1、南堡油田防漏堵漏工艺技术南堡油田防漏堵漏工艺技术汇报内容汇报内容一、 概述概述二、地层特点及井漏原因分析二、地层特点及井漏原因分析三、室内研究三、室内研究四、防漏堵漏工艺技术四、防漏堵漏工艺技术 南堡油田位于河北省唐山市曹妃甸港区,属于渤海湾南堡油田位于河北省唐山市曹妃甸港区,属于渤海湾盆地黄骅凹陷北部南堡凹陷,是冀东油田公司建设大油田盆地黄骅凹陷北部南堡凹陷,是冀东油田公司建设大油田的主战场,所钻遇的地层自上而下为平原组、明化镇组、的主战场,所钻遇的地层自上而下为平原组、明化镇组、馆陶组、东营组、沙河街组。馆陶组、东营组、沙河街组。20072007年年1 18 8月份南堡油田先月份南堡油田先
2、后有九口井在施工过程中发生井漏,其中单井最大漏失泥后有九口井在施工过程中发生井漏,其中单井最大漏失泥浆量达到浆量达到672m672m3 3,这不仅浪费了大量的人力、物力和财力,这不仅浪费了大量的人力、物力和财力,同时也严重制约了钻井提速,影响了固井质量,从而严重同时也严重制约了钻井提速,影响了固井质量,从而严重制约了南堡油田的勘探开发速度。制约了南堡油田的勘探开发速度。一、概述一、概述 2006200620072007年大港油田集团钻井技术服务公司开展了孔年大港油田集团钻井技术服务公司开展了孔隙、裂缝型漏失堵漏技术研究工作,通过分析孔隙、裂缝型隙、裂缝型漏失堵漏技术研究工作,通过分析孔隙、裂缝
3、型井漏发生原因,剖析各种传统堵漏技术的优缺点,经过室内井漏发生原因,剖析各种传统堵漏技术的优缺点,经过室内研究,研究出针对不同井漏速度的孔隙、裂缝型漏失的堵漏研究,研究出针对不同井漏速度的孔隙、裂缝型漏失的堵漏方案。通过方案。通过1515口井的现场试验,堵漏成功率达到口井的现场试验,堵漏成功率达到93.33%93.33%,将,将地层承压能力提高了地层承压能力提高了3 315MPa15MPa。该技术成果已通过大港油田。该技术成果已通过大港油田集团公司验收。集团公司验收。一、概述一、概述 地层特点地层特点 明化镇为曲流河沉积,地层为砂泥岩互层,以中细砂岩为主。明下明化镇为曲流河沉积,地层为砂泥岩互
4、层,以中细砂岩为主。明下段地层含砂率一般为段地层含砂率一般为43.543.5,砂层最大厚度,砂层最大厚度20m20m,最小厚度,最小厚度1.0m1.0m,平均厚,平均厚度度7.0m7.0m。孔隙类型主要是原生粒间孔,孔隙度为。孔隙类型主要是原生粒间孔,孔隙度为29.529.533.733.7,平均,平均孔隙度孔隙度30.930.9;渗透率为;渗透率为62462458405840* *10103 3 m m 2 2,平均,平均27462746* *10103 3 m m2 2,属,属于高孔高渗。于高孔高渗。 馆陶组为一套辩状河沉积,中下部存在大段玄武岩,储层岩性以砂馆陶组为一套辩状河沉积,中下部
5、存在大段玄武岩,储层岩性以砂砾岩为主,最大厚度砾岩为主,最大厚度31.5m31.5m,最小厚度,最小厚度1.0m1.0m,平均厚度,平均厚度7.6m7.6m。厚层砂砾岩。厚层砂砾岩主要集中于馆陶组顶部和底部,中部为砂岩、砂砾岩与泥岩互层。孔隙主要集中于馆陶组顶部和底部,中部为砂岩、砂砾岩与泥岩互层。孔隙类型主要是原生粒间孔,孔隙度为类型主要是原生粒间孔,孔隙度为23.623.631.131.1,平均,平均25.825.8,渗透,渗透率为率为28828853105310* *10103 3 m m2 2,平均,平均11711171* *10103 3 m m2 2,属于高孔高渗型储层。,属于高孔
6、高渗型储层。 二、地层特点及井漏原因分析二、地层特点及井漏原因分析地层特点地层特点 东一段为三角洲沉积,地层含砂率一般为东一段为三角洲沉积,地层含砂率一般为43.543.5,单砂层厚度主要,单砂层厚度主要分布在分布在3 39m9m范围内,最大单砂层厚度范围内,最大单砂层厚度10m10m,孔隙类型以原生粒间孔为主,孔隙类型以原生粒间孔为主,其次为次生孔隙,孔隙度其次为次生孔隙,孔隙度23.423.428.428.4,平均孔隙度,平均孔隙度26.726.7,平均渗透率,平均渗透率230.6230.6* *10103 3 m m2 2 ,属于中孔中渗型储层。,属于中孔中渗型储层。 东二段为浅湖沉积,
7、以灰色泥岩为主,夹浅灰色粉砂岩和细砂岩。孔东二段为浅湖沉积,以灰色泥岩为主,夹浅灰色粉砂岩和细砂岩。孔隙类型以原生粒间孔为主,平均孔隙度隙类型以原生粒间孔为主,平均孔隙度17.917.9,平均渗透率,平均渗透率61.161.110103 3 m m2 2 ,属于中孔中渗型储层。,属于中孔中渗型储层。 东三段属于扇三角洲沉积,地层含砂率一般为东三段属于扇三角洲沉积,地层含砂率一般为30304040,东三上亚段,东三上亚段平均孔隙度平均孔隙度21.721.7,平均渗透率,平均渗透率9.69.610103 3 m m2 2 ,东三下亚段平均孔隙度,东三下亚段平均孔隙度16.916.9,平均渗透率,平
8、均渗透率5.85.8* *10103 3 m m2 2 ,储层物性比较差。,储层物性比较差。二、地层特点及井漏原因分析二、地层特点及井漏原因分析井漏原因分析井漏原因分析 地层原因地层原因 明化镇地层成岩性较差,砂岩属于高孔高渗地层,明化镇地层成岩性较差,砂岩属于高孔高渗地层,承压能力较低;馆陶组地层的砂砾岩为南堡油田的主要储层,属于承压能力较低;馆陶组地层的砂砾岩为南堡油田的主要储层,属于高孔高渗储层,特别是高孔高渗储层,特别是NgIVNgIV油层,由于先期开发过程中注水未跟油层,由于先期开发过程中注水未跟上,造成地层能量亏空;馆陶组存在大段玄武岩地层,其地层坍塌上,造成地层能量亏空;馆陶组存
9、在大段玄武岩地层,其地层坍塌压力为压力为1.28g/cm1.28g/cm3 3左右,为了保证钻井安全,钻井液密度必须控制在左右,为了保证钻井安全,钻井液密度必须控制在1.28g/cm1.28g/cm3 3左右;由于受地壳运动作用,玄武岩产生了形变,使玄武左右;由于受地壳运动作用,玄武岩产生了形变,使玄武岩存在裂缝或微裂缝,这些裂缝未被完全填充而成为流体流动通道。岩存在裂缝或微裂缝,这些裂缝未被完全填充而成为流体流动通道。 人为因素人为因素 提高钻井液密度前未做好防漏工作,未首先调整钻提高钻井液密度前未做好防漏工作,未首先调整钻井液,补充单封、细目碳酸钙、非渗透井眼稳定剂等材料,以提高井液,补充
10、单封、细目碳酸钙、非渗透井眼稳定剂等材料,以提高地层的承压能力;加重速度太快、开泵太猛、加重不均匀等。地层的承压能力;加重速度太快、开泵太猛、加重不均匀等。二、地层特点及井漏原因分析二、地层特点及井漏原因分析承压剂特性承压剂特性 承压剂能有效封堵不同渗透性地层,即具有广谱封堵漏层和保护储承压剂能有效封堵不同渗透性地层,即具有广谱封堵漏层和保护储层效果。层效果。 承压剂封堵层形成速度快且薄,位于近井壁上,没有渗入井壁深处。承压剂封堵层形成速度快且薄,位于近井壁上,没有渗入井壁深处。 承压剂封堵隔层承压能力强,能有效提高地层漏失压力和破裂压力承压剂封堵隔层承压能力强,能有效提高地层漏失压力和破裂压
11、力梯度,相当于扩大了安全密度窗口梯度,相当于扩大了安全密度窗口 。 不同于常规钻井液的泥饼,承压剂在井壁表面的封堵层很薄,阻隔不同于常规钻井液的泥饼,承压剂在井壁表面的封堵层很薄,阻隔压力传递能力强,因此,能有效避免压差卡钻。压力传递能力强,因此,能有效避免压差卡钻。 三、室内研究三、室内研究承压剂堵漏机理承压剂堵漏机理 粒径分布广,可依据需求进行调整。粒径分布广,可依据需求进行调整。 承压剂中包含大量有机材料,有机物中含有大量的承压剂中包含大量有机材料,有机物中含有大量的-COO-COO- -、- -NHNH2 2吸水基团,此基团的比例不同,其膨胀的倍数和速度不同。它吸水基团,此基团的比例不
12、同,其膨胀的倍数和速度不同。它吸水后变成粘弹性膨胀体而充满孔喉,阻止钻井液进一步向地层深吸水后变成粘弹性膨胀体而充满孔喉,阻止钻井液进一步向地层深处运移。处运移。 粒径较小的颗粒进入孔隙或微裂缝中,在粒径较小的颗粒进入孔隙或微裂缝中,在1-51-5小时内吸水膨胀,小时内吸水膨胀,膨胀倍数是自身体积的膨胀倍数是自身体积的3-153-15倍,充满孔喉或微裂隙,在漏失处锁住倍,充满孔喉或微裂隙,在漏失处锁住堵漏材料。堵漏材料。 由于吸水膨胀压力的作用,使其它堵漏材料发生去水化作用,由于吸水膨胀压力的作用,使其它堵漏材料发生去水化作用,因此,漏失地层的封堵效果更好,可以有效提高漏层的承压能力。因此,漏
13、失地层的封堵效果更好,可以有效提高漏层的承压能力。三、室内研究三、室内研究承压剂吸水时间与膨胀率关系图承压剂吸水时间与膨胀率关系图三、室内研究三、室内研究 配伍性实验配伍性实验 室内对大港油田常用的硅基防塌钻井液、抑制性钻井液和聚合物钻室内对大港油田常用的硅基防塌钻井液、抑制性钻井液和聚合物钻井液进行了配伍性实验。从现场取回不同类型钻井液井浆,测定其常规井液进行了配伍性实验。从现场取回不同类型钻井液井浆,测定其常规性能,然后加入承压剂,充分搅拌后再测定其常规性能。将上述未加承性能,然后加入承压剂,充分搅拌后再测定其常规性能。将上述未加承压剂和加入承压剂的钻井液在滚子加热炉中同时热滚压剂和加入承
14、压剂的钻井液在滚子加热炉中同时热滚1616小时,冷却至室小时,冷却至室温,再分别测定其钻井液性能,以此评价承压剂与钻井液的配伍性。温,再分别测定其钻井液性能,以此评价承压剂与钻井液的配伍性。 从实验结果可以看出,加入承压剂后对各钻井液体系的性能影响不从实验结果可以看出,加入承压剂后对各钻井液体系的性能影响不大,其中中压失水有所降低、粘度略有所升高。这说明承压剂与常用钻大,其中中压失水有所降低、粘度略有所升高。这说明承压剂与常用钻井液体系具有良好的配伍性。井液体系具有良好的配伍性。三、室内研究三、室内研究配配 方方密度密度g/cmg/cm3 3粘度粘度s s失水失水/ /泥饼泥饼ml/mmml/
15、mmPHPHGELGELPaPaAVAVmPa.smPa.sPVPVmPa.smPa.sYPYPPaPa1# 1# 硅基钻井液硅基钻井液15015016h16h滚动滚动1.481.481.481.48464648482.8/12.8/15.4/15.4/19.59.59 93.5/213.5/215/235/2364.564.567674545474719.519.520202#2#:1#+2%1#+2%承压剂承压剂15015016h16h滚动滚动1.481.481.481.4849.549.551512.8/12.8/13.5/13.5/19.59.59 95/245/246.5/24.56
16、.5/24.567.567.568684848494919.519.519193# 3# 抑制性钻井液抑制性钻井液15015016h16h滚动滚动1.221.221.221.22414149495.4/0.55.4/0.57.2/17.2/110109.59.53.5/16.53.5/16.54/204/20353565.565.522224646131319.519.54# 3#+2%4# 3#+2%承压剂承压剂15015016h16h滚动滚动1.221.221.221.22424251515.3/15.3/16.8/16.8/110109.59.54/184/185.5/225.5/223
17、636676723234949131318185# 5# 聚合物钻井液聚合物钻井液12012016h16h滚动滚动1.181.181.181.18454546466.6/16.6/19.6/19.6/18.58.58 82.5/13.52.5/13.53/143/1430.530.532321919202011.511.512126# 5#+2%6# 5#+2%承压剂承压剂12012016h16h滚动滚动1.181.181.181.18454546.546.56.4/16.4/19/19/18.58.58 83/143/144.5/164.5/1633.533.535352020222213.
18、513.51313 承压剂与常用钻井液体系的配伍性实验承压剂与常用钻井液体系的配伍性实验 三、室内研究三、室内研究堵漏方案研究堵漏方案研究 孔隙型漏层实验孔隙型漏层实验 使用堵漏试验装置,将弹珠床改为砂床,通过缓慢加压,井浆使用堵漏试验装置,将弹珠床改为砂床,通过缓慢加压,井浆和堵漏钻井液在砂床上形成封堵带,当压力不断上升时,封堵带会被和堵漏钻井液在砂床上形成封堵带,当压力不断上升时,封堵带会被破坏,会有钻井液流出,此时产生的最大压力即为承压能力。破坏,会有钻井液流出,此时产生的最大压力即为承压能力。 实验结果表明:堵漏钻井液在砂床上形成的封堵带能直接承受压实验结果表明:堵漏钻井液在砂床上形成
19、的封堵带能直接承受压力达力达3.5MPa3.5MPa以上,与原井浆相比加入堵漏材料的堵漏钻井液承压能力以上,与原井浆相比加入堵漏材料的堵漏钻井液承压能力至少提高了至少提高了3.0MPa3.0MPa。三、室内研究三、室内研究配配 方方产生滤失时产生滤失时最大压力最大压力MPa承压能力承压能力相对提相对提MPa砂床砂床目数目数孔隙孔隙类型类型1# 硅基钻井液硅基钻井液1.130 40中小孔隙中小孔隙1#+1.5%单封单封+2承压剂承压剂6.75.630 402# 抑制性钻井液抑制性钻井液0.820 302#+1.0%单封单封+1.5%复合堵漏剂复合堵漏剂+2承压剂承压剂5.74.920 303#
20、聚合物钻井液聚合物钻井液0.510 20大孔隙大孔隙3#+1.5%单封单封+2.5%复合堵漏剂复合堵漏剂+2承压剂承压剂3.53.010 20孔隙堵漏实验孔隙堵漏实验 三、室内研究三、室内研究堵漏方案研究堵漏方案研究 孔隙型漏层实验孔隙型漏层实验 选用不同渗透率的岩心,利用高温高压动态失水仪使堵漏钻井选用不同渗透率的岩心,利用高温高压动态失水仪使堵漏钻井液在岩心表面形成封堵带,再通过岩心流动实验装置,用清水反向液在岩心表面形成封堵带,再通过岩心流动实验装置,用清水反向驱替,当有液体从出口流出时,此时的驱替压力即为封堵带的最大驱替,当有液体从出口流出时,此时的驱替压力即为封堵带的最大承压能力。承
21、压能力。 实验结果表明:加入承压剂后可以增强不同渗透性岩心中颗粒实验结果表明:加入承压剂后可以增强不同渗透性岩心中颗粒间的联结力,提高岩心封堵带的承压能力,与原井浆相比,加入承间的联结力,提高岩心封堵带的承压能力,与原井浆相比,加入承压剂后平均承压能力提高了压剂后平均承压能力提高了6.03MPa6.03MPa。三、室内研究三、室内研究配配 方方岩心承压能力岩心承压能力MPaMPaKaKa1010-3-3m m2 2承压相对提高承压相对提高MPaMPa实验温度实验温度1# 1# 硅基钻井液硅基钻井液5.75.789.1189.111001002# 1#+1%2# 1#+1%承压剂承压剂13.21
22、3.289.6289.627.57.51001003# 3# 抑制性钻井液抑制性钻井液5.05.0178.23178.231001004# 3#+1%4# 3#+1%承压剂承压剂10.610.6178.64178.645.65.61001005# 5# 聚合物钻井液聚合物钻井液3.83.8436.15436.1570706# 5#+2%6# 5#+2%承压剂承压剂8.88.8437.18437.185.05.07070岩心承压能力实验岩心承压能力实验 三、室内研究三、室内研究堵漏方案研究堵漏方案研究 裂缝型漏层实验裂缝型漏层实验 使用使用JHBJHB新型高温高压堵漏实验仪进行堵漏效果评价实验,
23、用不同堵新型高温高压堵漏实验仪进行堵漏效果评价实验,用不同堵漏方案进行不同型号裂缝的堵漏实验。在封堵宽裂缝时采用复合堵漏剂、漏方案进行不同型号裂缝的堵漏实验。在封堵宽裂缝时采用复合堵漏剂、果壳、纤维堵漏材料与承压剂配合,而封堵窄裂缝时采用纤维堵漏剂配合果壳、纤维堵漏材料与承压剂配合,而封堵窄裂缝时采用纤维堵漏剂配合承压剂的堵漏方案。承压剂的堵漏方案。 实验结果表明:加入实验结果表明:加入1.5-2%1.5-2%承压剂以及承压剂以及2%2%单封等能够封堵小于单封等能够封堵小于1mm1mm裂裂缝,对于缝,对于1mm1mm以上的裂缝,用适量的承压剂配合适量粒径大小合适的果壳、以上的裂缝,用适量的承压
24、剂配合适量粒径大小合适的果壳、复合堵漏剂和纤维材料,堵漏效果明显提高,且承压能力也得到提高,相复合堵漏剂和纤维材料,堵漏效果明显提高,且承压能力也得到提高,相对提高了对提高了4.14MPa4.14MPa。 三、室内研究三、室内研究配方配方压力压力 MPa 封堵封堵缝隙缝隙初始初始静堵压力静堵压力封堵后封堵后最大承压最大承压 承压承压 提高提高1# 硅基钻井液硅基钻井液0.3 MPa全失全失1mm1#+1.5%承压剂承压剂+2%+2%单封单封+2%+2%石棉绒石棉绒0.72.32.01mm1#+1%承压剂承压剂+3%果壳果壳+6%复合堵漏剂复合堵漏剂+3%单封单封+3%石棉绒石棉绒+2%复配暂堵
25、剂复配暂堵剂2.35.04.73mm1#+2%承压剂承压剂+4%果壳果壳+8%复合堵漏剂复合堵漏剂+2%单封单封+4%石棉绒石棉绒+2%复配暂堵剂复配暂堵剂2.65.65.34mm1#+4%果壳果壳+2.5%复合堵漏剂复合堵漏剂+2%单封单封1.63.02.74mm不同裂缝封堵实验不同裂缝封堵实验 三、室内研究三、室内研究堵漏方案研究堵漏方案研究 酸化解堵实验酸化解堵实验 将已通过高温高压动态污染的露头岩心,用将已通过高温高压动态污染的露头岩心,用15%15%的盐酸浸泡的盐酸浸泡3 3小小时后,利用岩心流动实验仪来测量其渗透率恢复值的大小,以此来时后,利用岩心流动实验仪来测量其渗透率恢复值的大
26、小,以此来衡量封堵带酸化解堵效果。衡量封堵带酸化解堵效果。 实验结果表明:加入承压剂后在岩心内形成的封堵膜经过实验结果表明:加入承压剂后在岩心内形成的封堵膜经过15%15%的的盐酸浸泡盐酸浸泡3 3小时后,岩心渗透率恢复值达到了小时后,岩心渗透率恢复值达到了96%96%,接近岩屑的原始,接近岩屑的原始渗透率,完全能够达到保护油气层的效果。渗透率,完全能够达到保护油气层的效果。三、室内研究三、室内研究酸化解堵实验酸化解堵实验 岩心Ka10-3m2Ko10-3m2盐酸浓度%酸化时间hKd10-3m2渗透率恢复值%1露头岩心417.0067.0015364.32962露头岩心422.1850.061
27、5339.1978.29备注:污染备注:污染1露头岩心的钻井液为聚合物钻井液露头岩心的钻井液为聚合物钻井液+1%承压剂承压剂 污染污染2露头岩心的钻井液为聚合物钻井液露头岩心的钻井液为聚合物钻井液三、室内研究三、室内研究 室内研究结论室内研究结论 承压剂中包含大量有机材料,有机物中含有大量的承压剂中包含大量有机材料,有机物中含有大量的-COO-COO- -、-NH-NH2 2吸吸水基团,此基团的比例不同,其膨胀的倍数和速度不同。它吸水后变成水基团,此基团的比例不同,其膨胀的倍数和速度不同。它吸水后变成粘弹性膨胀体而充满孔喉,阻止钻井液进一步向地层内部运移。粘弹性膨胀体而充满孔喉,阻止钻井液进一
28、步向地层内部运移。 承压剂能够在承压剂能够在15小时内吸水膨胀充满孔隙或裂缝,并在漏失处小时内吸水膨胀充满孔隙或裂缝,并在漏失处锁住堵漏材料。由于吸水膨胀压力的作用,使堵漏材料发生去水化作锁住堵漏材料。由于吸水膨胀压力的作用,使堵漏材料发生去水化作用,因此,对漏失地层的封堵效果更好。用,因此,对漏失地层的封堵效果更好。 承压剂封堵带形成速度快且薄,位于近井壁,能够被酸溶。因承压剂封堵带形成速度快且薄,位于近井壁,能够被酸溶。因此,不会对储层产生永久堵塞损害。此,不会对储层产生永久堵塞损害。 三、室内研究三、室内研究 室内研究结论室内研究结论 针对不同孔隙、裂缝型漏失,研究出五套堵漏方案。针对不
29、同孔隙、裂缝型漏失,研究出五套堵漏方案。 方案一:方案一:井浆井浆1.5承压剂承压剂+2%单封;单封; 方案二:方案二:井浆井浆1.5%单封单封+2.5%复合堵漏剂复合堵漏剂+2承压剂;承压剂; 方案三:方案三:井浆井浆+1.5%承压剂承压剂+2%单封单封+2%石棉绒;石棉绒; 方案四:方案四:井浆井浆+1%承压剂承压剂+3%果壳果壳+6%复合堵漏剂复合堵漏剂+3%单单封封+3%石棉绒石棉绒+2%复配暂堵剂;复配暂堵剂; 方案五:方案五:井浆井浆+2%承压剂承压剂+4%果壳果壳+8%复合堵漏剂复合堵漏剂+2%单单封封+4%石棉绒石棉绒+2%复配暂堵剂。复配暂堵剂。 三、室内研究三、室内研究 基
30、于对南堡油田地层特性及井漏原因分析,总结基于对南堡油田地层特性及井漏原因分析,总结2007年我公司所服年我公司所服务务NP1-1A2-P3井和井和NP1012井堵漏实践,结合室内研究成果和我公司井堵漏实践,结合室内研究成果和我公司在其它油田的堵漏成功经验,针对目前南堡油田常见的三种井身结构条件在其它油田的堵漏成功经验,针对目前南堡油田常见的三种井身结构条件下发生井漏的现状,制定不同的防漏、堵漏措施,概括如下:下发生井漏的现状,制定不同的防漏、堵漏措施,概括如下:以以NgIV油层为开发目的层的井油层为开发目的层的井 此类井均为三开井,三开井段实施油层专打,发生井漏的井段主要此类井均为三开井,三开
31、井段实施油层专打,发生井漏的井段主要集中在玄武岩底部的玄武质泥岩和砂岩地层,井漏的主要原因为地层压集中在玄武岩底部的玄武质泥岩和砂岩地层,井漏的主要原因为地层压力亏空。力亏空。 依据地质设计和现场录井资料,当钻进至接近馆陶组玄武岩底部依据地质设计和现场录井资料,当钻进至接近馆陶组玄武岩底部的目的层地层时,在正常钻进所使用的钻井液中加入的目的层地层时,在正常钻进所使用的钻井液中加入2-3%GN-YBJ-I,提高地层的承压能力;控制较高的钻井液粘度,要求达到提高地层的承压能力;控制较高的钻井液粘度,要求达到70-80s,有利,有利于提高钻井液的防漏能力。于提高钻井液的防漏能力。 四、防漏堵漏工艺技
32、术四、防漏堵漏工艺技术 如果钻进时发生井漏,表明已经进入储层,应立即停止钻进,起出如果钻进时发生井漏,表明已经进入储层,应立即停止钻进,起出钻具进行堵漏,推荐堵漏配方为:井浆钻具进行堵漏,推荐堵漏配方为:井浆+1.5-2%+1.5-2%承压剂承压剂+3-4%+3-4%果壳果壳+6-8%+6-8%复复合堵漏剂合堵漏剂+2-3%+2-3%单封单封+3-4%+3-4%石棉绒石棉绒+2-3%+2-3%复配暂堵剂,堵漏浆性能:密度复配暂堵剂,堵漏浆性能:密度1.28g/cm1.28g/cm3 3,粘度大于,粘度大于100s100s。 在玄武岩地层井段如果采用水泥浆堵漏,建议前置液和后置液均不在玄武岩地层
33、井段如果采用水泥浆堵漏,建议前置液和后置液均不能采用清水,而采用具有良好抗水泥污染能力,与井浆性能相似的钻井液能采用清水,而采用具有良好抗水泥污染能力,与井浆性能相似的钻井液作为隔离液,防止因清水浸泡造成玄武岩地层坍塌。作为隔离液,防止因清水浸泡造成玄武岩地层坍塌。 为了满足固井施工要求,堵漏后必须按要求进行试压,如果承压能为了满足固井施工要求,堵漏后必须按要求进行试压,如果承压能力不足,必须分析原因,调整堵漏方案,再次进行堵漏、试压,直到达到力不足,必须分析原因,调整堵漏方案,再次进行堵漏、试压,直到达到要求为止,尽量避免下技套过程中发生井漏,或因此而造成其它事故与复要求为止,尽量避免下技套
34、过程中发生井漏,或因此而造成其它事故与复杂。杂。四、防漏堵漏工艺技术四、防漏堵漏工艺技术 如果套管下入后开泵时井漏,应立即停泵,观察井筒液面,不断如果套管下入后开泵时井漏,应立即停泵,观察井筒液面,不断灌泥浆,同时,立即组织配堵漏泥浆堵漏,灌泥浆,同时,立即组织配堵漏泥浆堵漏,推荐堵漏泥浆配方为:井浆推荐堵漏泥浆配方为:井浆+2-2.5%+2-2.5%果壳果壳+5-6%+5-6%复合堵漏剂复合堵漏剂+2-3%+2-3%云母片云母片+2-3%+2-3%石棉绒石棉绒+2-3%+2-3%单封单封+2-3%+2-3%凝胶聚合物。堵漏浆性能:密度凝胶聚合物。堵漏浆性能:密度1.28g/cm1.28g/c
35、m3 3,粘度大于,粘度大于100s100s。堵漏效果以。堵漏效果以能建立正常钻井液循环为准,然后再调整钻井液性能,清洗井眼;进行能建立正常钻井液循环为准,然后再调整钻井液性能,清洗井眼;进行技套固井时,增加前置液的用量,以清除虚泥饼,保证固井质量。技套固井时,增加前置液的用量,以清除虚泥饼,保证固井质量。四、防漏堵漏工艺技术四、防漏堵漏工艺技术对于明化镇砂岩、馆陶组玄武岩地层漏失井对于明化镇砂岩、馆陶组玄武岩地层漏失井 在南堡油田钻井施工中,在明化镇砂岩地层和馆陶组玄武岩地层井段发在南堡油田钻井施工中,在明化镇砂岩地层和馆陶组玄武岩地层井段发生井漏的井主要集中在生井漏的井主要集中在NP101
36、NP101井区,发生井漏的根本原因是:在垂深井区,发生井漏的根本原因是:在垂深1300m1300m左左右的明化镇地层存在高孔高渗透砂岩地层,馆陶组玄武岩地层存在微裂缝,右的明化镇地层存在高孔高渗透砂岩地层,馆陶组玄武岩地层存在微裂缝,地层承压能力低;钻井液加重前未进行防漏处理;加重不均匀。地层承压能力低;钻井液加重前未进行防漏处理;加重不均匀。 建议修改目前的井身结构,增加建议修改目前的井身结构,增加30m导管,将表层套管下深增加至垂导管,将表层套管下深增加至垂深深1350m左右(具体下深依据地层而定),以封隔高渗透明化镇砂岩地层。左右(具体下深依据地层而定),以封隔高渗透明化镇砂岩地层。 在
37、正常钻进所使用的泥浆中增加在正常钻进所使用的泥浆中增加1-1.5% GN-YBJ-I、1-2%SAS、1-1.5%QS-1,以改善泥饼质量,提高地层的承压能力;控制较高的泥浆,以改善泥饼质量,提高地层的承压能力;控制较高的泥浆粘度,要求达到粘度,要求达到55-65s,有利于提高泥浆的防漏能力。,有利于提高泥浆的防漏能力。四、防漏堵漏工艺技术四、防漏堵漏工艺技术 由于本井区在垂深由于本井区在垂深1300m左右存在承压能力较弱的低压砂岩地层,左右存在承压能力较弱的低压砂岩地层,建议钻进至垂深建议钻进至垂深1400m左右进行一次工艺堵漏,以提高该地层的承压能左右进行一次工艺堵漏,以提高该地层的承压能
38、力,为下部井段安全钻进创造条件。推荐力,为下部井段安全钻进创造条件。推荐堵漏配方:井浆堵漏配方:井浆+2-3%+2-3%单封单封+ 3-+ 3-4%4%细目碳酸钙细目碳酸钙+4-5%+4-5%复合堵漏剂复合堵漏剂+2-3%+2-3%果壳果壳+3-4+3-4石棉绒石棉绒+1-1.5%+1-1.5%承压剂。承压剂。 如果钻进过程中需要提高泥浆密度,首先对泥浆进行调整,补充单如果钻进过程中需要提高泥浆密度,首先对泥浆进行调整,补充单封、封、QS-1QS-1和和SASSAS等处理剂,改善泥饼质量。加重时控制加重速度,要求均匀等处理剂,改善泥饼质量。加重时控制加重速度,要求均匀提高密度,防止压漏明化镇提
39、高密度,防止压漏明化镇1300m1300m左右的低压砂岩地层。左右的低压砂岩地层。 如果钻进时钻井速度突然加快,同时发生井漏,应立即停止钻进,配如果钻进时钻井速度突然加快,同时发生井漏,应立即停止钻进,配堵漏泥浆进行静止堵漏,堵漏措施概括为。堵漏泥浆进行静止堵漏,堵漏措施概括为。 推荐堵漏配方:井浆推荐堵漏配方:井浆+2-3%+2-3%单封单封+5-6%+5-6%复合堵漏剂复合堵漏剂+2-3%+2-3%果壳果壳+3-4+3-4石棉绒石棉绒+2-3%+2-3%云母片云母片+2+23 3 % %复配暂堵剂复配暂堵剂+1-1.5%+1-1.5%承压剂。承压剂。 性能要求:粘度大于性能要求:粘度大于1
40、00s100s。 四、防漏堵漏工艺技术四、防漏堵漏工艺技术 如果井漏速度小于如果井漏速度小于8m8m3 3/h, /h, 不加推荐堵漏配方中的果壳,若钻具组合不加推荐堵漏配方中的果壳,若钻具组合中没有马达、中没有马达、MWDMWD或或LWDLWD等仪器,可直接在漏层注入堵漏泥浆静堵;若钻具等仪器,可直接在漏层注入堵漏泥浆静堵;若钻具组合中有马达、组合中有马达、MWDMWD或或LWDLWD等仪器,必须起出钻具,换堵漏钻具在漏层注入等仪器,必须起出钻具,换堵漏钻具在漏层注入堵漏泥浆静堵。堵漏泥浆静堵。 如果井漏速度大于于如果井漏速度大于于8m8m3 3/h, /h, 必须立即停止钻进,强行起出钻具
41、,边必须立即停止钻进,强行起出钻具,边起边灌泥浆,按推荐配方配制堵漏泥浆,换堵漏钻具在漏层上部注入堵漏起边灌泥浆,按推荐配方配制堵漏泥浆,换堵漏钻具在漏层上部注入堵漏泥浆静堵。泥浆静堵。 如果注入堵漏泥浆和顶替泥浆过程中未发生漏失或泥浆漏失量较如果注入堵漏泥浆和顶替泥浆过程中未发生漏失或泥浆漏失量较小,必须在漏层顶部关封井器进行蹩堵,蹩堵采用少量多次,要求累计蹩小,必须在漏层顶部关封井器进行蹩堵,蹩堵采用少量多次,要求累计蹩入量达到入量达到10m10m3 3左右。左右。 配制堵漏泥浆时承压剂必须最后加入,静止堵漏时间要求大于配制堵漏泥浆时承压剂必须最后加入,静止堵漏时间要求大于1010小小时。
42、时。 井漏后每次下钻开泵必须避开易漏地层,泵排量必须从小排量开始井漏后每次下钻开泵必须避开易漏地层,泵排量必须从小排量开始逐渐递增,避免激动压力蹩漏地层。逐渐递增,避免激动压力蹩漏地层。 四、防漏堵漏工艺技术四、防漏堵漏工艺技术对于以东营组储层为目的层的井对于以东营组储层为目的层的井 此类井在钻井施工过程中可能发生明化镇砂岩地层漏失、玄武岩地层漏此类井在钻井施工过程中可能发生明化镇砂岩地层漏失、玄武岩地层漏失和馆陶组砂岩储层漏失,因此,井漏已经成为制约钻井施工速度的瓶颈。失和馆陶组砂岩储层漏失,因此,井漏已经成为制约钻井施工速度的瓶颈。对于明化镇砂岩和馆陶组玄武岩地层井漏按照前述方案进行堵漏,
43、针对馆陶对于明化镇砂岩和馆陶组玄武岩地层井漏按照前述方案进行堵漏,针对馆陶组砂岩储层漏失提出两套防漏、堵漏建议方案。组砂岩储层漏失提出两套防漏、堵漏建议方案。 方案一:优化井身结构。方案一:优化井身结构。采用低密度泥浆钻穿砂岩储层,然后再进行承采用低密度泥浆钻穿砂岩储层,然后再进行承压堵漏,最后提高密度钻穿下部玄武岩入窗。压堵漏,最后提高密度钻穿下部玄武岩入窗。 采用四开井身结构,将第一层技套(采用四开井身结构,将第一层技套(244.5mm套管)下到套管)下到NgIV油油层顶部,封隔上部玄武岩地层,采用层顶部,封隔上部玄武岩地层,采用215.9mm井眼入窗,悬挂井眼入窗,悬挂177.8mm尾管
44、,用尾管,用152.4mm钻头钻目的层钻头钻目的层 。 第一层技套固井后,在技套内对泥浆性能进行调整,启动离心机等固第一层技套固井后,在技套内对泥浆性能进行调整,启动离心机等固控设备将泥浆密度降低到控设备将泥浆密度降低到1.10-1.15g/cm1.10-1.15g/cm3 3,补充,补充1.5-2.0%GN-YBJ-I1.5-2.0%GN-YBJ-I,控制泥,控制泥浆粘度为浆粘度为70-80s70-80s。四、防漏堵漏工艺技术四、防漏堵漏工艺技术 当泥浆性能达到设计要求后再三开,钻进过程中依据钻井速度和泥浆当泥浆性能达到设计要求后再三开,钻进过程中依据钻井速度和泥浆消耗量及时补充各种相应的处
45、理剂,保持泥浆性能稳定,确保施工安全。消耗量及时补充各种相应的处理剂,保持泥浆性能稳定,确保施工安全。 根据地质录井资料,确定钻穿砂岩储层,进入馆陶组底部玄武岩地层根据地质录井资料,确定钻穿砂岩储层,进入馆陶组底部玄武岩地层后,立即停止钻进,循环清洁井眼后起钻至技套内,关封井器做承压试验。后,立即停止钻进,循环清洁井眼后起钻至技套内,关封井器做承压试验。如果地层的承压能力能够达到如果地层的承压能力能够达到1.30g/cm1.30g/cm3 3当量泥浆密度,则开井调整泥浆密当量泥浆密度,则开井调整泥浆密度,逐渐加重到度,逐渐加重到1.28g/cm1.28g/cm3 3;如果地层的承压能力不能达到
46、;如果地层的承压能力不能达到1.30g/cm1.30g/cm3 3的当量的当量泥浆密度,则开井进行承压堵漏。泥浆密度,则开井进行承压堵漏。 起出井筒内钻具,将堵漏钻具下入技套内。在起下钻过程中同时进行起出井筒内钻具,将堵漏钻具下入技套内。在起下钻过程中同时进行堵漏泥浆的配制,推荐堵漏泥浆配方为:井浆堵漏泥浆的配制,推荐堵漏泥浆配方为:井浆+2-3%+2-3%单封单封+5-6%+5-6%复合堵漏剂复合堵漏剂+2-3%+2-3%果壳果壳+3-4+3-4石棉绒石棉绒+2-3%+2-3%云母片云母片+2-3+2-3 % %复配暂堵剂复配暂堵剂+1-1.5%+1-1.5%承压剂。堵承压剂。堵漏泥浆要求:
47、密度漏泥浆要求:密度1.30-1.32g/cm1.30-1.32g/cm3 3、粘度大于、粘度大于100s100s、数量、数量60m60m3 3左右。左右。 将钻具下至井底,然后注入堵漏泥浆,并顶替到位,使全裸眼井段充将钻具下至井底,然后注入堵漏泥浆,并顶替到位,使全裸眼井段充满堵漏泥浆,再将钻具起至技套内,关封井器进行蹩堵,蹩堵压力采取多满堵漏泥浆,再将钻具起至技套内,关封井器进行蹩堵,蹩堵压力采取多次递进。次递进。四、防漏堵漏工艺技术四、防漏堵漏工艺技术 以以6-8l/s的泵速进行打压蹩堵。第一次泵入堵漏泥浆的泵速进行打压蹩堵。第一次泵入堵漏泥浆6-8 m3,静止,静止蹩堵蹩堵4-5h后进
48、行第二次打压蹩堵,泵入堵漏泥浆后进行第二次打压蹩堵,泵入堵漏泥浆3-5m3。如此反复进行打。如此反复进行打压、蹩压、静堵,每次泵入堵漏泥浆量控制在压、蹩压、静堵,每次泵入堵漏泥浆量控制在2-3 m3。如果压力下降速度。如果压力下降速度较快或幅度较大时,则采取降低泵压多次重复打压的方法,逐渐提高地层承较快或幅度较大时,则采取降低泵压多次重复打压的方法,逐渐提高地层承压能力,然后再小幅度逐渐提高蹩挤压力。当挤入量累计达到压能力,然后再小幅度逐渐提高蹩挤压力。当挤入量累计达到15-20 m3时,时,压力仍然不起或起压偏低,根据情况采取静堵,以提高地层承压能力。压力仍然不起或起压偏低,根据情况采取静堵
49、,以提高地层承压能力。 当蹩堵压力稳定到预期值,当量泥浆密度提高到当蹩堵压力稳定到预期值,当量泥浆密度提高到1.30-1.32g/cm3,能够满足钻进玄武岩地层施工需要,承压堵漏结束。能够满足钻进玄武岩地层施工需要,承压堵漏结束。 承压堵漏结束后,开井循环泥浆,清除堵漏材料,调整泥浆性能,逐承压堵漏结束后,开井循环泥浆,清除堵漏材料,调整泥浆性能,逐渐将泥浆密度提高到渐将泥浆密度提高到1.28g/cm1.28g/cm3 3,起出堵漏钻具,换正常钻具恢复钻进。,起出堵漏钻具,换正常钻具恢复钻进。 四、防漏堵漏工艺技术四、防漏堵漏工艺技术 方案二:强穿漏层方案二:强穿漏层 依据现场地质录井资料,确
50、定钻进至馆陶组砂岩油层顶部,如果未发依据现场地质录井资料,确定钻进至馆陶组砂岩油层顶部,如果未发生井漏,则继续钻进,同时补充生井漏,则继续钻进,同时补充2-3%2-3%单封、单封、1.5-2%GN-YBJ-I1.5-2%GN-YBJ-I、1-2%SAS1-2%SAS和和1-1-2%QS-12%QS-1,控制泥浆粘度,控制泥浆粘度70-80s70-80s。 如果发生井漏,但井漏速度小于如果发生井漏,但井漏速度小于5m5m3 3/h/h,则简化钻具后继续钻进,在泥,则简化钻具后继续钻进,在泥浆中补充浆中补充2-3%2-3%单封、单封、2-3%GN-YBJ-I2-3%GN-YBJ-I、1.5-2%S