漏失井固井难点分析及方案探讨

2018-02-18董大秋

西部探矿工程 2018年5期

董大秋

（大庆钻探工程公司钻井生产技术服务一公司，黑龙江大庆163358）

油气井漏失是油田开发中较为常见的一种现象，会造成间接或直接的损失，影响了钻完井施工的顺利进行，漏失也成为了固井施工质量的一个重要影响因素。无论是复杂井还是常规井出现漏失，不管是采取何种堵漏技术，都有着十分复杂的处理过程，造成人力、物力的浪费，甚至仍然不能解决。常规堵漏技术是在防漏堵漏机理上来采取相关措施，如正注反打堵漏技术以及随钻堵漏技术等，尽管能取得一定效果，但是在面对复杂特殊井和深井超深井的情况下就无法应对，这就需要相关从业人员能从堵漏技术的机理出发来加大研究力度，应对出现的挑战。

1 漏失井特征

油气开发过程中，对于开发井或勘探井，经常会出现漏失的情况，在较低的地层压力系数影响下就加剧漏失进程。对过往资料进行研究、总结，可发现多数漏失井都存在以下几个特征，即漏失井深范围广、漏失地层多样、漏失量和漏失速度差别大。

相关统计资料显示，漏失情况存在于各个深度内，不仅是从表层套管到油层套管，井深也从几十米到几千米不等；井下的漏失情况也较为复杂，不仅仅是只存在单个漏失层的情况，还同时有两三个漏失层或是更加复杂的情况。漏失地层的类型包括4种类型，按照不同的地层情况可分为多孔和洞穴型地层、人工诱发的水平或垂直裂缝型地层、天然裂缝型地层、高渗透或松散型地层。从漏失量和漏失速度来看也有着很大的区别，从漏失速度上来看，根据不同的速度可分为5种，即渗漏、小漏、中漏、大漏以及特大漏，渗漏是指漏速小于1.5m3/h的情况，小漏速度低于20m3/h，中漏低于50m3/h，大漏低于80m3/h，特大漏速度超过80m3/h。从漏失量看，随着量大小不同而有所区分，如某井表层套管漏失泥浆就超过了2000m3，另一井在钻进过程中出现多次井漏，钻井液漏失超过1800m3。

2 固井施工的要求

2.1 固井过程中井漏的危害

从之前的井漏特征可以看出，如果漏失发生在注水泥过程中的井下部位，不合理处置就可能带来严重的伤害，主要包括以下几个方面：井内液柱压力会随着水泥浆的漏失而降低，从而不能压稳地层而导致井喷；注水泥过程中的漏失会使水泥浆进入地层，降低了液柱压力，不足以压稳高压地层，从而导致井喷或更为严重的事故。较低的水泥返高无法对地层流体形成封隔，从而出现窜流，降低了固井质量；水泥浆会因为漏失而部分或全部进入地层，导致漏失失返，较低的设计水泥浆量不能封固地下流体，从而出现窜流，降低了固井质量，严重时使注水泥施工失效。产层受到漏失水泥的影响会受到伤害，油气产层内的地层液体会与进入的漏失液体发生化学或物理反应，生产的颗粒物可能将油气通道封堵，减少产量，严重时更会停产。

2.2 固井施工的要求

在漏失井内通常有着较低的地层压力系数，从这一特征出发，在固井施工过程中提出以下相关要求：在施工过程中，循环阻力与液柱压力之和不能低于地层压力或坍塌压力，且不能超过地层破裂压力，满足窄安全密度窗口下施工。必须将速凝剂、缓凝剂、减阻剂以及降失水剂添加到水泥浆体系中来缓解漏失程度，避免漏失量的加大。降低进入裂缝的固相颗粒量，减少水泥浆滤液对孔隙壁填充物以及裂缝产生的沉淀，以此来保持地层渗透率。

3 固井过程中漏失的类型及处理

3.1 漏失层一个，位于井底

对于固井过程中出现的此类漏失，堵漏方案较为简单，首先是对漏失类型和漏失层的性质进行分析，制定对应的措施和技术手段。漏失层的性质主要包括孔穴、孔洞和裂缝等，其中裂缝又包括人工诱导裂缝和天然裂缝2种，现场施工过程中要对漏失的性质进行判断，然后在从漏失机理出发进行堵漏。此类简单漏失井，也存在较为复杂的情况，不合理的处置会导致严重后果，井底漏失存在的下漏上喷，高压气层的存在甚至会导致井喷；井底漏失的下漏上塌会导致井底层段坍塌，导致卡钻等事故；在长裸眼井段和超深井中，出现的情况更为复杂。某井在钻井过程中，井深达到845m附近出现大漏，通过一般封堵未明显见效，采取速凝堵漏法成功堵漏，水泥浆体系内加入的速凝剂密度在1.2g/cm3到1.3g/cm3之间，速凝剂与水泥浆比为1∶2，将水泥浆注入地层后候凝24h钻开，恢复正常施工。

3.2 漏失层一个，不在井底

分析此类型漏失，首先要确认的是漏失层的具体位置和层段，分析的方法包括仪器测试法和水动力学法等，这些方法能有效提升确定漏层的准确性。尽管漏失相对简单，但也会导致复杂的井下情况，在不合理的操作下也可能导致严重事故。漏失造成的下喷上漏，井底压力高于液柱压力下可能出现井喷；降低固井质量，无法有效封固长短井段。对于井深在3000m到4000m之间的长段裸眼低压层，可通过正反注水泥或结合双级低密度技术，如果是高压漏失层固井，高低密度与正反注结合的固井工艺能有效地保护油气层和提升固井效果。

3.3 多个漏失层

此类漏失是井底有漏失层，其它层位也有漏失层。这类漏失的情况相对复杂，由于较多的漏层，对于各个漏层具体位置的确定存在一定难度。处理的过程首先是对较大的漏失进行处理，再处理较小的漏失，这就需要转变堵漏思想来提升堵漏效果。这类复杂的漏失情况会产生更加复杂的后果，不合理的处置方案如果遇到异常地层更会导致恶性连锁反应。在某井施工中，钻至3800m附近出现溢流，井底是较低的泥浆密度，压力系数为1.48，通过加重泥浆压井，在井段1500m到3800m出现多次漏失，无法确定漏层准确位置。存在高压盐水层且漏失遍布全裸眼段，采取多次堵漏都未能获得预期效果，之后措施中重点不再是封堵漏点，通过降低泥浆密度来缓解地层漏失，通过循环的建立来加强携砂，划眼钻穿破碎带和水层以实现封堵漏层和水层目的。