子長區(qū)塊井漏預(yù)防及處理

1、子長區(qū)塊井漏分析、預(yù)防與處理井漏是在鉆井、完井及其他井下作業(yè)過程中，各種工作液（包括鉆井液、完井夜、水泥漿、修井液等）在壓差的作用下，流進(jìn)地層的一種井下復(fù)雜情況。在深井鉆井施工中,井漏現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生,若得不到及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理, 不僅損失大量的生產(chǎn)時(shí)間,還可能引發(fā)井塌、井噴和卡鉆等惡性事故，甚至導(dǎo)致部分井段或全井段的報(bào)廢。所以井漏問題是鉆井工程中最常見的技術(shù)難題之一。延長氣田子長及延川部分區(qū)塊一直存在井漏嚴(yán)重的現(xiàn)象，如何預(yù)防與處理井漏就成了這些區(qū)塊鉆井的難點(diǎn)。一、目前子長區(qū)塊井漏現(xiàn)狀目前，我氣田子長區(qū)塊井漏嚴(yán)重，今年子長區(qū)塊已完井的31口井中有24口均發(fā)生了不同程度的井漏。首次漏失層位以劉家溝組底部

2、居多，說明劉家溝與石千峰膠結(jié)面是該區(qū)塊的主要漏失層位。二、漏失機(jī)理 1、滲透性漏失。在粗顆粒未膠結(jié)或膠結(jié)很差的地層，孔隙較多，當(dāng)?shù)貙訚B透率較大時(shí)，在鉆井液柱壓力作用下產(chǎn)生置換，鉆井液進(jìn)入發(fā)育良好的孔隙，形成高滲透孔隙漏失。2、天然裂縫、溶洞漏失。地層存在大量的裂縫、溶洞及不整合侵蝕面、斷層、應(yīng)力破碎帶等，在鉆井液液柱壓力大于地層壓力時(shí)會發(fā)生漏失，而且漏失量大、漏失速度快。很明顯，我氣田子長區(qū)塊屬于天然裂縫性漏失。要注意的是，有些漏失，雖然只進(jìn)不出，但并非大的裂縫所造成，是由于壓差較大造成的。三、堵漏現(xiàn)狀分析我區(qū)目前主要有以下兩種堵漏方法：1、橋接劑堵漏：用固體顆粒堵塞縫隙孔道，其中剛性顆粒在漏

3、失孔道中起架橋和支撐作用。2、水泥堵漏：采用水泥封固漏失段達(dá)到堵漏的效果。從實(shí)際情況看，這兩種堵漏方法對子長區(qū)塊的漏失處理效果并不明顯?，F(xiàn)對其效果進(jìn)行一下簡單的分析：（1）、橋接劑堵漏主要是針對地層存在較大裂縫的漏失的一種堵漏方案，且其堵漏效果與其橋接劑的粒度大小有直接的關(guān)系。最佳粒度范圍為裂縫寬度的1/2-1/7，直徑大于裂縫寬度的顆粒進(jìn)不了裂縫，直徑小于裂縫寬度的1/7的顆粒不易在裂縫中形成架橋骨架。我氣田常用配方為：隨鉆堵漏劑+復(fù)合堵漏劑+高效堵漏劑+膨潤土+CMC+Na2CO3+NaOH+K-PAM+FA367。其中的隨鉆、復(fù)合為不溶于水的剛性顆粒物質(zhì)，這些顆粒的粒徑大約在3mm左右。

4、而根據(jù)實(shí)際情況看，子長區(qū)塊裂縫屬于不規(guī)則的微裂縫，其裂縫寬度小于3mm。所以我們常用的堵劑顆粒根本進(jìn)入不了漏失通道，只能吸附在井壁上。這也就說明了很多井隊(duì)反復(fù)漏失的原因，當(dāng)堵漏劑顆粒吸附在井壁上時(shí)，暫時(shí)堵塞表面的漏失通道，表現(xiàn)出來就是堵漏成功。但這些大顆粒劑無法進(jìn)入過渡帶，也無法與地層有效地膠結(jié)在一起，只是靠著井底壓差吸附在地層表皮上。當(dāng)鉆進(jìn)時(shí)，隨著鉆具的活動及泥漿的循環(huán)，這些吸附在井壁上的顆粒物質(zhì)就逐漸剝落，漏失通道重新打開。同時(shí)該配方中的K-PAM和FA367都是強(qiáng)包被劑，抑制了膨潤土的膨脹。（2）、水泥硬塞（純水泥）不能成功堵漏的原因有以下幾點(diǎn)：第一、漏失通道的虛厚泥餅使水泥與地層產(chǎn)生一

5、種隔離帶造成潛在的漏失通道；第二、水泥在凝結(jié)過種中其體積不斷縮收而產(chǎn)生漏失通道；第三、純水泥在地溫和泥漿的作用下，會剝蝕、分散產(chǎn)生漏失通道。一般注水泥堵漏后35天必然會重復(fù)漏失，進(jìn)入目的層后水泥堵漏對氣層污染特別大，同時(shí)水泥堵漏存在很大的風(fēng)險(xiǎn)，目前已有延394、延504、延453、延520井 4口井在水泥堵漏時(shí)出現(xiàn)插旗桿的事故（即水泥將下部鉆桿凝固在井內(nèi)）。當(dāng)前子長區(qū)的堵漏狀況我們總結(jié)為四點(diǎn)：1、漏失量很大以后才開始堵漏，無堵小漏防大漏的意識；2、以橋接劑堵漏為主、水泥堵漏為最終手段，未分析井漏真正的原因和堵漏技術(shù)機(jī)理；3、不重視預(yù)防漏失措施。4、堵漏前未找準(zhǔn)漏點(diǎn)，多數(shù)井隊(duì)偏愛全井隨鉆堵漏。

6、四、建議堵漏方法大家都知道漏失的三個(gè)條件：正壓差、漏失通道、容納鉆井液的空間。當(dāng)然對應(yīng)主要堵漏的機(jī)理是：機(jī)械堆砌堵漏，化學(xué)反應(yīng)堵漏，水泥混合物堵漏（軟塞）。如果我們不分析漏失原因，不找準(zhǔn)確漏失段點(diǎn)，不選擇適合相配伍的材料和堵漏工藝技術(shù)相結(jié)合，堵漏成功率是很難達(dá)到的，同時(shí)我們還要保證既要成功堵漏又要絕對的保護(hù)好儲層。我們在子長區(qū)塊堵的幾口井均成功了，其中也有前面注堵過水泥后繼續(xù)漏失的井。現(xiàn)以延453井為例進(jìn)行分析：該井在劉家溝下部至石千峰頂部發(fā)生嚴(yán)重漏失，我們上井前已堵七次之多均未成功，同時(shí)由于隨鉆堵漏地質(zhì)無法錄取巖屑。當(dāng)時(shí)密度是1.06 g/cm3，粘度71s，灌內(nèi)泥漿不到三十方。我們共堵漏了

7、4個(gè)井漏段，每個(gè)段入井堵漿約為70方。為了確保堵漏成功配漿的原則是：1、增進(jìn)堵漿在漏失通道內(nèi)快速膨脹必須保障純堿含量，提高堵漏液的膨脹性能必須增加膨潤土含量。2、提高封堵率和膠結(jié)充填加固能力。我們采用一定量的磺化瀝青和超細(xì)碳酸鈣為膠結(jié)填充物。3、加速固相顆粒的凝聚過程，將適量的絮凝劑加到堵漏漿中，當(dāng)堵漏漿進(jìn)入漏失通道時(shí)，固相（膨土）顆粒很快絮凝并開始膨脹，將水分?jǐn)D出，留下似棉絮狀膨脹物質(zhì)，這種物質(zhì)容易變形，可以壓縮，能填塞孔道。根據(jù)以上原則，我們提出的堵漏漿配方如下：水+(12%15%)膨潤土+(0.2%0.5%)聚丙烯酰胺 (或水解聚丙烯酰胺)+（2%3%）磺化瀝青+(0.04%0.1%)超

8、細(xì)碳酸鈣+(0.025%0.07%)石灰石粉最終該井堵漏成功。該方法還在延295井、延453井、延212井、延399井堵漏試驗(yàn)成功。五、注意事項(xiàng)1、堵漏前必須準(zhǔn)確找到漏點(diǎn)。找漏時(shí)以每58m分段上提、以1/3鉆進(jìn)排量（單凡爾）降低柴油機(jī)轉(zhuǎn)速（9501050轉(zhuǎn)/分）進(jìn)行準(zhǔn)確找漏。2、為防止停泵和候堵時(shí)堵漿倒流，堵劑密度應(yīng)大于漏失前鉆井液密度0.0150.02 g/cm3。3、不要憋壓堵漏。將堵漏劑打進(jìn)井筒后，可先開轉(zhuǎn)盤，使堵劑附著在井壁上，然后緩慢上提、快速下放鉆具，依靠堵劑和鉆井液自身液柱壓力及鉆具活動時(shí)產(chǎn)生的激動壓力將堵劑緩慢且連續(xù)的注入地層。這樣做的目的是防止憋壓過高將堵劑推向地層深處，導(dǎo)致

9、漏失通道重新打開。4、注堵劑時(shí)其排量不能高于2/5鉆進(jìn)排量。最好選擇1/32/5之間的鉆進(jìn)排量，這樣既可減少堵漿量又可增大堵漿在漏層的滯流。5、堵漏后最少靜止24h。這樣做的目的是為了使進(jìn)入漏失通道的堵劑有充足的時(shí)間膨脹，在過渡帶形成堅(jiān)硬的泥餅。六、井漏預(yù)防的幾點(diǎn)建議1、 根據(jù)地層孔隙壓力梯度和地層破裂壓力梯度曲線，正確進(jìn)行井身結(jié)構(gòu)和套管程序設(shè)計(jì)。同一裸眼井段內(nèi)，不能有噴、漏層并存。2、在可鉆性好的地層中鉆進(jìn)，鉆速較快，鉆井液排量跟不上，會使巖屑濃度過大，憋漏地層，應(yīng)控制鉆速，或者每打完一單根，劃眼12次，延長鉆井液攜砂時(shí)間,既可控制密度的上升，又可減少鉆井液循環(huán)壓力，同時(shí)還可以修復(fù)井壁，使其

10、容易形成光滑泥餅。3、在易漏地層中鉆進(jìn)，采用較低排量和較小的泵壓，控制鉆速和起下鉆、接單根時(shí)的下放速度，防止產(chǎn)生激動壓力，壓漏地層。4、在鉆井液結(jié)構(gòu)性較強(qiáng)(切力高)的情況下，每下放鉆具300m500m應(yīng)分段循環(huán)，破壞鉆井液的膠凝結(jié)構(gòu)。每次開泵都要先小排量后逐漸加大排量，同時(shí)轉(zhuǎn)動鉆具破壞鉆井液結(jié)構(gòu)力，防止把地層憋漏。下鉆時(shí)不要在易漏層段開泵。5、二開后適當(dāng)提高膨潤土含量，并控制失水，進(jìn)入劉家溝組前將失水控制在8ml以內(nèi)，以便井壁早期形成有效泥餅。6、進(jìn)行工藝堵漏時(shí)，應(yīng)設(shè)一個(gè)壓力基值，以井下情況而定可設(shè)1MPa、2MPa、3MPa的擠壓值遞增，最高擠壓基值不能高于3MPa。否則超過裂縫、孔洞的開張

11、應(yīng)力，而造成裂縫、孔洞張開過大，井眼中巖屑、固相進(jìn)入地層阻止裂縫、孔洞閉合，進(jìn)一步發(fā)展，使裂縫、孔洞迅速延伸，并使地層二次開張應(yīng)力降低或破裂，給后期處理井漏帶來極大難度，特別是給提高地層承壓能力帶來阻力或無法承壓。七、結(jié)論1、建議使用小顆粒膨脹堵劑進(jìn)行堵漏。具體配方為：水+(12%15%)膨潤土+(0.05%0.1%)FA-367或聚丙烯酰胺 (或水解聚丙烯酰胺)+（4%6%）磺化瀝青+(3%4%)超細(xì)碳酸鈣+(1%2%)石灰石粉+（0.1%0.2%）純堿2、不建議大規(guī)模使用橋接劑和水泥堵漏。當(dāng)出現(xiàn)也別嚴(yán)重的惡性漏失時(shí)，可使用水泥堵漏，此時(shí)水泥堵漏只是相當(dāng)于架橋作用。3、注意預(yù)防井漏，處理井漏

12、應(yīng)遵循堵小、堵早的原則。4、在鉆井施工時(shí)，應(yīng)注意控制激動壓力，避免井漏；做工藝堵漏也應(yīng)循序漸進(jìn)，不得誘導(dǎo)井漏。 工 程 科 馮呈祥堵漏情況統(tǒng)計(jì)序號井號地理位置堵漏次數(shù)第一次漏失層位最后一次漏失層位水泥堵漏次數(shù)堵漏漿配方1延488子長安定7劉家溝組2456米山西組3110米0膨潤土、羧甲基纖維素、純堿、燒堿、隨鉆堵漏劑、復(fù)合堵漏劑、高效堵漏劑2延392子長高臺和尚溝組2019米石千峰組2674.5米0隨鉆堵漏劑、復(fù)合堵漏劑、高效堵漏劑、膨潤土、CMC、Na2CO3、NaOH、K-PAM、FA367 3延395子長李家岔9劉家溝組2372.15 m山西組3142.07米0隨鉆堵漏劑、復(fù)合堵漏劑、

13、高效堵漏劑、膨潤土、CMC、Na2CO3、NaOH4延399子長欒家坪15劉家溝組2096 m石千峰組2660米1水+(12%-15%)膨潤土+(0.2%-0.5%)聚丙烯酰胺 (或水解聚丙烯酰胺)+（2%-3%）磺化瀝青+石灰石5延352子長石家灣未漏6延453子長瓦窯堡14劉家溝組2340米石盒子組2907米1CMC、KPAM、FT-1、NaOH、Na2CO3、隨鉆堵漏劑、復(fù)合堵漏劑、土粉、高效堵漏劑7延356子長玉家灣24劉家溝組2090米馬家溝3230米7Na2CO3、土粉、CMC、隨鉆堵漏劑、高粘堵漏劑8延397子長玉家灣16劉家溝組2040米馬家溝組3174米4CMC、NaOH、復(fù)合堵漏劑、隨鉆堵漏劑、高效堵漏劑、 SMP、KH-931、PMC、