江苏油田堵漏试验评价技术研究及其应用

就日益突出的钻井井漏问题,在调查研究江苏油田20年来井漏井史资料的基础上,分析了引起此问题的主要原因及解决思路,阐述了在钻井防漏堵漏试验评价技术研究方面取得的最新进展。通过分析堵漏材料评价方法和漏失地层物化特性,研制了DL-1和DL-2两套钻井堵漏试验仪器,制作了用于堵漏评价的人造岩心,制定了评价堵漏材料的新方法,使堵漏模拟与评价更趋于真实。通过室内堵漏材料的评价优选,结合主要漏失层特点,在沙埝19和20区块7口井中制定了合理的防漏堵漏技术方案,无一发生明显漏失,减少了堵漏复杂时间,避免了井下复杂与事故的发生。     

江苏油田堵漏试验评价技术研究

现有的堵漏试验仪器基本原理相似,关键在于模拟漏失层的介质不同。研制了DL-1和DL-2两套堵漏试验仪器,DL-1使用砂床填充模型,DL-2使用人造岩心。人造岩心是在分析江苏油田漏失层特性的基础上,利用混凝土离心浇注法制得的,其尺寸大,孔隙度和孔径分布可以人为控制。利用DL-1和DL-2两套仪器以及人造漏失岩心,可以较为真实地模拟井下漏失情况,直接观测堵漏效果。得出,弹性、刚性和纤维类材料合理搭配且粒径分布合理的复合堵漏剂,可迅速有效封堵孔隙性、裂缝性漏失层。     

江苏地区井漏处理工艺

在调查研究江苏油田多年来井漏井史资料的基础上，分析了引起井漏的原因及类型，提出应以单位时间单位面积的漏失量来衡量漏失的强弱，并应结合地区的地质特征、地层的压力梯度、漏层深度、漏失速度、漏失量等参数进行综合分析判断。根据江苏油田易发生井漏地区实际情况，研究了堵漏材料的性能要求及优选原则，制定了堵漏技术措施及施工要求注意事项。江苏地区SN区块的辉绿岩地层漏失一直是井漏预防和处理的难题，通过采用随钻堵漏工艺，结合憋压挤堵，合理调整堵漏剂配方，解决了这一问题。     

彭水区块页岩气水平井防漏堵漏技术探讨

渝东南彭水区块上部三叠系、二叠系地层灰岩发育,易出现溶洞性漏失;下部目的层志留系龙马溪组裂隙发育,钻进中常发生渗透性漏失及间歇性严重漏失。结合彭页 HF-1 井、彭页2HF井、彭页3HF井和彭页4HF井的钻井实践,分析了该区块的井漏特点和漏失原因,介绍了防漏堵漏技术和具体的施工措施,探讨了防漏堵漏技术方案。分析认为,彭水区块上部地层利用气体(空气)钻井防漏堵漏效果较好;下部地层漏失层位分布广泛且无规律,宜采用随钻堵漏和分级堵漏措施。进一步分析认为,提高对地质条件的认知程度、优化井身结构、优选钻井方式、使用合理的钻井液密度,可以降低井漏发生率;优选合理的堵漏浆配方、开展堵漏剂评价、制订科学的堵漏措施、规范钻井施工操作是解决漏失的主要手段。      

元坝陆相裂缝性储层防漏堵漏技术研究

元坝陆相储层裂缝发育、井漏现象普遍存在,漏失性伤害已经成为元坝陆相储层损害的重要原因,裂缝的防漏堵漏是储层保护的关键所在。研究形成了防漏堵漏方案设计软件,从井漏裂缝宽度计算和防漏堵漏钻井液配方设计两个方面对现行的高酸溶防漏堵漏技术进行了研究和优化。现场试验表明,经软件设计的防漏堵漏配方具有防漏效果且堵漏成功率高,降低了裂缝性储层中的漏失性伤害。该项技术现场应用成果显著,对于类似的裂缝性储层保护也具有重要的借鉴意义,具有推广应用价值。     

大庆油田南二区防漏堵漏水泥浆技术

在固井过程中发生井漏将导致水泥浆返高不够、漏封目的层,导致固井作业失败.因此,为提高水泥浆防漏堵漏性能,研究了防漏堵漏水泥浆,并分析了其作用机理.利用API失水仪及DL型堵漏材料实验装置,进行了防漏堵漏水泥浆封堵渗透型漏失和裂缝型漏失的评价实验.实验结果表明,由多种材料复合而成的防漏堵漏水泥浆能够成功封堵渗透型漏失和裂缝型漏失.此外,防漏堵漏水泥浆进行了4口井现场试验,固井时无漏失情况发生,固井优质率为75％,合格率为100％.     

页岩气油基钻井液堵漏技术及其在长宁区块应用

页岩气水平井油基钻井液井漏治理困难,增加了页岩气勘探开发的成本。针对现有油基专用堵漏材料缺乏且部分油基堵漏材料存在抗压强度低、封堵性差、抗温稳定性不良、与油基泥浆配伍性等问题以及油基堵漏施工工艺技术存在的问题,优选出油基钻井液专用分散性好、抗压强度高、热稳定性好、配伍性好的油基堵漏材料,形成防漏堵漏配方及配套的堵漏施工工艺技术,解决页岩气水平段裂缝、微裂缝漏失治理难题,减少油基泥浆漏失,降低单井投资。     

高温高压动态堵漏评价系统的研制

所研制的高温高压动态堵漏评价系统,可以在模拟地层温度、压力、环形空间泥浆上返速度的条件下评价一系列人造裂缝和漏床动态堵漏效果,也可测量堵漏材料的最大堵漏承载能力及返排压力等;结合岩心流动实验仪或者岩心多段渗透率梯度仪,就可以评价出岩心各段受入井流体堵塞的深度和程度,从而优选出堵漏效果良好以及满足保护油气层需要的防漏堵漏钻井液与完井液体系。     

浅部砂层井漏现象的分析及预防措施

在冀中油田和冀东油田的某些区块打井,有时会发生伴随停泵外吐钻井液的浅层井漏,这种井漏的堵漏成功率低,易发生反复漏失.举例介绍了伴随停泵外吐钻井液的浅层井漏情况,分析了诱发井漏的原因,总结了井漏和堵漏过程中的各种现象以及存在的认识误区,提出了应采取的具体有效防漏堵漏措施.指出,尚未找到有效的堵漏手段,不要试图采用常用堵漏技术将漏层完全堵好;采用循环中加入堵漏材料、适当控制钻速、降低循环排量等措施,尽量控制漏失速度和维持连续施工,是相对节约时间和费用的堵漏措施.     

复合堵漏中平衡区域及其在新型堵漏仪中的应用

复合堵漏剂进入漏层后,堵漏材料会在漏层中散布,各种堵漏材料在某区域所占比例基本平衡.针对此问题,提出了存在平衡区域的概念.研制了新型堵漏仪,该堵漏仪能充分模拟漏失地层和堵漏过程,实验后还可以剖开实验岩心观察堵漏材料在岩心中的分布滞留状况和平衡区域的位置,从而为堵漏配方做进一步调整提供依据.多次实验发现,当堵漏效果好时平衡区域向岩心入口端移动,效果不好时则向岩心出口端移动,甚至不能形成平衡区域.新型堵漏仪实验结果重复性好,所形成的配方可直接应用于现场堵漏作业.现场应用表明,该应用技术在防漏堵漏作业中取得了很好的效果.     

防漏堵漏综合技术的应用

针对中原油田部分区域频繁井漏的问题，分析了引起井漏的原因，介绍了防漏、堵漏综合配套技术，现场在46口井应用该项防漏、堵漏技术，漏失井率降低6．58％，堵漏一次成功率96．2％。     

SN油田随钻堵漏钻井液技术的研究与应用

江苏SN油田S7、S19、S20、S30等区块钻井中常发生钻井液漏失，主要发生在戴南组、阜宁组辉绿岩层成套、裂缝发育的地层。在专门研制的DL-2堵漏实验仪上，使用分别以粒径1～2cm和2～3cm碎石充填的大尺寸（φ10cm×60cm）人造岩心，通过测定承压强度、憋压能力、侵入深度、漏失量、返排压力，考察了加入橡胶粒子RP、商品单向封堵剂DF-2、棉籽壳粉、杏仁壳粉的10％膨润土浆的堵漏效果，确定了此堵漏浆的工作配方。设计了应对辉绿岩段裂缝漏失的随钻堵漏施工工艺，并成功用于5口井的钻进，介绍了其中的S20—54井1640-1840m长辉绿岩裂缝段随钻堵漏工艺措施。还介绍了S19—41井钻井中，在常发生砂砾岩渗漏和玄武岩裂缝性漏失的700～1900m井段采取的分段随钻堵漏工艺措施。图2表2参2。     

大裂缝性漏失堵漏新技术

针对江苏油田裂缝性漏失在处理过程中遇到的架桥材料较大,无法通过泥浆泵滤网和钻头的问题.调研解决此问题的工艺和方法.根据堵漏工具的结构与原理,并结合现场实际情况,研究出一种旁通阀式堵漏材料送入工具,可将堵漏或固壁材料准确地送至预定位置.同时,为了提高堵漏成功率和工作质量,避免堵漏材料的浪费,有必要关闭环空,针对没有安装防喷器的井,开发了旋转式井口液压封堵器,可快速密封井口环空.经现场应用,取得成功.以上技术为解决大型和特大型漏失复杂问题提供了新的方法.     

杭锦旗区块防塌防漏钻井液技术

杭锦旗区块具有丰富的天然气资源,但在钻井施工中井壁失稳及漏失问题严重,严重影响钻井进度。为此,在充分认识该区块地质特征的基础上,开展了钻井液防塌防漏技术研究。地层物性分析表明,该区块属于典型断层发育区域,地层存在泥岩混层、胶结强度低、微裂缝发育、极易受到损害等问题,导致井壁失稳及漏失问题严重。基于此,通过研发温敏变形型封堵剂SMSHIELD-2、高效润滑剂SMLUB-E、随钻防漏堵漏材料SMGF-1,形成了针对该地区的井壁稳定防塌技术和随钻堵漏技术。室内实验表明,SMSHIELD-2加量为1%时,钻井液高温高压滤失量降至15 mL,并且增强了滤饼韧性;润滑剂SMLUB-E可使极压润滑系数降至0.033 ;堵漏剂SMGF-1由不同粒径大小材料复合而成,显著提高地层承压能力,降低漏失量;通过配方优选,形成了防塌、防漏钻井液。该技术在杭锦旗区块2口试验井成功应用,一次性钻穿易漏地层,钻遇泥岩井段未发生坍塌问题,井径扩大率小于5%。      

南约洛坦气田碳酸盐岩储层井漏治理技术

土库曼斯坦南约洛气田坦碳酸盐岩储层的储渗空间、流体(油、气、水)以及压力系统复杂,井漏问题是制约该区块高效、安全钻完井的最主要瓶颈。基于储层岩心观察和电成像解析,结合已钻井漏失及堵漏现状数理统计,分析了该区块漏层性质和漏失特征,并对不同复杂程度漏失类型的防理堵漏原理及其工艺技术进行对比研究。结果表明,该储层漏失类型以裂缝型漏失、缝洞型漏失和洞穴型漏失为主;针对大裂缝或者溶洞性恶性井漏问题,提出采用抗高温强阻滞型油基凝胶软塞和高强度化学固化硬塞相结合的方法在漏层形成"隔绝式"隔离带有效地封堵漏层。通过对高产高压高含硫化氢气缝洞性地层喷漏同存同层问题的复杂性与特殊性进行分析,并对地层情况、井眼状况、井口装置状况、地面环境状况综合考虑,提出首先采用吊灌与置换法等预处理手段延缓漏喷转化时间和控制井口压力,然后采用化学凝胶和尾追水泥和压井泥浆的堵漏压井技术,重建和恢复井筒压力平衡,实现治漏和防溢目的。     

延川南深部煤层气井防漏堵漏技术

延川南区块深部煤层气资源丰富,但钻井过程中漏失严重.为了降低漏失发生频次及其造成的经济损失,保证该区块煤层气井安全高效成井,在分析该区块地质特征和漏失机理的基础上,研究形成了由随钻堵漏钻井液和承压堵漏工艺组成的煤层气井防漏堵漏技术.延川南区块上部地层孔隙发育,以孔隙型渗漏为主,采用加入5％复合堵漏材料的随钻堵漏钻井液进...     

长庆苏25断块低压易漏失气井固井技术

针对长庆地区苏25断块地层易塌、易漏、大量出水、目的层低压异常、漏失严重等复杂情况，采用正注反挤的固井方法与适宜的水泥浆技术（分段封固、梯度凝结），防漏失、防失重，压稳气层；在有效减少井底液柱压力防漏的基础上，使用不同堵漏材料，复合堵漏，防漏与堵漏结合，彻底控制住漏失；在调整水泥浆密度、抑制地层出水的基础上，改善水泥石内部结构，增加地层出水阻力，防洛河水腐蚀。经过数口气井的固井实践，该技术得到不断完善提高，积累了一些有益经验。     

顺北5-8井志留系破裂性地层提高承压能力技术

新疆顺北区块古生界志留系地层由于地质构造运动强烈,断裂带附近缝网发育,且深层存在高压盐水层,钻井液安全密度窗口窄,井漏严重且高发。针对志留系防漏堵漏技术难点,深入分析了志留系破裂性地层漏失特性,通过地质、测井、岩屑等资料分析漏层岩性及孔渗特征,根据实钻数据、测井和水力学等方法分析漏层通道的大小和连通情况,对地层承压能力影响因素进行了细致分析,针对主要裂缝地层开发了抗高温致密承压堵漏配方,并根据不同的漏失类型制定了"随钻封堵、逐步强化、分段承压、稳步推进"的防漏堵漏技术思路,在顺北5-8井进行防漏堵漏作业13次,均获成功,有效提高了地层承压能力,井漏复杂处理时间同比大幅度减少60%。      

涪陵页岩气田油基钻井液随钻堵漏技术

涪陵页岩气田焦石坝区块三开水平段采用油基钻井液钻进过程中,因堵漏材料与现场钻井液配伍性差导致堵漏成功率低、易复漏,针对该问题,研究了油基钻井液随钻防漏堵漏体系。基于"刚柔并济,变形封堵,细粒充填及限制渗透"的堵漏原理,通过室内试验,优选了JHCarb刚性堵漏剂、HIFlex变形颗粒与H-Seal弹性封堵剂,并配制了油基钻井液用随钻防漏堵漏体系。该体系与油基钻井液配伍性好,耐油耐温性能佳,可长时间在井浆中循环,预防渗透性漏失,封堵宽度小于3.0 mm的裂缝,承压能力大于7 MPa。该体系在焦石坝区块页岩气水平井水平段油基钻井液钻进过程中进行了应用,有效防止了易漏地层的渗透性漏失,成功解决了钻进过程中漏速10.0 m3/h左右的漏失问题。研究结果表明,该油基钻井液随钻堵漏技术能解决页岩地层的漏失问题,有效提高了地层承压能力,保证了固井作业顺利进行。      

海坨子地区防漏堵漏钻井液技术

海坨地区位于松辽盆地南部中央坳陷，该井区由于漏失严重．钻井施工困难，部分探井被迫中途完钻。对海坨井区漏失现状和发生井漏的原因进行了分析。通过室内试验研究出了适合该地区的防漏、堵漏钻井液工艺技术，并进行了现场应用，取得了良好的效果。现场应用表明，该桥接防漏堵漏钻井液技术可以很好地解决海坨地区井漏问题，既可在钻进过程中防止井漏，也可以在已发生漏失的井中进行有效堵漏；配制简单，施工方便，与井浆无明显的化学作用，对钻井液性能无破坏性影响，不污染油气层，对环境无毒、无污染，应用范围广．价格合理。