塔河油田T913井承压堵漏技术及应用

塔河油田s105井三开长裸眼井段钻遇长达255m的盐膏层,而且地层压力上低下高,为此,在钻至井深5100m时,应用承压堵漏技术对5100m以浅的裸眼段进行先期堵漏,使地层承压能力大大提高,整个盐膏层钻井过程顺利,仅漏失约20m3钻井液。详细介绍了该井承压堵漏的施工情况。

在钻井施工中,经常要进行堵漏作业,有的井是为使地层承压能力达到一定预期而进行的先期承压堵漏,而进行承压堵漏,区块不同,地层承压能力也不同,承压堵漏不能盲目按照一个模式进行,要根据区块不同,地层特点有针对性的制定合理的承压堵漏方案,承压时,不能盲目追求速度,要合理调配堵漏剂颗粒,稳扎稳打,保证地层注入一定量的堵漏材料,确保承压堵漏一次成功。

承压堵漏技术主要应用于孔隙和裂缝比较发育的多套压力体系并存的长裸眼井段,塔河油田盐膏层上部长裸眼地层承压堵漏困难,多数表现在承压堵漏施工周期长,堵漏需反复多次。针对深井盐膏层地质特点,开发出适合塔河地质特点的巨厚纯盐层、复合膏盐层的承压堵漏工艺:针对粗砂岩、砂砾岩为主的高渗透层,以高浓度细、超细颗粒复合堵剂为主,配合中粗颗粒,以便在出现压裂时起架桥作用;针对以细砂岩、粉砂岩为主的中低渗透层,以适当浓度细、超细颗粒复合堵剂为主,也可加入一定量的中粗颗粒堵剂,以便出现压裂时起架桥作用;对于以泥岩为主的超低渗透层,其破漏压力(当量密度)一般可达1.80g/cm3以上,以适当浓度细、中粗颗粒复合堵剂为主,作预防压裂时堵漏;对于裂隙、破碎地层或地质不整合面,易发生裂缝性漏失,应以高浓度中粗颗粒堵剂架桥,细、超细颗粒复合堵剂作充填,并合理搭配。该承压堵漏工艺先后在塔河油田主体区块的膏盐层井s105、s112-1等井进行了应用。

为开发塔河油田石炭系巴楚组盐膏层以下的油气藏,采用盐上裸眼与盐层同层揭开的方案,由于存在裂缝性地层或渗漏性地层的漏失,同时地层压力复杂,因此承压堵漏技术成为关键技术之一。介绍了塔河油田盐上井段地层岩性特征,分析了漏失类型及区域分布特征,描述了塔河油田盐层井堵漏技术现状,分析了先前堵漏技术的经验教训,提出了针对不同漏失特征地层优选堵漏材料类型、粒径、浓度、配比,并优化出了2种典型的堵漏配方,配合相应的对策和施工作业措施,明显提高了一次堵漏成功率。实践表明,塔河油田盐上井段长裸眼采用承压堵漏技术是可行的,根据具体情况制定的承压堵漏技术,明显缩短了施工时间,满足了盐层钻井施工要求。

tp138x井三开裸眼段长,上部地层承压能力低,为抑制下部盐膏层蠕变特性,使用欠饱和盐水聚磺钻井液体系,密度高达1.70g/cm3,易造成盐膏层以上井段的漏失,为此要对盐上地层进行承压堵漏。通过对裸眼井段的岩性和电测结果进行分析,优选出了适合各个层位的堵漏浆配方。承压堵漏及验漏结果表明,井底承压当量密度达到1.83g/cm3,憋入36.4m3堵漏浆,返吐量为0.4m3。说明堵漏层承压能力强,能够满足盐膏层高密度钻井液钻进的技术要求。

介绍了塔河油田制订承压堵漏方案的步骤和现场实际采用的承压堵漏作业程序,举例分析评价了该油田采用承压堵漏技术措施提高盐膏层以上裸眼井段地层承压能力的可靠性,总结了该油田采用承压堵漏提高地层承压能力的经验和教训,并针对存在的问题提出了改进的建议。

托普台地区具有丰富的地质储量。近几年来,西北油田分公司不断加大该区块的勘探开发力度,在托普台地区布井数量不断增加;而该区块地质结构复杂,经常发生井漏,造成钻井周期延长,影响了正常的完井投产。井漏成为制约托普台区块钻井提速的瓶颈问题。为了提高钻井效率,加快勘探开发进度,提高托普台地区钻井工程质量,在此从托普台区块的地质特点及漏失机理入手,提出了针对该区块的堵漏措施,并成功运用于现场施工,为工区钻井提速、快速上产提供保障。

s115-4井是塔河油田沙雅隆起阿克库勒凸起东南斜坡带一口勘探井,该井实钻二叠系4599～4694m,火成岩存在裂缝发育,并且与下伏地层呈不整合接触,地层承压能力差,发生井漏的可能性较大。因此采用桥堵和化堵复合堵漏对该井二叠系进行了承压堵漏,停泵立压12.01mpa,压降0.46mpa/30min,二叠系当量密度1.60g/cm3,达到设计要求,试压成功。

塔河油田二叠系井段钻进时普遍存在井漏,给钻井施工带来了极大的井下风险,二叠系井段钻穿经过专门堵漏后在同开次的后续井段施工中复漏、测井后通井下钻过成中复漏、下套管施工中复漏、固井过程中水泥浆返高较低等情况时有发生,导致在二叠系裸眼井段及同开次井段卡钻风险极高、油层套管固井质量较差、严重影响后期油气开采等问题出现。

文中简要的介绍了塔河油田承压堵漏地层层位、堵漏钻井液配方以及堵漏工艺,从而为以后盐下区块的承压堵漏的钻井施工提供了宝贵经验

塔河油田托普区块二叠系地层承压能力低,裂缝较发育,易破碎、垮塌,严重影响着三开中途完井固井质量。针对该区块地层特点,优选了雷特堵漏剂作为主要堵漏材料,该堵漏剂以颗粒架桥、楔入承压、封门加固相结合的方式进行堵漏,并具有片状易楔入、耐高温不易变形等特点,特别适合深井及恶性漏失井的堵漏。实验筛选了堵漏浆配方并进行评价,制定了堵漏方案及施工工艺。在塔河油田4口井的二叠系漏失地层进行了承压堵漏施工,取得了良好的效果,应用井一次堵漏成功率为100%,均达到工程设计要求的承压值,堵漏施工周期由平均9.53d缩短至2d以内。

阿雷斯油田位于克兹勒奥尔达北112公里处,油藏埋藏深度1500米到2200米不等,1700以下夹厚度不等的砂层、疏松薄煤层,承压能力低,破裂当量密度仅为1.39g/cm3,不能满足固井最低当量密度1.70g/cm3的要求。如果不提高地层承压能力,固井期间易出现井漏,影响固井质量,甚至水泥上返高度不够。现场通过承压堵漏工艺提高地层承压能力,解决固井井漏问题。文章对承压堵漏的现场应用情况进行分析总结,得出一些有意义的认识和建议。

盐上地层承压堵漏是决定塔河油田盐井工期之首要因素,目前承压堵漏主要以桥浆堵漏技术为主,但在后期钻进中易发生反复漏失,漏失地层多在二叠系。为提高堵漏效率,开展了化学堵漏技术在二叠系地层堵漏室内和现场试验,现场试验表明,应用化学堵漏技术针对二叠系进行封堵后,再用桥浆对盐上地层进行全井眼堵漏,可大大减少后期施工中的反复漏失问题。

托普台地区具有丰富的地质储量。近几年来,西北油田分公司不断加大该区块的勘探开发力度,在托普台地区布井数量不断增加;而该区块地质结构复杂,经常发生井漏,造成钻井周期延长,影响了正常的完井投产。井漏成为制约托普台区块钻井提速的瓶颈问题。为了提高钻井效率,加快勘探开发进度,提高托甫台地区钻井工程质量,本文从托普台区块的地质特点及漏失机理入手,提出了针对该区块的堵漏措施,并成功运用于现场施工,为工区钻井提速、快速上产提供保障。

at16井是位于沙雅隆起阿克库勒凸起东南斜坡带的一口探井,该井在石炭系巴楚组钻遇长达261m(5057~5318m井段)的盐膏层段。由于该井盐上地层为长裸眼段,地层压力系数低,易漏,因此钻进至井深5000m时,应使用承压堵漏工艺技术对井身5000m以上的裸眼段进行先期堵漏,使地层承压能力提高,为盐膏层顺利钻进提供保障。本文对此次承压堵漏进行了分析,提出了自己的一些认识和建议。

马2井位于四川省通江县青浴乡9村1组,是中石化勘探南方分公司部署在通南巴构造带马路背构造东高点上的一口预探井,设计井深(垂深)5681m,该井在钻进过程中发生井漏11次,共漏失钻井液3856.21m3。在承压堵漏的过程中运用了桥浆、复合交联、凝胶纤维水泥等多种堵漏方式,取得了良好的效果,保障了马2井的顺利施工,文章对几次关键的承压堵漏进行分析,提出了有意义的认识和建议。

元坝1井是位于四川盆地川东北巴中低缓构造带元坝岩性圈闭的一口重点区域探井,由于该井在嘉陵江组2段存在高压层,为满足下部井段安全快速钻进的需要,需对上部裸眼井段地层进行承压堵漏作业,使其承压能力达到2.15kg/l以上。在室内试验的基础上,优选应用了凝胶复合堵漏剂nfj-1,并给出了适用于不同漏失的堵漏浆配方及现场承压堵漏技术方案。该井须家河组、雷口坡组及嘉陵江组3段底部地层承压堵漏作业获得成功,地层承压能力均达到了设计要求,从而保证了该井的顺利完钻,并为该区块海相地层堵漏方案的确定积累了经验。介绍了该井承压堵漏技术研究、堵漏浆配方的确定、现场堵漏施工过程及效果等。

at5井是位于阿克库勒凸起东南斜坡带的一口预探井,其三开盐上裸眼井段可能存在灰岩、砂岩、含砾砂岩、砂泥岩不整合面等漏失类型,要求在钻进盐层前进行承压堵漏作业。从地层资料分析、堵漏浆配方的确定及后期改进、堵漏浆配制与注入、憋堵施工全过程介绍了该井的承压堵漏技术。该井进行了37次打压憋堵,累计憋入198.21m3堵漏浆,憋堵压力可稳定到14.8mpa,钻井液密度被提高到1.71g/cm3,达到了满足钻穿盐岩地层的施工需要的目的。提出了几点认识和建议。

针对庆深气田固井时因地层承压能力较低发生漏失,造成低返,以至于气层未完全压稳,井口窜气等问题,通过应用承压堵漏技术,确保地层的承压能力,为固井方案设计提供可靠的数据,从而为固井质量提供了保障。

为了满足储气库井提高地层承压能力的需要,研究出了新型刚性嵌入多级封堵承压堵漏技术,该技术主要是利用不同级别目数的刚性架桥颗粒,以及各粒级的桥塞堵漏剂和可变形微粒封堵材料,在地层中架桥,楔入、填充裂缝中,提高地层的周向诱导应力,从而提高地层承压能力。室内实验针对板南储气库井的地层特点优选出一套承压堵漏浆配方:基浆+5%刚性颗粒a(150～250μm)+3%刚性颗粒b(40～60μm)+3%刚性颗粒c(10～30μm)+10%桥塞堵漏剂bz-spa+2%低渗透封堵剂bz-dft。该承压堵漏技术在板南储气库现场应用3口井,均一次完成承压堵漏,显著提高了堵漏效率,满足了固井施工对地层承压能力的要求。

塔河油田部分地区二叠系火成岩易坍塌,易漏,地层孔隙压力通常在1.1-1.15g/cm3范围,正常钻进时钻井液密度一般为1.2-1.3g/cm3,一般增强钻井液的封堵能力可以安全钻过该地层,但是部分地区的二叠系火成岩裂缝发育较好,联通,在钻进过程还是会发生井漏,有些地区钻进时不漏,但在后续施工中发生了较多的井漏。本文通过对二叠系漏失原因分析和堵漏方式的对比分析,提出了采用fcl纤维复合承压堵漏技术,并在现场应用中取得了良好的效果。

at16井是布置在沙雅隆起哈克库勒凸起东南斜坡带的一口探井,设计井深6621m,钻进至5071.80m后,进行承压堵漏,前后经过6次桥浆堵漏施工,达到了承压1.73g/cm3要求。在对盐膏层进行扩孔时发生失返性漏失,在盐下层使用中强度凝结型堵漏技术、中强度高桥塞堵漏技术对该井堵漏施工三次,成功封堵两个主要漏层(4100m、5263m),达到设计当量密度1.73g/cm3,满足下部施工要求。现场应用证明,新型承压堵漏技术满足了at16井盐下层位承压堵漏的要求,该技术具有良好的抗盐、抗温性能,携带能力强,具有良好的流动性能,填充加固能力强。胶结特性强。凝固强度、凝固时间可调。施工工艺安全快速。在堵漏施工过程中,快速调整堵漏液性能,适合盐层高温井长裸眼漏失井段及不同压力层系井段的承压堵漏施工。