滴西17井区一二开段防漏堵漏技术

(整期优先)网络出版时间:2023-05-24
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滴西17井区一二开段防漏堵漏技术

张玉红 ,任新光 ,刘爱君

中国石油西部钻探钻井液分公司,新疆克拉玛依市834000

: 滴西17井区位于新疆准噶尔盆地古尔班通特沙漠腹地,地层比较复杂,一二开段易漏失,地层压力低,制约了该区块钻井速度。白垩系地层压力系数基本在0.85-0.92之间,侏罗系三工河组压力系数小于1.0,八道湾组在1.10以下。通过采用高坂含的聚合物钻井液体系及防漏堵漏工艺有效地防止了钻井液漏失,为该区块提速奠定了一定的基础。

关键词: 钻井液 滴西地区 防漏堵漏 

    滴西油气田位于新疆准噶尔盆地腹部。全井段易发生井漏、井塌等复杂情况。地层裂缝发育,钻井过程中易漏失。邻井DXHW1795井一开在386m发生过严重漏失,导致井口塌陷,邻井DXHW1795\DXHW1793井二开发生6次井漏。针对该区块漏失比较频繁,一开段采用高坂含、高粘切坂土钻井液体系,防止上部流沙层易窜槽,易塌的风险。二开段采用聚合物钻井液体系。采用“低密高粘”方式钻进,降低复杂时率。利用随钻堵漏剂、凝胶和超细碳酸钙的复合防漏堵漏作用,有效地防止了钻井液漏失。

一、滴西地区一、二开段地层岩性特征:

吐谷鲁群K1tg

上部为灰褐色粉砂质泥岩与泥质粉砂岩不等厚互层;中部为灰褐色粉砂质泥岩与褐灰色泥质粉砂岩不等厚互层,间夹褐灰色粉砂岩;下部以褐色泥岩为主夹褐灰色泥质粉砂岩;底部为一套褐灰色、灰褐色泥质细砂岩、含砾砂岩。

三工河组

J1s

下部为砂质泥岩夹砂岩,中部为大套细砂岩,顶部为一大套湖相泥岩

八道湾组

J1b

下部为夹煤的块状含砾砂岩层,中部为一套灰色中-细砂岩,上部为厚层状砂岩夹泥岩及煤层。

白碱滩组

T3b

岩性为灰色、深灰色粉砂质泥岩、泥岩夹灰色泥质粉砂岩

该区块上部地层压力较低,白垩系地层压力系数基本在0.85-0.92之间,侏罗系三工河组压力系数小于1.0,八道湾组在1.10以下。侏罗系裂缝发育。

二、钻井施工中易出现的问题:

1.表层:(0-500m左右)

(1)表层流砂层松散易漏、易窜槽、易坍塌。

(2)特别在350m—480m极易发生严重漏失,使上部流砂层突然坍塌,造成埋钻具卡钻、圆井及井架基础下沉等严重事故。

2.二开段:(500-3200左右)

(1)白垩系、侏罗系地层孔隙极为发育,砂岩孔隙度大,连通性好,渗透率高,极易发生井漏,漏失量大,存在同一漏层多次漏失,造成重复堵漏及漏失层位不易判断的特点,堵漏成功率低、承压难度大。

(2)白垩系吐谷鲁群厚度大,泥岩段水敏性强,极易吸水膨胀产生缩径、造成阻卡。砂层发育,易形成虚厚泥饼,造成“假缩径”,易发生粘卡、井漏而影响钻井提速。

(3)侏罗系八道湾组煤层易垮塌易漏失。

三、主要技术对策:

1.表层钻井液采用高坂含、高粘切坂土—CMC钻井液,防止上部流沙层垮塌埋钻具卡钻、圆井及井架基础下沉等严重事故。

2.二开通过把钾钙基聚合物钻井液体系改用现在的聚合物钻井液体系,采取以防为主、防堵结合的方法进行施工。

4.二开段控制钻井液密度不高于1.10g/cm3。控制钻井液具有良好的流变性、触变性,起到防漏快钻的目的。

5.采用先期防漏方法。加入超细钙以及随钻堵漏剂、凝胶剂实施随钻堵漏。增加循环时间、降低排量、控制提下钻速度、分段循环、平稳开泵等配套工程措施。

6.储备各种级配的防漏堵漏材料,二开钻进时定时补充随钻堵漏剂,做好先期防漏工作。

四、配方及操作方法:

1、表层:(1)采用坂土-CMC钻井液体系:15%坂土+0.4%Na2CO3 + 0.4% CMC(中)+堵漏剂+重晶石

性能要求:密度:1.10~1.20 g/cm3     漏斗粘度:80~120s

(2)按设计要求在清水中加入0.4%Na2CO3和15%坂土,充分预水化24h后,再加入CMC(中)搅拌均匀,粘度达到80s以上方可开钻。

(3)地表砂层十分疏松,钻进中控制钻井液较高的坂含和粘切,注意防窜、防漏。

(4)钻井液的维护以水化好的坂土浆和CMC胶液为主,并以细水长流的方式补充到井浆中。现场备用10吨坂土粉用于调整粘度和坂含。

(5)钻进中视粘切情况使用CMC-HV或预配好的坂土浆提高粘切,满足大井眼悬浮、携砂及稳定井壁要求。

(6)强化固控设备的使用和管理。四级固控设备运转率100%,振动筛使用120以上筛布,最大限度清除有害固相。

(7)一开完钻后充分循环钻井液,筛面无岩屑。起钻过程中,连续向井筒内灌满泥浆,防止导管口处坍塌。

2、二开

(1)二开前期使用表层坂土浆+胶液方式维护。

(2)二开全井段采用密度低于1.10g/cm3的钻井液密度施工,从井筒压力方面减少井漏发生的机率。

31200m坂含控制在80g/l左右,1200m以下粘度控制在60s以上,做好防漏工作

(4)二开段采用60L/S排量以上,钻速较快时,每钻进50m左右安排洗井15min,及时清除环空钻屑,降低环空钻井液当量密度,降低井漏风险。

(5)上部侏罗系井段用2%超细碳酸钙实施屏蔽暂堵,提高钻井液的封堵性能,减轻砂岩段渗透性漏失量。

(6)钻进和循环过程全面开启固控设备,振动筛使用200目筛布,除砂除泥器使用240目筛布,全程开启离心机,最大限度清除有害固相。

(7)控制好下钻速度,预防激动压力压漏地层。

五、防漏、堵漏:

1.防漏:(1)二开段采用“低密高粘”方式钻进,离心机开动率100%保持密度在1.10g/cm3以内,并及时补充随钻堵漏剂超细钙,乳化沥青类起到协同防漏作用,调整基浆性能,具有良好的流变性,避免堵漏剂加入之后粘切过高,循环压力大幅上升,造成蹩漏地层。

(2)严格执行工程配套措施,使用尽可能大的排量及时携带出岩屑,避免人为因素造成井漏。3认真坐岗,及早发现,及时处理。

2.堵漏(1)表层堵漏:A、表层钻进中若发生渗漏,则将储备的10%~15%的堵漏泥浆及时混入钻进的泥浆中。B、若发生失返性井漏,应立即停钻,将钻具提出,并连续向环空灌入堵漏泥浆,保证有足够的液柱压力,防止上部流砂层坍塌。钻具提出后,下光钻杆进行注灰堵漏。

(2)二开:A、渗漏(漏速2m3/h以内):加入预水化坂土浆、防漏材料、细目碳酸钙、沥青类等,并在满足携岩及井壁稳定的条件下,适当降低排量和密度。

B、中漏、大漏(漏速2m3/h以上):及时发现井漏,立即停止钻进,上提钻具至安全井段

并立即组织配制堵漏泥浆。先调整好基浆性能,再按照核桃壳粉:棉绒纤维类堵漏剂:随钻堵漏剂:=1:3:2的比例配制

(C)根据漏失量、漏失速度的大小配制浓度为8-15%的堵漏泥浆30-35方,下钻至漏层,

排量泵入堵漏泥浆返至漏层上部50—100m,提钻至安全井段,关井憋压,若承不住压或承压较低(小于1MPa),则需分次挤注,使堵漏浆逐步挤入漏层8-10方;若能承压(大于2MPa)亦分次挤注,挤注时分次逐步增大打压压力,不可一次打压过高,最大挤注压力不得高于地层破裂压力。若承压较高,但挤入量较少时,应适当延长稳压时间,使堵漏浆尽可能多的挤入漏层。(D)若堵漏无效,且在漏层位置较明确时,进行注灰堵漏。

六、结论:

(1)采用“低密高粘”方式钻进,补充随钻堵漏剂和超细钙、乳化沥青类起到协同防漏工作。

(2)提高地层承压能力,将被动堵漏变为主动防漏,有效地预防了井漏的发生。

(3)优化合理的工程参数、配套的工程措施非常重要。

参考文献

1)吴应凯等.2004.低压易漏地层防漏堵漏机理探讨及现场应用。天然气工业,