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浅析长庆油田洛河组堵漏方法

2012-12-29谢凌祥杨慧壁

中国新技术新产品 2012年12期
关键词:漏层洛河桥接

谢凌祥 黄 龙 杨慧壁

(1.长庆油田分公司第八采油厂,陕西 西安 710018;2 长庆油田分公司,第五采油厂,陕西 西安 710018)

1 洛河组地层特点分析

在长庆油田洛河组地层中,其岩石颗粒一般分为中砂、粉砂和细砂岩,地层的厚度一般在100-300m 之间。基岩颗粒的分选较好,分选值在1.18-1.49 之间。大部分颗粒的表面都比较平整,其形状一般表现为次圆和次棱,并且在颗粒的表面,大多被泥质和铁质侵染,同时伴有泥质膜。在地层中,基岩颗粒的粒度绝大多数在250um 以上,其中100um 以上的就占到80%。

在对河洛层的岩芯孔隙结构进行分析后,发现地层砂岩的孔隙主要为粒间孔隙,通过使用压汞法对其进行测试后,发现孔隙结构的分布规律一般为:岩芯孔喉的分布范围一般为0.2-735.4um 之间,80%左右的孔喉分布在10-180um 之间。

在洛河地层的岩芯渗透率方面,通过气测法检测后发现,岩芯的渗透率分布一般以几百到2000 毫达西为主,分布比较广泛。

通过以上分析发现,可以得出该河洛组地层的高渗大孔隙地层,岩石胶结强度差,并存在松散层,这些都可能导致在钻井作业中发生井漏情况。

2 洛河组漏失层的类型判定

在钻井作业中,河洛组会出现不同程度的漏失,按照大小,一般可以分为微漏、小漏、一般性漏失和严重漏失。其中,微漏是指漏层出现微裂缝,漏速小于5m3/h;小漏是指漏层出现小裂缝,为砂砾岩渗漏,漏速为5-15m3/h;一般性漏失是指漏层出现裂缝、小溶洞,一般为渗透性好的砂砾岩,漏速为15-40m3/h;严重漏失是指漏层出现宽裂缝、溶洞,一般为粗砾岩,漏速为失返,或大于40m/h。

3 洛河组常用堵漏方法

3.1 随钻堵漏

随钻堵漏法一般应用于较轻微的堵漏,即漏速低于10m3/h。该堵漏方法的应用比较灵活,具有耗时短、成本低的特点。

3.1.1 随钻堵漏的施工工艺

(1)施工人员在漏失多发井段进行钻井时,要配备干净的泥浆罐,保证泥浆罐的搅拌器和蝶阀运行良好。

(2)对实际漏失量进行确定,选用合适的钻头水眼实行钻进。

(3)当钻至漏失层时,施工人员需多钻入几米,并对漏失量和漏速进行测量,同时,根据实际情况决定是否继续钻进或停钻循环,活动钻具候堵。

(4)施工人员根据漏速的大小,结合以往的施工经验,确定堵液的配方。

(5)在配好堵液后,立即泵入漏失段,用泥浆顶替堵液达到平衡后,即起钻,钻至堵液面上100-200m 处,进行泥浆循环试压,循环时间40-60min 后,如果不再漏失,即可继续钻进。若堵漏液替入漏失段的漏失量在3m3/h以内,则采用关井挤替的办法,将钻具起至安全位置,在不超过地层破裂压力的前提下进行挤替。完成挤替后,对其观察30min,如果不再漏失,则可继续钻进,完成随钻堵漏。

3.1.2 随钻堵漏实例

在陕北吴起区块新78-69 井中,井段598-962为洛河层,经测定显示,该洛河层性质为承压能力低的孔隙漏失地层。在钻进施工中,共发生4 次井漏,漏速为1.6m3/h 至失返,漏失泥浆共300m。施工人员先后使用浓度为6%-10%的桥浆堵漏4 次后,均显示无效。后用清水配制Z-DTR 堵液15m 泵入漏层,起钻至堵液面以上,进行循环试压,发现不再漏失。于是继续钻进,当钻至890m时,再次发生井漏,漏失量为10m3/h,施工人员再次进行随钻堵漏,最终顺利堵住漏层。

3.2 桥接堵漏

桥接堵漏是将不同形状、尺寸的惰性材料,以不同的配方混合于泥浆中直接注入漏层的一种方法。使用该方法时应注意,堵漏材料的级配合浓度应根据不同的漏层性质来进行选择,否则无法在漏失通道中形成“桥架”,或是在井壁处“封门”,容易导致堵漏失败。

3.2.1 桥接堵漏的施工工艺

(1)桥浆浓度的确定。在进行桥浆浓度的配制时,要对漏速、漏层压力、液面深度和漏层段长、漏层形状等因素进行综合考虑,浓度范围一般为5%-20%。对于漏速大、裂缝大或空隙大的井漏,应当采用大粒度、长纤维、大片状的桥接剂配成高浓度的浆液,反之则采用小颗粒、短纤维的桥接剂配制成低浓度的浆液。

(2)桥接剂级配。桥接剂一般分为三类,即硬质果壳(核桃壳等)、薄片状材料(云母,塑料片等)、纤维状材料(锯末、棉籽壳)。采用合理的桥接剂级配比对于堵漏成功率的提高起着关键性作用,通常情况下的搭配的比例为:粒状:片状:纤维状=6::3:2;所用的桥接材料:大 5mm,粗 3-4mm,中 1-3mm,细0.05mm,以3:3:2:2的比例配制。

(3)基浆。基浆一般使用含膨润土8%左右的新浆,粘度和切利要适当,以防桥接剂漂浮和下沉,通常漏斗粘度为30-50s。

3.2.2 桥接堵漏实例

在地191-44 井施工中,当采用1.01cm泥浆钻至690m时发生井漏,漏失速度为15m3/h。施工人员配制浓度为7.5%(核桃壳:云母:锯末:膨润土为 1:1:1:1)、15m 的桥浆,在替出钻头后,关井挤入5m 桥浆,并测得立管压力为3MPA,套压为1-1.5 MPA。在静止憋压24h 后,套压保持在1.2MPA,表明堵漏成功,恢复正常钻进。

3.3 打水泥堵漏

打水泥浆堵漏作为一种重要的堵漏手段,常与桥塞堵漏二者相结合进行复合堵漏,堵漏效果十分良好。

3.3.1 打水泥浆施工工艺

(1)配制一定量的堵漏泥浆,先进行一次桥塞堵漏,适当提高地层的承压能力。下钻至井底循环15-30min(视漏失情况决定时间长短),然后起钻至漏层以上80-120m 处。

(2)在确定井眼畅通、设备完好(刹车系统、死活绳头、泥浆泵、高压闸门组、供水等)、施工措施清楚后,即可进行打水泥作业,并上下活动钻具。

(3)对替量进行准确计算,替入量的确定标准以钻杆内水泥浆液面高于环空50米为准。

(4)起钻,一般要求起出一定量的钻具,先灌入起出钻具所需的体积后,再灌入一定的体积直到返出,并查看漏失量。

(5)关井挤入。控制小排量(单凡尔)挤压,在挤压中控制泵压要小于4MPa,分2 次进行挤压,挤入量的确定标准以在井眼内留100-120米水泥塞为准,并对打水泥过程中的漏失量进行考虑。

(6)挤完水泥后,候凝24h后再钻水泥塞。

通过以上的论述,笔者认为,在钻井作业中,对于井漏情况的出现、预防和处理,是一个比较复杂的过程。在开工前,要进行积极预防,将井漏情况的发生率减少到最低。一旦发生井漏,就要对现场的地层土质等情况进行分析,了解井漏的严重程度,并采用合理的堵漏技术和堵漏剂,及时准确地进行施工处理。而这就要求技术人员熟练地了解和掌握各种堵漏技术,在发生漏井情况时能够迅速果断地解决问题,从而减少施工成本,降低施工的风险。

[1] 蒲晓林,罗向东,罗平亚.用屏蔽桥堵技术提高长庆油田洛河组漏层的承压能力 [J].西南石油学院学报,1995(2).

[2] 刘德新,井漏的原圆和堵漏技术及材料现状分析[J].西部探矿工程,2009(11).

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