延长气田子长东区钻井防漏堵漏技术

2015-05-29杨强刘刚张飞西安石油大学陕西西安710065

化工管理 2015年26期

杨强刘刚张飞(西安石油大学,陕西西安 710065)

延长气田子长东区构造位置属鄂尔多斯盆地伊陕斜坡，截止2014年12月共178口井发生失返型漏失，其中子长东区98口井，占延长气田失返型漏失井的55.1%，该区井漏发生率在85%以上，其中失返型井漏发生率为66.7%，井漏问题最为突出。子长东区失返型漏失井中刘家沟组井漏发生率为92.6%，石千峰组井漏发生率为88.2%。井漏消耗了大量的人力和物力，延长了钻井周期，部分井由于井漏导致液柱压力降低造成卡钻和井喷等事故，造成巨大的钻井风险和经济损失，严重地制约了该区的勘探开发进程。

1 地质概况

延长气田子长东区主要漏失层位为三叠系下统刘家沟组与二叠系上统石千峰组，地层呈假整合接触，易产生裂缝。

该区地质分层和岩性描述见表1。

表1 延长气田子长东区地质分层及岩性描述

2 延长气田子长东区堵漏剂室内评价

2.1 堵漏剂单品的粒度分析

为了使堵漏浆中堵漏剂保持一个合适的比例，把延长气田目前使用的随钻堵漏剂、复合堵漏剂和锯末进行粒度分析，实验结果如下：

表2 锯末的粒度分布

表3 随钻堵漏剂的粒度分布

表4 复合堵漏剂的粒度分布

通过表看出锯末粒径范围是0.9-4mm,75%粒径是在2-3.5mm；随钻堵漏剂的大多数颗粒长度50um以内；复合堵漏剂70%粒度范围在0.9-12mm。

2.2 堵漏剂的堵漏效果评价

2.2.1 随钻堵漏剂封堵效果试验

表5 随钻堵漏剂封堵效果试验

从试验结果可以看出，对于20-30目末胶结砂层，基浆在30秒内全部漏失，当钻井液中加入随钻堵漏剂，漏失量急剧下降，当加量3%时，漏失量下降为40ml，对于10目末胶结砂层，钻井液中加入3%的随钻堵漏剂，漏失量几乎降为0ml。

2.2.2复合堵漏剂封堵效果试验评价

表6 复合堵漏剂封堵效果评价

2.2.3 高粘堵漏剂与凝胶GD-1增粘效果对比

为筛选出效果更好的延长气田目前使用的增粘剂，进行增粘效果对比实验，实验结果如下：

表7 凝胶GD-1与高粘堵漏剂增粘对比

此表看出，同浓度凝胶提粘效果远高于日本产高粘堵漏剂。

3 子长东区防漏堵漏技术

延长气田子长东区经过室内堵漏剂的理化试验和多年的现场实践，针对不同程度的井漏，优选出以下的几种防漏和堵漏技术。

3.1 防漏技术

3.1.1 工程防漏技术

3.1.1.1 钻到刘家沟地层时排量控制在24-26L/s。

3.1.1.2 漏层段起下钻要控制速度，下钻到底或接单根后缓慢开泵。

3.1.1.3 采用平稳起下钻、下钻分段循环、在钻铤经过漏层时更要控制钻具下放速度、缓慢开泵等技术措施。

3.1.2 钻井液防漏技术

3.1.2.1 钻进至刘家沟底部地层时加入0.5-0.8%随钻堵漏剂；

3.1.2.2 通过多种措施严格控制钻井液密度以减小压差，适当提高钻井液粘度，控制适当的切力，保持良好的防塌性和流动性。

3.2 随钻堵漏技术

3.2.1 适应范围

适应于钻进时漏失量小于5 m3/h的漏失。

3.2.2 配制要点

在原浆基础上加0.5%DF-A+1-2%锯末+1-2%HD-2，同时停用振动筛。

3.3 桥塞堵漏技术

3.3.1 适应范围

适应于钻进时，漏失速度小于20m3/h。

3.3.2 配制要点

钻进阶段漏失速度小于20m3/h，起钻至漏失井段以下30-50m，打入堵漏浆，待堵漏浆返至刘家沟顶部后，起钻至刘家沟上部关封井器憋压。

堵漏浆配方如下：原浆+0.1-0.2%纯碱+0.1-0.2%高效堵漏剂+6-8%坂土+3-5%锯末+5%随钻堵漏剂+6%复合堵漏剂。

3.4 高吸水+多级配+桥塞挤封堵漏技术

3.4.1 适应范围

钻井液能够少量返出或者失返但静液面在50m以内的漏失。

3.4.2 配制要点

堵漏浆配方：0.1-0.2%NaOH+0.2%CMC+10%坂土+3-4%石灰石粉+6%随钻堵漏剂+6-10%复合堵漏剂+3-4%核桃壳（5-10目）+3%锯末。

3.5 桥接+水泥浆复合堵漏技术

3.5.1 适应范围

适用于刘家沟地层钻井中钻井液挤压堵漏无效的漏失。

3.5.2 配制要点

堵漏剂选用：以复合堵漏剂与随钻堵漏剂1:1另外复配加核桃壳（20-60目）和锯末等，堵漏材料总浓度15-25%。起钻下光钻杆至漏层以上20-30m，堵漏浆注入井内，在钻具内留5-8方堵漏浆关封井器憋压，挤完堵漏浆后开泵循环40分钟左右后下钻至漏层以下20-30m，开泵循环30分钟左右，冲掉附着在漏层附近的堵漏剂，接着进行注水泥作业。

3.6 凝胶桥塞+水泥浆复合堵漏技术

3.6.1 适应范围

适用于用桥塞堵漏、水泥等方法无法解决的漏失。

3.6.2 配制要点

3.6.2.1 充分清洗配浆罐，配制40-50方智能凝胶；

3.6.2.2 配方：清水+0.7-1.0%GD-1+5%随钻堵漏剂+4-6%复合堵漏剂

3.6.2.3 配制：把20-30方左右的钻井液罐清扫干净，放入清水，先加入0.3%GD-1，待凝胶充分溶解分散均匀后再依次加入0.55%随钻堵漏剂和4-6%复合堵漏剂，最后再加入剩余凝胶GD-1，搅拌均匀。

3.6.2.4 打入配好的凝胶堵液后关封井器挤入，后用钻井液把凝胶全部挤入漏层，接着进行注水泥作业。

4 现场应用情况

延长气田子长东区经过多年的现场试验，优选出以上的几种防漏和堵漏技术，很好地解决了该区突出的井漏问题，失返型井漏发生率大大降低，现以延849井为例介绍使用堵漏工艺过程。

延849井位于延安市子长县瓦窑堡镇，于12月22日19:00钻至井深2153.5m发现渗漏，层位为刘家沟组，岩性为浅红色砂岩，立即使用随钻堵漏技术在原浆中配制堵漏浆30方钻进，同时停用振动筛，钻至20:00时井口返出正常，随钻堵漏成功。

12月22 日21 :30钻至井深2156.8m突然井漏井口返出量非常小，层位为刘家沟组，岩性为浅红色砂岩，立即使用桥塞堵漏技术，配30方堵漏浆，至22:45打入井内井口未返，堵漏失败，判断为地层裂缝漏失。

12月22 日23 :55使用高吸水+多级配+桥塞挤封堵漏技术，配40方堵漏浆，堵漏浆打入井内后于12月23日03:00起钻至表套，进行憋压，压力逐渐升至4.2兆帕，稳压10分钟，堵漏成功。

12月23 日16 :40钻至井深2164m发现井口流量减少，随后失返，层位为刘家沟组，岩性为浅红色砂岩，立即使用高吸水+多级配+桥塞挤封堵漏技术堵漏，多次憋压堵漏失败后，决定用桥接+水泥浆复合堵漏技术进行堵漏，于24日19:30换完光钻杆下钻至2135m，打入堵漏浆40方，反复憋压无压力，于22:25分下钻到底循环一周后注入水泥浆25方，随后起钻静止堵漏。于26日06:00扫完水泥塞，钻井液返出正常，堵漏成功。