泾河工区井漏特点及防漏堵漏对策

2016-11-26顾法钊董明健张居波

中国石油大学胜利学院学报 2016年3期

关键词：泾河工区钻井液

顾法钊,董明健,张居波

(中国石化胜利石油工程有限公司西南分公司,四川德阳 618000)

泾河工区井漏特点及防漏堵漏对策

顾法钊,董明健,张居波

(中国石化胜利石油工程有限公司西南分公司,四川德阳 618000)

泾河工区是中石化华北局上产主产区,在勘探开发过程中,井漏多有发生,成为影响施工进度的关键因素。为了解决这一问题,通过对该地区地质特征的调研,以及前期钻井中出现的漏失情况的总结,明确该区块井漏的特点,形成防漏措施,并在此基础上通过对堵漏配方的评价,形成以随钻堵漏和承压堵漏相结合的堵漏方案,解决井漏制约钻进速度的难题,在该工区的后期钻井中显示了良好的效果。

泾河;井漏;漏失特点;防漏堵漏对策

泾河工区是中石化华北分公司在鄂尔多斯盆地彬长区块重点上产区块。构造位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡南部。该区块的设计垂深1 100～1 500 m,斜深约2 500 m,一般先打导眼,找到油层后,回填至直井段钻水平井,完钻层位为三叠系延长组。目的层水平段长1 000 m,实际完钻水平段长都超过1 000 m, 完井方式为139.7 mm套管固井、射孔。但由于该地区储层孔隙及裂缝的发育,在钻井过程中多见漏失发生,严重影响了施工进度,对储层也有较大损害。因此,针对该地区的漏失特点开展对策研究,有助于提高堵漏成功率,缩短堵漏时间,提高勘探开发效益。

1 地质特征

泾河工区位于鄂尔多斯盆地南部,横跨伊陕斜坡、天环坳陷及渭北隆起三个二级构造单元。泾河工区的主力含油层系为延长组长9～长6油层组,其延长组地层简表见表1[1-2]。该工区目的层含油性好,但储集条件较差、储层非均质性强,钻井施工过程中存在一定漏失情况。

表1 泾河工区延长组地层

2 漏失特点

泾河工区前期钻井施工中多口井出现了严重漏失,其中典型井例为泾河17-平16井。该井自2013年7月6日22∶00一开钻进,到二开钻至2 700 m完钻,先后发生漏失7次,其中一开钻进发生漏失3次,二开水平钻进中漏失4次,一开都为失返性漏失,二开水平钻进发生失返性漏失1次,其余3次为渗漏,全井处理井漏损失时间130.42 h。

从实钻资料来看,一开漏失层位为第四系灰黄色黄土层,存在裂缝、裂隙发育,多为裂缝性漏失。二开延长组的长8组有裂隙发育,漏失相对较多,岩性为深灰色泥岩、粉砂质泥岩与浅灰色细、粉砂岩、泥质粉砂岩呈等厚互层。根据钻进中发生的漏失严重程度以及地层特点，确定本区域为裂缝性漏失。

3 防漏堵漏对策

3.1 防漏措施

(1)使用低密度钻井液,降低钻井-地层系统中的压差。

(2)调整钻井液的流变性能，降低循环压耗及开泵时压力激动。

(3)在钻井液中加入随钻、单封或封堵防塌剂以及预水化膨润土浆增加钻井液封堵能力。

(4)钻遇易漏层时采用小排量钻进降低循环压耗,控制钻速降低环空钻屑浓度,以降低环空当量密度,起下钻要平稳,减少压力激动。

(5)在堵漏过程中,可适当降低钻井液密度减少静液柱压力。对于上部大尺寸井眼的渗透性漏失,可适当提高钻井液黏切降低漏速。

3.2 堵漏措施

3.2.1 随钻堵漏配方

针对微小裂缝造成的渗透性漏失可采用随钻堵漏技术。随钻堵漏剂具有较好的充填、桥堵、封堵效果,能提高承压能力,能辅助形成较好的泥饼,减小井下摩擦。因此,利用FA型非渗透滤失仪对堵漏浆配方进行评价和优选(砂子粒径为20～40目)。配方优选实验结果见表2。优选出的随钻堵漏配方为10%土浆+6%非渗透处理剂+3% GXD随钻堵漏剂。

3.2.2 承压堵漏配方

(1)堵漏剂选择。为了对裂缝性地层实现有效桥堵,堵漏浆配方中要保持一定比例的骨架材料,并做到软、中、硬材料相互配合,实现架桥、填充、封堵的有效结合,这样才能实现快速封堵,并且使堵漏浆具有较高的承压能力。同时,堵漏浆中膨润土及聚合物含量应该有所考虑,使堵漏浆具有较好的悬浮能力,保证大颗粒材料不会出现沉降,使其能顺利进入漏层发挥作用,并保证堵漏浆具有较好的流动性[3-7]。

表2 随钻堵漏配方优选实验结果

承压堵漏材料级配比例可根据漏失程度进行选择。一开失返性裂缝漏失,桥塞堵漏浆质量分数选用10%～15%(5 mm以上核桃壳含量∶大颗粒复合堵漏剂含量=5∶5)。二开失返性裂缝性漏失,可选用以大颗粒复合堵漏剂为主,小颗粒复合堵漏剂为辅来桥塞堵漏,一般桥塞堵漏选用10%～15%(大颗粒复合堵漏剂∶小颗粒复合堵漏剂=3∶2)。

(2)堵漏配方及性能评价。针对严重漏失的裂缝性漏失，堵漏配方为井浆+1%～2%单封+4%～5%大颗粒复合堵漏剂+2%～3%小颗粒复合堵漏剂+3%～4%核桃壳(5mm以上)+1%～2%云母堵漏剂。

利用DL-A型高温高压堵漏模拟实验装置对配方进行了评价(实验条件:模拟漏层模块为2 mm裂缝,温度80 ℃),实验结果表明,该配方最终承压能力可达16 MPa,承压能力较高,满足在该层位承压堵漏的要求。

3.2.3 堵漏施工工艺

(1)根据所需堵漏浆量,按配方配制堵漏浆,密度应与钻井液一致。

(2)根据需要,先期可打入隔离液。

(3)下入光钻杆或大水眼钻头,一般应下在漏层顶部。

(4)出口返出时要准确及时的正反计量,替浆量按内外平衡考虑,如果卸立柱在钻杆内冒钻井液,就接方钻杆(或顶驱),顶替钻井液量一次3 m3以上,然后再起至安全井段。

(5)将钻具放在安全位置,然后控制套压不准超过地层破裂压力,分多次小排量间歇挤压,开泵挤压时套压分次逐步提高到要求承受压力,静止挤压时间2～8 h,间歇降压时间会逐步延长,最后套压逐渐稳定,显现堵漏效果。

(6)堵漏成功后,关井蹩压2～3 MPa,稳压10～15 min。

4 应用效果

在总结泾河17-平16井堵漏经验的基础上,通过以上防漏堵漏措施,后面施工的几口井发生井漏损失的时间大幅度降低,很好解决了井漏制约钻进速度难题。在泾河32-平2井的钻井施工中,由于较好地执行了防漏措施,该井漏失发生次数大幅减少,只在一开黄土层出现了漏失,经过承压堵漏,迅速解决了漏失问题,该井共损失堵漏时间5.08 h,较好地体现出了该工区防漏堵漏对策的效果。其他两口井泾河12-平4井、泾河12-平6井漏失情况相比泾河17-平16井也都大幅减少,堵漏时间也明显降低,同时说明该对策的有效性,井漏具体处理时间统计见表3。