土耳其盐穴储气库钻井表层失返性漏失处理

余广兴

摘 要：针对土耳其盐穴储气库施工难点及漏失特点分析，结合前期施工井浅层失返型漏失堵漏情况，实施浅表层大井眼堵漏技术方案，并在实践中得到理想施工效果，对浅表层大井眼裂缝性漏失的堵漏施工，具有经济性和实用性。

关键词：浅表层大井眼；裂缝性失返漏失；三高堵漏液

土耳其盐穴储气库工程是中石化海外第一个盐穴储气库总包工程，完钻井深1484m。井身结构为：762mm导管设计下深45m。508mm表层套管下入盐层20m，一般下深600-900m。钻进期间需要卡准石膏及盐层界面决定套管下深。因表层坐入盐层，为防井径扩大，需要把钻井液体系在预计盐层前200m转换为饱和盐水钻井液。

1 土耳其盐穴储气库施工难点及漏失特点分析

1）漏失层为浅表层火山碎屑岩地层，大多为垂直裂缝地层，漏层同时为地下水丰富地层。采用一般的颗粒桥堵材料等很难达到堵漏目的。

2）漏层井段多，一般45m至150m有三个以上的漏层。

3）漏层井径大，一次堵漏使用材料多，体积大，很难达到一次堵漏效果。

如果用粒状材料充填裂隙时，会出现暂时封堵现象。当钻进冲洗液循环时，因水层压力低，钻井液柱的压力大，再加上钻井液上返的流动阻力产生的压力，以及裂隙垂直、开裂较宽等，粒料会逐渐被压向裂隙深处，使裂隙内聚集的粒料因下移而开裂，恢复漏失。同时后期要转换饱和盐水钻井液，对钻井液的固相等性能要求较高，采用桥堵的办法难以达到转换要求。

如果用普通水泥浆，用平衡压力法堵漏，因水泥浆的凝结时间长，浆液又是大多数流向下方裂隙，进入上方裂隙内较少。在浆液失去流动性之前，裂隙内的水与水泥浆会因密度不同而产生迅速的交换，水泥浆中的水泥颗粒下沉，水上返，使孔内上方裂隙内的水泥浆沉入裂隙深处，裂隙仍旧敞开。同时因地下水流影响边缘水泥会在凝固前被冲洗，影响堵漏效果。

2前期施工井浅层失返型漏失堵漏情况

1）项目施工前期遭遇失返型漏失后由于对漏失性质掌握不清，先采用桥塞堵漏，稠浆钻进等方式坚持钻进，但是转换钻井液后，由于饱和盐水钻井液密度较高，液柱压力高，同时由于固相低，冲刷作用强，加之盐水的腐蚀作用，多次在转换过程中就发生失返。仅第一口井就损失各类堵漏材料45吨。

2）桥塞堵漏失败后一般采用水泥浆平衡堵漏的方法，但是因地下水作用，堵漏成功后一般两三天就复发，最多一口井采用该方法堵漏10次以上。同时由于水泥石强度高，地层松软，两次造成钻出新井眼的情况。造成大量人力、物力损失，并且造成大量时间上的消耗。

3浅表层大井眼堵漏技术方案

1） 加深导管，在安全可行的基础上，导管下深加深至90m，尽量减少漏层井段及数量。

2） 堵漏工艺：首先采用具有一定凝结强度的三高（高失水、高固相、高粘度）堵漏液在漏层外围起到隔墙作用，挡住地层水的侵蚀，之后用水泥挤注的方式，形成结实的水泥墙达到彻底封堵的目的。

3.1堵漏工艺

1）一开钻进发生失返漏失后，立即改小排量钻进，一直钻进至进入硬地层5-10m后，彻底打开漏层。

2）起钻，换光钻杆下至井底，后再起钻，测量井内静液面位置，之后再次下入井底。同时根据井眼体积配置三高堵漏液，要求至少配裸眼體积的3-4倍体积，以扩大隔墙面积。

3）配置好堵漏也后，打入井内，计量返出情况，如堵漏也有返出井口的可能，上提钻具至井口，关闭导流器，继续挤入堵漏液。挤入体积为计算堵漏液面位于漏层以上5-10m。

4）打开导流器，下光钻杆至漏层以上5m，关导流器，按裸眼体积的两倍挤注水泥浆。替完后，开导流器，起钻候凝。根据留水泥浆大样凝固情况，及时下钻钻塞，以防强度高钻出新井眼。

5）如井口没有导流器，可在注堵漏液和水泥浆后，把大编织袋满土粉，用钻头压入预定井段的方式。

3.2堵漏液配置

三高堵漏液的配置：

进行大型配置前先根据配方进行小型试验，以确定各添加剂配置顺序，加量，试验流动性，可泵期。为施工提供可靠依据。

1）如试验配置出堵漏液流动性以及可泵性允许，可直接在打个大罐内配置后一起打入井内。配置方法如下：一般配置40方堵漏液采用15%的土粉浆30方，加入土粉重5%的烧碱和纯碱，充分搅拌后加入5-10%桥堵剂，加入5-8吨生石灰，搅拌均匀后加15吨水泥，快速加入40KG干粉。搅拌后抓紧注入井内。注完堵漏液后需要抓紧时间冲洗各管线以及配置罐，防止堵漏液固化后造成堵塞。

2）如配置量大，可泵性及可泵期不允许，可在大罐内配置 15%土粉浆+烧碱+石灰+一桶干粉。利用水泥车配置水灰比0.8：1的水泥浆，接在水平管线上，大泵和水泥车同时泵送浆体，排量大体相同，同时注入井内。降低施工风险。

浆液组成：

甲液：PAM-水泥浆。水∶水泥=（0.8～1）∶1（水灰比），水泥可用普通水泥或超早强水泥，水中含非水解聚丙烯酰胺（PAM）分子量500万左右，0.2%～0.4%。乙液：普通泥浆。膨润土：15%～20%。碱加量为粘土重：5%。注浆时，甲乙两液的体积比大致按1∶1。两液混合后立即形成不流动的絮凝物，絮凝物进入裂隙内，因其粘滞性，流动阻力大，不易被稀释，封堵范围大，又因絮凝物随时间而增长强度，因此具有很高的堵漏成功率。

4现场实施效果

土耳其盐穴储气库钻井工程所施工井，均在40-150m发生失返型漏失，前期施工三口井采用桥浆堵漏、稠浆挤堵、水泥浆平衡堵漏等方法，效果均不明显，漏失极易复发。UGS-4井采用上述工艺，通过加深导管减少漏层数量及井段。一开发现漏失后继续钻进至120m，注40方三高堵漏液，后挤注20方水泥浆的方式堵漏，注意替注清水体积，保证漏层以上5-10m保留水泥塞，连续六口井堵漏一次成功，没有发生复发现象，固井水泥浆顺利返出地面，充分说明该堵漏方法及配方的成功，大大减少了因漏失复杂造成的时间及经济损失。同时因为钻井液流变性满足固井施工要求，而提高了固井质量，而国外公司施工的两口井因堵漏，表层固井质量很差而造成报废。

5结论

本方法适用于浅层大直径表层裂缝性失返型恶性井漏，为今后同类复杂情况处理提供了借鉴；该方法操作简单，成本低廉，是一较为实用的堵漏技术。但是施工前必须认真进行堵漏液小型试验，记录各项时间及性能数据，为安全施工提供可靠依据；井漏情况的出现和针对井漏情况的处理是一个综合性过程，一旦出现井漏情况，要根据现场不同的地质条件、地层结构及井漏的程度，使用与之相适应的技术，正确地解决井漏问题，只有这样，才能给企业降低成本，增加效益。

参考文献：

[1]贾利春，陈勉，张伟等. 诱导裂缝性井漏止裂封堵机理分析[J]. 钻井液与完井液，2013，30（5）：82-85.