APP下载

大庆油田防漏堵漏技术现状

2021-04-17

西部探矿工程 2021年5期
关键词:钻井液钻井区块

张 政

(大庆钻探工程公司钻井三公司,黑龙江大庆163412)

大庆油田主要施工地区有大庆长垣及外围、吉林探区等区块。井漏一直是钻井施工过程中的一大难题,给钻井作业造成了较大的经济损失。经过多年攻关,在分析不同区块地层漏失特点基础上,逐步形成了多种防漏堵漏材料和配套技术,在现场防漏堵漏作业中发挥了重要作用。

1 大庆南二、三区

南二、三区西部是长垣北部构造的最高点,在长垣构造形成过程,形成张扭断裂带,还伴生有垂直张性裂缝,断层发育。该区块发生井漏的主要原因有地层裂缝发育、上部地层易缩径导致环空不畅形成憋压、负密度窗口。

针对该区块的防漏堵漏措施有以下几方面:①保持钻井液良好的抑制性能和稳定的流变性能;②提前准备好随钻堵漏材料,在钻至漏层100m 前,向钻井液中加入1%~2%的加量;③针对漏速在5~15m3/h 的井,配制的堵漏浆密度要比钻井液的密度高0.1~0.15g/cm3,堵漏剂中小颗粒、中颗粒和大颗粒按3∶4∶2的比例配成15%浓度堵漏浆增加激动压力使堵漏浆进入漏层[1]。

由于该种井型不适合承压堵漏,只能采取增大激动压力的办法来提高堵漏效果,现场采用加入随钻堵漏剂和复合堵漏剂,能够有效解决该区块的漏失情况。施工前期多发生失返性漏失,堵漏材料用量口井约10t,后期通过调整堵漏工艺,口井用量降低至2~5t。

2 吉林乾安地区

吉林乾安地区目的层为高台子油层,分为28 个区块,其中海坨、花字、情字、黑80 等井区2000m 左右青山口组地层砂泥岩胶结差易漏失,部分井的漏失情况如表1所示。在长深区块地层压力系数较低,在0.63~0.81 之间,易发生渗漏、裂缝性漏失,施工过程中41 口井发生孔隙性井漏。

表1 吉林乾安地区钻井液漏失基本情况

针对该区块的防漏堵漏措施有以下几方面:①对于漏失速度小于3m3/h的渗透性漏失,采用边补量边钻进方法,调整钻井液性能及泵排量,降低环空压耗,加入1%~2%随钻封堵剂,提高封堵能力;②对于漏失速度3~5m3/h的小型漏失,短起静止堵漏,利用固相沉积及钻井液的触变性封堵漏层,控制井漏;若效果不明显,使用随钻堵漏剂与堵漏剂复合植物纤维1∶1比例复配2%以上浓度的堵漏浆,泵至漏失层位进行堵漏,钻穿漏层后筛除堵漏材料。

3 徐家围子地区

大庆油田许家围子深层天然气勘探开发井型主要以直井为主,水平井占比很少。徐深气田气孔发育,不规则横向、纵向裂隙裂缝比较发育,钻井过程中易发生漏失。自2000 年之后100 余口井施工的情况来看,发生漏失和恶性漏失的井在70%以上,而漏失层位主要集中在登娄库、影城组和沙河子等深部地层。从统计结果看,漏速最高达到80m3/h,累计漏失量超过1100多立方米,最少的漏失量也在200m3以上,因处理井下漏失而导致钻井周期最多延长50d,有的井甚至因漏失而不得不进行侧钻[2]。

该区块井漏地层主要集中在火山岩,裂缝发育强度受断裂控制,以高角度构造缝、溶蚀缝为主,裂缝宽度10~200μm间,构成钻井液漏失天然通道;裂缝密度高,胶结能力差,易导致地层破碎。

针对该区块的防漏堵漏措施有以下几方面:①按照地质提示,进入营城组目的层提前100m,补充非渗透桥接剂和随钻堵漏剂,保持泥浆内有效含量,达到随钻封堵孔隙的目的;②在满足井控安全的前提下,严控控制钻井液密度在设计下限,合理控制钻井液流变性,降低井底压差,防止井下漏失;③调整钻井液粘切力,保证井眼净化效果,降低激动压力;④优化堵漏配方,根据不同漏速和漏失特点,选用合适的堵漏剂浓度和颗粒级配。

针对徐家围子深部地层形成的延迟膨胀堵漏技术在解决井漏中发挥了重要作用。这种技术是将吸水后可以发生体积膨胀的材料,采用一种包覆方法将其进行包裹,在随着钻井液进入地层的过程中,在井底温度作用一段时间后外部包覆层开始融化,内部的膨胀材料与液相接触开始发生体积膨胀和变形,这种技术的封堵材料能直接在裂缝内部进行封堵和变大,对致漏裂缝进行深处内封堵。该技术成果在徐深区块XS1井进行了现场应用,该井钻至4000m 左右时发生较为严重的漏失,漏失速度约为4m3/h,单日累计漏失钻井液180 余立方米,全井漏失量大于400m3。前后共进行5次堵漏作业也没有取得明显效果,在使用延迟膨胀堵漏技术之后,漏速降低0.54m3/h,再添加随钻材料后恢复正常钻进。与邻井相比,大幅度降低了累计漏失量,缩减了井漏处理时间,节约了堵漏成本。

4 双城地区

位处松辽盆地东南断陷区莺山—双城断陷双城凹陷,由于上部地层缺失,整个区块埋藏浅,目的层登娄路—营城组,营城组埋深1700m 左右[3]。区块裂缝发育,断层较多,施工的多口井发生在营城组粉砂岩、砂砾岩渗透性漏失及裂缝性漏失,漏速大,部分井的漏失情况统计如表2所示。已完成井中均有不同程度漏失,单井漏失量最大139m3,最大漏速达到90m3/h。

表2 双城地区钻井液漏失基本情况

针对该区块的防漏措施:①控制钻井液密度在设计下限,控制流变性能,控制动切力在15以内,静切18以内,补加随钻堵漏材料,随钻防漏材料含量不低于2%;②在钻井施工过程中,钻遇漏层前现场储备足量的堵漏材料,即将进入易漏地层时循环钻井液内补足随钻防漏材料。进入漏层后,缓慢开泵,泵冲逐渐提高,避免井下压力激动变化过大[4]。

堵漏措施:①漏速≤5m3/h,主要采用循环堵漏的方式,每次配制10m3堵漏剂,加大随钻堵漏剂浓度,随钻堵漏剂+非渗透桥接剂+超细碳酸钙总浓度15%左右;②漏速5~10m3/h,主要采用静止堵漏的方式,根据漏速适当加入复合堵漏剂,堵漏材料浓度15%~20%;③若静止堵漏效果不理想,则采用承压堵漏方式,将堵漏剂挤入地层,承压3MPa,堵漏材料浓度15%~30%。

5 结论

(1)大庆油田长垣及外围、吉林探区等区块,在勘探中极易发生钻井液漏失、恶性漏失和失返性漏失,不仅延长了钻井周期,还增加了钻井液成本。

(2)根据不同区块的漏失特点,形成了一系列防漏堵漏材料及配套工艺措施,降低了井漏发生率,缩短了钻井周期,减少了因漏失造成的经济损失,具有较好的应用前景。

猜你喜欢

钻井液钻井区块
自升式钻井平台Aker操作系统应用探讨
区块链:一个改变未来的幽灵
区块链:主要角色和衍生应用
原矿土钻井液室内评价与应用
树枝状聚合物在钻井液中的应用研究进展
扫描“蓝鲸”——观察海上钻井平台
区块链+媒体业的N种可能
读懂区块链
一种钻井液用高效抗磨润滑剂
裂缝性致密储层钻井完井液漏失损害带模拟