煤層氣井堵漏技術思考與實踐

熊華軍 胡小軍 渤海鉆探石油工程總承包分公司

區域研究表明，大寧-吉縣區塊屬于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡東部構造，地層承壓較低，此區塊漏層主要為地表黃土層淺層漏失，劉家溝組底部為區域漏失層（一般為滲漏層），石千峰組，發生漏失，可能為局部漏失段，奧陶系頂部裂縫、孔洞發育，易漏失，鉆進中各井均發生了井漏問題，部分井在本溪組純在異常高壓易發生溢流壓井井漏同存現象 。

1 井漏的特點

1.1 井漏成區域性且漏失容易反復發生

井漏成區域性，且漏失程度較為嚴重。若發生井漏，采取隨鉆堵漏或是擠壓堵漏可以恢復鉆井，但是鉆進一段后又出現同樣的漏失問題【1】。

1.2 易發生溢流甚至井噴

打開氣層發生井漏處理不當或不及時，井筒內液面下降井底壓差減小，由漏轉噴的情況發生。在2015年本區域鉆至本溪提比重發生過上部漏層未完全封堵導致誘噴。

2 井漏原因的分析

2.1 地層因素

（1）砂巖段孔隙壓力低，裂隙發育，砂泥交接面，滲透性較好，當其平均地層孔徑大于鉆井液中數量最多的顆粒粒徑的三倍時，在井底壓差作用下易發生滲透性漏失【2】。

（2）地層承壓能力較低，存在微裂縫及誘導裂縫發育，特別是斷層帶裂縫較大直接導致漏失甚至失返。

2.2 人為因素

人為因素造成的漏失主要是井眼壓力大于地層破裂壓力時，在井眼周圍地層中誘發出裂縫導致井漏。

（1）表層套管下入量少，不能有效封固漏層，思想意識差存在僥幸心理，液面檢測不及時，堵漏不徹底，造成多處漏失無法準確確定漏層增加堵漏難度。

（2）鉆井液密度值確定不準，加重過程中速度過快密度偏高，井眼內壓差作用導致漏失，在保證安全的情況下盡可能的降低鉆井液密度 發生滲漏時，根據漏失情況不適當降低泥漿泵排量。

（3）施工措施不當，下鉆或接單根時，下放速度過快，造成過高激動壓力，壓漏鉆頭以下的地層 鉆井液粘切過高、開泵過猛、快速鉆進時排量跟不上，巖屑濃度過大使鉆頭附近地層漏失井中有砂橋堵塞環空壓漏地層【3】。

3 區域性防漏堵漏措施及應用效果

經過現場實踐摸索，該區域我們采用承壓靜止，水泥封堵及隨鉆堵漏聚合物鉆井液體系，注重磺化瀝青防垮塌、隨鉆堵漏劑的使用，根據地層和漏失情況選擇堵漏材料，及時封堵地層微裂縫，提高地層承壓能力，實現防漏堵漏目的。在區域性防漏堵漏方案的基礎上，再依據地質和工程設計制定單井方案 鉆井液性能：密度1.05～1.20g/cm3，粘度45-60s，失水不大于5 ml/30min ，SC小于0.3%，pH值為8～10。泥漿配方：聚合物體系井漿+2～5%隨鉆堵漏劑（單封、鋸末、線型纖維）。

3.1 防漏堵漏措施

（1）發生漏速小于5m3/h滲漏時，要適當提高鉆井液的粘度和切力，合適的鉆井液密度平衡地層壓力，以增加鉆井液進入地層孔隙的阻力 并可適當加足磺化瀝青粉以提高井壁穩定性保證鉆井液中其含量1-2%隨鉆堵漏劑（單封或超低滲）的比例保證其含量2-5%,水平井要及時補充固、液潤滑劑防止井下產生托壓現象。

（2）針對發生的漏速大于5m3/h 而小于103m/h 的中小型井漏,漏層不確定可采取隨鉆堵漏其含量3-6%隨鉆堵漏劑粘度不低于60s（單封、鋸末+線型纖維毛氈、棉花），若隨鉆堵漏無效則采取復合堵漏方案（定向鉆具需換成常規鉆具防止鉆具內堵）。（堵漏漿：井漿+膨潤土2-8%+5～8%單封、鋸末+5%復合堵漏劑滴流），起鉆前泵入堵漏泥漿，頂替到漏失層位，然后起鉆至安全井段憋壓后靜堵8-24h后下鉆循環觀察。

（3）發生以上漏失堵漏失敗井口鉆井液失返必須先強行起鉆（防止井壁失穩埋鉆具）邊起鉆邊向井筒灌泥漿。漏層確定然后再換光鉆桿下鉆進行注水泥打塞堵漏作業根據漏失情況計塞段及水泥用量，注完水泥迅速起鉆至塞面循環出混漿起鉆候凝30h以后下鉆鉆塞。

3.2 現場應用效果

該防漏堵漏方案在本區域現場實際應用中，主要采用提前加堵漏劑預防及隨鉆、靜止堵漏,2015年施工井中大部分井鉆進中沒有因漏失及二次漏失耽誤生產的 只有大吉4-13向4井在鉆進中劉家溝、石千峰、石盒子漏失由于堵漏不徹底強行鉆進導致后期發生了多次一般滲透性漏失和失返現象,而進行靜止和注水泥候凝堵漏,在本溪提比重造成井漏和溢流現象。堵漏方案應用中均一次性堵漏成功，驗證了區域性防漏堵漏方案是有效的、成功的，為今后煤層氣井防漏鉆進提供了可依據的配方和安全施工方案。

4結論與認識

（1）大寧-吉縣區域煤層氣井井漏主要是地層滲透性好砂泥巖交接處產生滲漏及裂縫性漏失，應重視磺化瀝青和隨鉆堵漏劑的使用，以提前加入隨鉆堵漏材料防漏為主，堵漏為輔從而減少因換鉆具組合導致起下鉆影響鉆井周期。同時要嚴格執行工程管理規定，避免因措施不當而人為壓漏地層。

（2）本溪組鉆進發生井漏，易發生由漏轉噴的情況，必須在鉆開本溪前做好承壓實驗進行工藝堵漏，及時補充泥漿調整鉆井液密度并加強坐崗，提密度控制速度，確保儲備足夠的加重材料和重泥漿。

（3）本文分析區域井漏的特點和發生的原因，提出了區域性防漏堵漏方案，現場應用取得了一定的效果。