DN2-J5井堵漏工艺应用及认识

2023-01-12代磊

工程技术与管理 2022年5期

代磊

中石化中原石油工程有限公司钻井二公司，中国·河南濮阳 457001

1 引言

DN2-J5 井是中石油塔里木油田分公司部署的一口气藏检查井，位于新疆阿克苏地区库车县城东北约75km，南距迪那2-5 井约615m，构造特征为塔里木盆地库车坳陷秋里塔格构造带迪那2 号构造东部。古近系、白垩系地层孔隙、裂缝极为发育，因开发时间长，产层亏空严重，五开（4675.5-5408m）施工过程中发生严重井漏，采用桥塞堵漏方式复配不同粒径方解石进行堵漏，优选使用不同粒径、不同强度的其他堵漏材料，配置不同浓度堵漏浆，堵漏基本达到预期效果，最终实现钻探目的，完钻井深5408m，完钻层位白垩系巴西改组。本井截至目前共计损失时间1028.5h，漏失钻井液1693.3m³。

2 地层岩性特征

古近系、白垩系地层依次为苏维依组、库姆格列木群、巴什基奇克组、巴西改组。以泥岩、粉砂岩为主，不等厚互层，其中泥岩性较硬，吸水性、可塑性中等，不易造浆，岩屑呈厚块状；粉砂岩成分以石英为主，次为长石，细粒为主，少量粉粒，次圆状～次棱角状，岩屑呈团粒状。该地层大部含有碳酸钙成分，有些高达19%，易形成溶蚀孔洞。此井段高导裂缝、孔洞及气孔均较为发育，孔洞是主要的储集空间和储集类型，裂缝是沟通孔隙的渗流通道。高导裂缝的存在增强了地层的渗流能力，增大了发生井漏的概率[1]。

3 工程简况

本井设计井深6508m，实际完钻井深5408m。于2018年2月25日开钻，一开井深202m；2018年3月10日二开，中完井深3800m；2018年7月3日三开，中完井深4640m；2018年8月31日四开，中完井深4675.5m；2018年9月25日五开，完钻井深5408m。目前正在通井，为下套管做准备，截至目前钻井周期291d。设计完钻层位侏罗系克孜勒努尔组，实际完钻层位白垩系巴西改组，钻井液体系为KCL-聚磺钻井液体系。井身结构为660.4mm 钻头×202.4m+508mm 套管×202.38m+444.5mm钻头×3800m+339.7mm 套管×3798.52m+311.2mm 钻头×4640m+（244.48mm 套管×3728.4m+250.88mm 套管×911.6m）+215.9mm 钻头×4675.5m+177.8mm 套管×4675.5m+149.20mm 钻头×5408m。

4 井漏与堵漏施工

DN2-J5 井四开由于钻井液密度较低无法平衡地层压力，发生溢流后，压井提高钻井液密度，又出现恶性漏失，无法继续施工，最后提前中完。五开施工井段4675.5m-5408m，钻井及完井作业期间多次发生失返性漏失，截至目前历时73 天，漏失钻井液1303.7m3，堵漏20 余次，堵漏施工基本达到预期目的，实现了钻探目的，完钻井深5408m。

4.1 井漏特点

①该区块开发时间长，产层亏空严重；同时该层位压力系数高，地层压力系数为2.06-2.29，需要较高的钻井液密度压稳气藏，导致钻开即发生漏失。

②发生漏失的井段为4675.5～5408m，漏失段长，漏失点多，极易发生复漏。

③漏层裂缝发育，连通性好，漏失量大。

④漏失井段井深井温高。

4.2 堵漏难点

①该井主要漏失层段长732.5m（4675.5～5408m），同时井较深，堵漏难度及堵漏施工风险极大。

②发生漏失井段地层裂缝发育、连通性好，漏失点多，堵漏后容易发生重复性漏失。

③漏失层位埋藏较深，地层温度高，漏层所在位置井温123℃，对堵漏材料的抗温能力提出了更高的要求。

④钻井液密度高，同时为保证堵漏成功率，堵漏浆中堵漏剂含量较高，高密度、高浓度的堵漏浆的可泵性较差。

⑤漏失层段流体活跃，导致堵漏材料不易驻留，难以形成桥塞，增加了堵漏难度[2]。

4.3 堵漏工艺

①钻进至井深4681.2m，发生漏失，漏速6m3/h。钻井液性能：密度1.92g/cm3，黏度59s，滤失量1.2ml，静切力1/8pa，pH9，塑性黏度48mpa.s，动切力10pa。漏失层位吉迪克组底砾岩段，岩性灰褐色含砾粉砂岩。

配堵漏浆37m3，配方：果壳中粗6%+果壳细6%+SQD-98中粗8%+SQD-98 细6%+锯末2%+随钻纤维堵漏剂2%，总浓度30%。泵入堵漏浆10m3，返出6.4m3，漏失3.6m3，替浆37m3，返出24m3，漏失13m3。起钻至井深4230m，循环降密度至1.87g/cm3（漏失4.3m3)，下钻恢复钻进，钻进期间有渗漏，钻井液中加入植物纤维粉3t，桥塞堵漏剂3t，GT ～23t，超细碳酸钙4t。

堵漏效果分析：本次桥浆堵漏取得一定效果，虽然依然有渗漏发生，但是不影响继续施工。

②钻进至井深5019.22m，井口失返。泥浆性能：密度1.87g/cm3，黏度61s，滤失量1.6ml，静切力1/9pa，pH9，塑性黏度46mpa.s，动切力8.5pa。漏失层位：库姆格列木群，岩性：褐色粉砂质泥岩，粉砂质分布不均，局部富集；性较硬，吸水性、可塑性中等，不易造浆。岩屑呈厚块状。吊灌起钻至井深4647m（漏失10.5m3)，地面配堵漏浆期间每10min环空、水眼灌满一次。

地面配堵漏浆35m3，配方：10%TG-1+5%TG-2+5%TG-3+5%SQD-98+5% 细果壳，总浓度30%。泵入堵漏浆15m3，返出9.5m3，漏失5.5m3（排量13L/s，泵压14MPa)，替浆20m3，返出13.2m3，漏失6.8m3（排量13L/s，泵压14MPa)，关井挤堵（挤入钻井液15m3，立压0 ↗13 ↘3MPa，套压0 ↗9.8 ↘1MPa，停泵后立压3 ↘0MPa，套压1 ↘0MPa)，静止候堵5h（漏失4.2m3)。

堵漏效果分析：下钻循环观察有渗漏（1m3/h）, 但不影响继续施工，恢复正常钻进。本次堵漏以不同粒径方解石为主要堵漏材料，配合静止堵漏，基本达到预期效果[3]。

③钻进过程中，一直有渗漏发生。钻进至井深5083.43m 发生井漏，漏失2.1m3，漏速12.6m3/h，边漏边钻进，泵入随钻堵漏钻井液10.4m3，配方：10%GT-1+5%GT-2+5%GT-3+5%SQD-98+5%细果壳，总浓度30%，起钻至井深4648m 静止候堵4h。下钻循环观察，漏速减小，恢复钻进。钻进至井深5151.52m 发生井漏，漏失1.4m3，漏速16.8m3/h，边漏边钻进，钻进过程中泵入随钻堵漏钻井液6m3，配方：10%GT-1+5%GT-2+5%GT-3+5%SQD-98+5%细果壳，总浓度30%。

堵漏效果分析：这两次堵漏施工延续了之前的堵漏思路，漏速减小，继续施工。

④三次失返性漏失。

第一，钻进至井深5157.77m 发生井漏，出口失返。泵入堵漏浆15m3未返（配方：10%GT-1+5%GT-2+5%GT-3+5%SQD-98+5%细果壳，总浓度30%)，替钻井液37m3，漏失29.2m3，起钻至井深4589m，关井正挤2.5m3（立压0 ↗10 ↘5.8MPa，套压0 ↗6.1 ↘3.9MPa)，关井候堵5h（立压5.8 ↗6MPa，套压3.9MPa)。下钻循环排堵漏剂观察漏失情况，无漏失，恢复钻进。

第二，钻进至井深5169.83m 发生井漏，井口失返（泵压13 ↘8MPa，环空液面高度58m，漏失4.8m3)，起钻至井深4648m，吊灌3.74m3，出口返浆，静止候堵2h（液面正常），循环观察（液面正常），下钻到底循环观察（漏失1m3)，恢复钻进。

第三，钻进至井深5172.9m，井口失返（排量11L/s，泵压13 ↘11MPa，漏失5.3m3)，泵入堵漏浆8m3（配方：10%GT-1+5%GT-2+5%GT-3+5%SQD-98+5% 细果壳，总浓度30%)，替浆42m3，井口未返。吊灌起钻至井深4648m，吊灌1.8m3，出口未返，漏失1.8m3，环空液面高度132m。静止候堵4h，每10min 环空吊灌一次、每30min 水眼灌浆一次，漏失17.6m3，环空液面高度102m。泵入堵漏液16m3，（配方：15%ZYD+10%GT-2+5%GT-3+5%SQD-98+3%果壳，总浓度38%)，替浆39m3未返，静止候堵8h（每20min 吊灌0.3m3，漏失28m3)，井口液面不涨。起钻至井深4395m（吊灌1.4m3)，泵入堵漏浆20m3未返（配方：10%ZYD+4%GT-3+3%SQD-98+8%核桃壳（中粗）+5%核桃壳（粗），总浓度30%)，替浆12.7m3未返，关井正挤16.5m3（立压4 ↗14MPa，套压0 ↗7MPa)，循环排堵漏浆，关井候堵3h（立压8.2MPa，套压7.3MPa)。下钻至井深4658m，循环降密度至1.83g/cm3。

堵漏效果分析：在前两次失返性漏失的堵漏施工中，以不同粒径的方解石为主要堵漏材料，配合静止堵漏的堵漏思路，堵漏达到预期目的；在第三次失返性漏失后，采用同样的方法堵漏，先后泵入堵漏浆三次，但是效果不理想，无法继续施工，最后在保证井壁稳定及井控安全的前提下，适当降低了钻井液密度，以降低发生井漏的概率。

⑤下钻划眼至5170.2m 发生漏失，划眼到底强钻至5175.51m 进行堵漏施工作业，泵入堵漏浆19m3（配方：3% 随钻801+6%SQD-98+4%ZYD+3%GT-3+6% 核桃壳（细）+1%云母+4%核桃壳（中粗）+3%核桃壳（粗），总浓度30%），漏失13.3m3，替浆37m3，漏失11.6m3。起钻至井深4579m（吊罐0.5m3)，关井挤堵6m3（立压0 ↗6.7 ↘1MPa，套压0 ↗5.5 ↘0.5MPa)，静止候堵7h。下钻至井深5128m 循环排堵漏材料，划眼到底，钻进至5219.26m 时进行堵漏施工（边漏边钻，期间泵入随钻堵漏浆6 次，共计42m3，配方：8%GT-2+8%GT-3+2%SQD-98+2%随钻801，总浓度20%。吊灌起钻至井深4648m（漏失8.5m3)，环空液面高度91m。静止候堵4h（环空液面高度191m，环空吊灌4.7m3，地面配堵漏浆），泵入堵漏浆20.5m3（配方：4.4%粗核桃壳+2%中粗核桃壳+11%细核桃壳+5.5%云母+7.4%SQD-98+3.7%GT-3，总浓度34%，泵入13.6m3出口返浆，漏失16.7m3，漏速22.3m3/h)，替浆14m3（漏失9.8m3，漏速16.8m3/h)，关井正挤25m3（立压0 ↗10.1 ↘5.5MPa，套压0 ↗5 ↘4MPa)。蹩堵7h（立压5.5 ↘4.8MPa，套压4 ↘3MPa)，开井泄压，开泵循环水眼被堵，起钻。下钻至井深5130m（遇阻2t)，划眼到底。钻进至井深5240m（渗漏钻井液17m3，泵入随钻堵漏浆2 次，累计10m3，配方：6%GT-1+10%GT-2+4%GT-3，总浓度20%)。钻进至5275.5m 井口失返（排量10L/s，泵压14 ↘12MPa，漏失钻井液5.4m3)，吊灌起钻至井深4503m（漏失5.2m3)，环空液面高度86m。泵入堵漏浆20m3（配方：3.4%SQD-98+3.4%随钻801+1.7%云母+4%细核桃壳+4%中粗核桃壳+2%粗核桃壳+3.5%GT-1+6%GT-2+2%GT-3，总浓度30%，漏失2.6m3)，替浆14m3（漏失1.8m3)，关井正挤16m3（立压0 ↗11.5 ↘9.8MPa，套压0 ↗7.5 ↘4.2MPa)，关井蹩堵2h（立压9.8 ↘9.2MPa，套压4.2 ↘3.8MPa)。循环降密度至1.8g/cm3。

堵漏效果分析：随着井深的增加，漏失层段的延长，漏点的增多，堵漏施工越来越困难。在5175.5-5275.5m 井段施工中，采用不同浓度配比不同粒径的方解石配合其他桥堵材料的堵漏工艺，经过反复堵漏，钻进施工得以继续进行。

⑥划眼至井底。钻进至井深5292.9m 开始发生渗漏，泵入总浓度20% 堵漏液10m3，配方：8%ZYD+4%GT-2+4%GT-3+2%SQD-98（中粗）+2%随钻801（细），总浓度20%，漏失30.8m3。钻进至井深5300.72m 井口失返，强钻至5303.72m（排量7-9L/s，泵压10MPa，漏速18m3/h)，泵入总浓度20%堵漏液10m3，配方：8%ZYD+4%GT-2+4%GT-3+2%SQD-98（中粗）+2%随钻801（细）随钻堵漏浆，漏失33m3，替浆42m3，漏失25m3。吊罐起钻至井深4503m（漏失6.1m3)，泵入堵漏浆21m3，配方：8%SQD-98+6%核桃壳（粗）+8%核桃壳（中粗）+2%GT-3+3%云母+3%随钻801，总浓度30%，返出0.4m3，漏失20.6m3，替浆13m3（返出1m3，漏失12m3)，关井正挤25m3（立压0 ↗10 ↘2.5MPa，套压0 ↗1.5 ↘0.8MPa)，循环观察无漏失。下钻至井深5265m 循环排堵漏浆（漏失5m3)，起钻至井深4639m（漏失1.5m3)，泵入堵漏浆20m3（配方：8%SQD-98+3%云母+10% 中粗核桃壳+8% 粗核桃壳+1%GT-3+3%GT-2+4%GT-1，总浓度37%，漏失5.3m3)，替浆16m3（漏失4.1m3)，关井正挤18.8m3（立压0 ↗13.5 ↘4.5MPa，套压0↗3.5↘2.8MPa)，关井候堵2h（立压4.5MPa，套压2.8MPa)，循环排堵漏浆，划眼下钻至井深5303.72m 开始钻进。钻进至井深5313.32m 发生渗漏，泵入总浓度20%堵漏液6m3，配方：8%ZYD+4%GT-2+4%GT-3+2%SQD-98（中粗）+2%随钻801（细），漏失7.4m3。继续钻进至井深5336.14m 再次发生渗漏，泵入总浓度20%堵漏液2 次共13m3，配方：8%ZYD+4%GT-2+4%GT-3+2%SQD-98（中粗）+2% 随钻801（细）。之后钻进中间断渗漏，泵入随钻堵漏浆2 次共13m3，配方：8%ZYD+4%GT-2+4%GT-3+2%SQD-98（中粗）+2%随钻801（细），浓度20%。

堵漏效果分析：随着井深的增加，在这一井段的钻进作业中，频繁发生复漏，施工困难且风险增大，钻进至5408m 进入巴西改组，达到钻探目的，本井完钻。