哈萨克斯坦肯基亚克油田窄密度窗口防漏堵漏技术
2021-04-01盖靖安
盖靖安
(西部钻探国际工程公司,新疆乌鲁木齐830000)
肯基亚克盐下油田地处滨里海盆地东缘的乌拉尔—恩巴盐丘构造带中部的肯基亚克鼻状隆起上,该油田是中石油阿克纠宾油气股份公司在哈国境内主要勘探开发区域。施工井型主要以水平井为主,目的层为石炭系,水平段长450~550m,二叠系与石炭系地层之间存在风化壳过渡带,地层岩性辨识度较低,易发生失返性地层漏失,导致施工难度加大。
1 工程地质概况
盐下油田主要井身结构如下:
导 管:Ø660.4mm×210m+Ø508mm×210m,一开:Ø444.5mm×1200m+Ø339.7mm×1200m,二开:Ø311.2mm×3720m+Ø244.5mm×3720m,三开:Ø216mm×4600m+Ø177.8mm×4600m,四开:Ø149.2mm×5150m+Ø142mm完井管串。
肯基亚克盐下油田自上而下分别钻遇第四系、白垩系、侏罗系、三叠系、二叠系和石炭系;地层岩性主要为泥岩、砂泥岩、石膏、盐岩、石灰岩和白云岩为主。下二叠系孔古阶盐层P1kg下部地层存在大段盐层、纯石膏层和高压油气层,且过渡带存在风化壳残积层,地层微裂缝、裂缝发育,高低压同层,导致漏、喷、卡、塌等复杂事故频发[1]。
2 技术难点
二叠系上部地层存在异常高压气藏,二叠系下部与石炭系地层之间为风化壳低压过渡带,高低压同存导致防漏堵漏难度大。
定向及水平段施工,低浓度堵漏浆无法满足防漏堵漏需要,高浓度堵漏浆易在钻具内易形成堆积憋堵,尤其是定向仪器孔间距小,存在钻具水眼堵塞的风险。
钻井液高密度、高固相叠加条件下,高浓度堵漏浆导致粘附卡钻风险增加。
3 防漏堵漏技术对策
(1)进入下二叠统P1地层后,钻井液中加入3%~5%随钻堵漏剂上部或已钻地层进行封堵,并采用凝胶桥塞堵漏浆逐级提高上部地层承压能力。
(2)进入风化壳之前,加大钻井液中随钻堵漏剂含量,及时封堵地层微孔隙或微裂缝,避免高密度水利压裂导致裂缝延伸。
(3)进入风化壳前,钻具中加装旁通阀,并提前配置30%高浓度凝胶复合桥塞堵漏浆,发生漏失后及时将堵漏浆替入漏失井段进行憋挤承压堵漏,减少漏失量,保持井筒液柱压力高度。
(4)钻进时控制钻井液密度在1.86g/cm3,起钻时采用打重浆帽方式控制钻井液密度在1.90g/cm3。下钻分段循环降低钻井液密度至钻进时密度,降低地层憋漏风险。
4 防漏堵漏材料选择及配方
依据区域地层孔隙度和裂缝尺寸等参数,分别优选不同粒径的纤维类、果壳类及刚性堵漏材料,采用刚塑复配、架糊结合的粒径选择搭配方式提高堵漏一次成功率。通过室内基础研究及现场应用,最终确定复合桥塞堵漏浆配方为:井浆+3%HT-2+4%ZSQD-98+2%ZYD(中细)+8%GDJ-5+6%GDJ-4+4%LCM+4%锯末+0.5%ZND-2。
5 防漏堵漏主要配套技术
5.1 预防技术措施
钻井过程中,在防漏堵漏方面主要采取预防为主、防堵结合的技术思路,钻遇已知漏失地层前,在钻井液中提前加入不同粒径的随钻封堵材料,提高钻井液自身的封堵能力,做好井漏主动预防工作。
进入漏层或已知漏层钻井过程中,需严格控制钻井液密度,降低泥浆泵排量,控制起下钻及钻具下放速度,启动泥浆泵采用先小排量后逐渐提高的方式进行操作,防止下钻速度过快、开泵操作过猛,钻井液压力激动过大造成地层憋漏。
高密度钻井液需调整好钻井液流变性,降低井筒内循环压耗,防止高粘切等人为因素引起的地层漏失。
5.2 防漏堵漏技术措施
已知漏层前,钻井液中加入3%~5%HT-2等随钻堵漏材料,在提高上部地层承压能力的同时,封堵地层孔隙和微裂缝,施工中需根据材料消耗情况及时进行补加,确保其有效含量。
含H2S作业区域,进入已知漏层前,工程方面配合简化钻具结构或在定向钻具中加装旁通阀和钻具浮阀,提前储备足量钻井液、加重材料和不同类型的堵漏材料,满足高浓度堵漏浆施工作业需要。
复合桥堵浆出钻头后,可适当加大顶替或循环排量,尽可能将桥堵浆多挤入地层裂缝内,实现架桥和填塞封堵的目的,桥堵浆可根据钻具水眼及施工风险,考虑是否在钻具内预留2~3m3,若需预留桥堵浆,需每间隔3~5min顶通水眼一次,并不间断旋转钻具,防止粘卡,若堵漏浆进入裸眼段后,漏速减小或消除,则考虑将钻具内桥堵浆全部替出后起钻至套管鞋内或堵漏浆以上井段进行静堵或做地层承压。
桥堵浆浓度可根据漏失类型和漏失量大小来确定,一般情况下,216mm井眼不超过30%~40%,149.2mm井眼控制在25%~30%,堵漏材料主要以中细颗粒的核桃壳、云母、蛭石、植物纤维、高强度堵漏颗粒ZYD以及酸溶性堵漏剂SQD98为主,也可根据现场储备堵漏材料的颗粒粒径和数量确定浓度及搭配方式。桥堵浆密度一般不高于井浆密度0.02g/cm3即可。
6 结束语
(1)窄密度防漏堵漏技术可满足肯基亚克油田高低压同存防漏堵漏施工需要,解决了地层漏失引起的井塌卡钻、漏转喷等一系列钻井技术难题,保障了施工作业需要。
(2)采用桥塞复合堵漏浆技术,可提高堵漏一次成功率,大幅缩短井漏处置时效,满足了提质提效及油田快速上产需求。