合川001区块钻井防漏堵漏实践与认识

2022-12-06杨春和韩德新

西部探矿工程 2022年2期

杨春和，韩德新

（大庆钻探工程公司钻井一公司，黑龙江大庆163411）

合川001 区块主要目的层为须家河组须二段储层。自上而下钻遇侏罗系沙溪庙组、凉高山组、自流井组的大安寨段、马鞍山段、东岳庙段和珍珠冲段；三叠系须家河组。须家河组又分六段，即：须六段、须五段、须四段、须三段、须二段和须一段。

整套地层裂缝发育，断层多，胶结性差，地层破碎；存在局部高压，钻井液密度窗口窄,易发生渗漏和裂缝性漏失，这些都严重影响着钻完井施工速度与安全。近年来，随着天然气增储上产，对该区块大面积开发，更需要对该区块主要漏失层、漏失原因、漏失特点、防漏和堵漏技术进行更深入的总结分析，制定科学的防漏堵漏技术，为优快钻井提供更好的技术保障。

1 钻井漏失现状分析

1.1 漏失频率

从合川001 区块近年来完钻的合川001-74-X1井、001-5-X4井、001-52-X4井、合川001-11-X2井、001-80-H1、001-74-H3、001-5-H5等20余口井统计可知，共发生井漏近百次。其中，须家河组须二段漏失次数最多，占总数66%；珍珠冲、大安寨、马鞍山、凉高山、东岳庙分别占13%、7%、6%、4%、3%；而须家河组中须二段漏失次数占须家河组漏失次数的79%。由此看出漏失次数最多的在须二段。

1.2 漏失速度

从漏速统计分析可知：漏速以中漏（15～30m3/h）、小漏（5～15m3/h）和微漏（≤5m3/h）为主，小漏和微漏占70%，中漏占30%，个别井深出现失返性漏失，堵漏后均可建立循环。001-80-H1 钻至井深2325m 时，发生井漏，最大漏速18m3/h，最小3m3/h，平均5.4m3/h；001-74-H3 须二段地层密度窗口极窄，可调整钻井液密度仅为0.02g/cm3，密度高于1.31g/cm3时，漏速明显增加，密度低于1.29g/cm3，钻井过程中全烃值显示较高，下套管前漏失油基钻井液达2800m3；001-5-H5 井钻进至3177.81m（垂深2123.79m，井斜90°，方位17°）时发现失返性井漏，减排量循环仍然失返，吊灌起钻，井口不见液面。至完钻，漏失油基钻井液达2200m3。

1.3 漏失类型及原因

沙溪庙地层漏失频率较低；凉高山组到珍珠冲地层漏失主要是以微孔隙、微裂缝渗透性漏失为主，主要漏失原因是岩石颗粒存在粒间孔、粒间溶孔和粒内溶孔。须家河断层发育，特别是须二段共发育255 条断层，走向以近东西向为主，最大延伸长度8.804km，一般延伸长度1～2km，最大断距35m，一般断距小于10m。合川001 气田须二段储集类型为裂缝—孔隙型。须家河组地层异常高压层多且破裂压力低，钻井过程中喷漏同存，钻井液密度可调范围小，多数漏失是由裂缝引起的。

2 主要防漏堵漏方法

2.1 主要防漏措施

（1）现场按《合川区块钻井施工井控防控及应急措施》储备充足的配浆材料、重晶石粉、配浆水。现场开钻前储备10t以上堵漏材料，以备应急使用。

（2）“一段一策”、“一层一策”到“一趟钻一策”，制定针对性的钻井液技术方案，施工中根据工况以及地层的变化，及时改进技术方案，做好预防。

（3）发生井侵密度下降、烃值异常问题，根据情况平缓提高钻井液密度，每循环周钻井液密度提高幅度不超过0.02g/cm3。避免密度过高、不均导致井漏发生。

（4）钻遇易漏层严格控制机械钻速、控制划眼时间、控制起下钻速度、简化钻具组合、梯次增加开泵循环排量。

（5）提前预防，提高钻井液封堵能力，减少井漏复杂的发生。在钻遇易漏地层前，提前加入随钻堵漏剂、沥青粉、微裂缝等封堵护壁材料等封堵材料进行防漏。

2.2 主要堵漏方法

合川区块常用的堵漏方法有静止堵漏、随钻堵漏、桥浆堵漏、水泥堵漏等。

（1）静止堵漏。按设计注入和顶替完堵漏浆后，采用起钻至安全位置，循环钻井液，动态加压，使堵漏浆进入漏层。若出口见返，根据堵漏浆进入漏层的数量，可关井小排量、低压力缓慢憋压，控制压力，不能将未漏地层压裂。若出口不返或返出排量低得多，可挤小部分堵漏浆进入漏层（1/4～1/3），静止候堵30～60min后，再进行间断憋压。静止时间4h，不超过8h，使堵漏材料通过滞留、膨胀完成封堵。现场一般漏速在10～20m3/h,采用静止桥浆堵漏,提高堵漏材料浓度值18%～25%。配方：井浆+5%细粒微裂缝填充剂+2%超细碳酸钙(500～800 目细颗粒支撑剂)+3%微裂缝填充剂+3%刚性填充剂+2%核桃壳（中粗）(颗粒支撑材料,堵漏时起架桥作用)。

漏速在大于20m3/h 甚至失返性漏失,更换光钻杆或者旁通阀进行专项堵漏，注入堵漏浆，顶替出钻具后起钻至堵漏浆以上，或者安全井段，静止4～8h堵漏，堵漏浆浓度在25%～35%。

（2）随钻堵漏。钻进过程中,根据漏速不同，采用随钻堵漏方法。SDL堵漏材料的加入量随漏失速度的变化而不同，以提高井浆的防漏性能。其不同级配的封堵颗粒、纤维及晶片能有效封堵小漏和微漏的漏失地层，快速有效地封堵钻进过程中所遇到的复杂地层情况，降低钻井液的损耗。随钻堵漏最大优点是不影响正常钻进、损失时间少、可实现多层位堵漏。

一般漏速不大于3m3/h时，为井筒钻井液量的2%～3%,3m3/h≤漏速≤5m3/h 时，用一定量的井浆（一般为20～30m3），再加入浓度8%～12%堵漏材料，配成堵漏浆。配方：井浆+2%细粒微裂缝填充剂+2%～3%超细碳酸钙(500～800目细颗粒支撑剂)+2%微裂缝填充剂+1%核桃壳(细)(颗粒支撑材料,堵漏时起架桥作用)+4%刚性填充剂，起到了很好的封堵作用。漏速在5～10m3/h,增加堵漏材料的浓度至12%～15%。配方：井浆+2%细粒微裂缝填充剂+2%～3%核桃壳(细)(颗粒支撑材料,堵漏时起架桥作用)+3%超细碳酸钙(500～800目细颗粒支撑剂)+3%微裂缝填充剂+4%刚性填充剂。钻进期间配合使用目数较大的振动筛布,及时补充堵漏材料,保持堵漏剂的有效浓度。

（3）桥浆堵漏。根据不同的漏层性质选择级配和浓度，颗粒状、鳞片状和纤维状的堵漏材料复配比一般为2∶1∶1，使之互补，以增强堵漏效果，并有4%～6%的惰性材料大于桥堵的缝隙尺寸。堵漏材料在漏失喉道内堆积、架桥，依据形成的泥饼实现堵漏。其工艺简单、现场操作方便，对不同漏失通道都适用。但稳定性和持久性差，经过起下钻、划眼、大排量洗井作业，会使形成的泥饼被刮切和冲刷掉，造成复漏。固井前的承压堵漏，一般采取这种办法。为使钻进中桥浆堵漏达到较好的效果，采用间歇挤注方式堵漏，挤堵期间套管压力不超过4MPa，防止造成更大裂缝。

（4）水泥堵漏。水泥堵漏成功后持续性好。对于大裂缝地层、复漏地层采用水泥堵漏，能达到好的效果。但水泥堵漏工艺复杂，施工时间长。堵漏后，由于水泥石的强度大于地层强度，在造斜段钻塞时也出现了钻出新井眼的复杂情况。

（5）桥浆+MTC 堵漏。001-74-H3 井钻至井深2325m须二段地层时，发生井漏，多次堵漏未见好的效果，经过三次桥浆+MTC堵漏，漏失量减少。

（6）降低密度、排量。001-5-H5 井三开井段施工时，钻井液密度一直在1.30g/cm3以上，因此井漏频繁发生。后来在新井眼钻进时，采用低密度近平衡(1.26～1.28g/cm3)、低排量(26～28L/s)钻进，漏失频率减少近40%，处理井漏时间也大大减少。001-84-H2井三开也采用低密度近平衡(1.26～1.28g/cm3)钻进，顺利完钻。