邱元瑞,馬海云,劉榮偉,張 超,馬 驍,常學平
(中國石油冀東油田監督中心,河北唐海 063200)
NP13-1170井在鉆進至東一段儲層時,地層壓力虧空,發生失返性井漏,采用常規復合堵漏和凝膠堵漏后,堵漏效果較差,無法進行有效封堵漏層,甚至產生重復漏失,滿足不了后期固井要求,嚴重制約著鉆井速度,給完井施工帶來了極大的挑戰。為有效封堵漏失地層,提高地層承壓能力,滿足后期完井下套管、固井施工,根據井漏地層特點,在該井首次試驗應用雷特堵漏技術,結果表明,雷特堵漏技術能解決儲層虧空性井漏問題,堵漏一次成功[1]。
雷特堵漏技術是采用易于架橋的片狀材料NTS-M、易于充填的片狀材料NTS-S、有一定膨脹率粉狀的NT-TP和其他常規材料復配進行堵漏(圖1)。堵漏過程中片狀結構的NTS-M和NTSS側向疊加充填大孔隙,粉狀膨脹性NT-TP進一步封堵小孔隙,每隔30 min不間斷頂替,壓實承壓層,提高堵漏層承壓能力。

圖1 雷特堵漏材料配方產品
雷特超強片狀堵漏劑是一種經高壓壓制的片狀橋接漏材料,制造工藝特殊,在抗高溫高壓性能上表現突出,具有一定的化學穩定性,與泥漿的兼容性好,可用于各種水基、油基鉆井液。雷特超強片在鉆井液中具有高溫穩定性,抗溫可達到278 ℃;承壓可達14 MPa,在使用中不會被壓碎或者降解,高溫高壓下也不會變軟或者膨脹,能有效嵌入泥餅和部分地層界面,封堵裂縫,提高界面強度。
(1)顆粒架橋:最大顆粒尺寸為3~5 mm的雷特堵漏材料,片狀顆粒在裂縫中翻滾時很容易被卡住而架橋,一旦架橋,可為緊隨其后的顆粒提供屏障。
(2)楔入承壓:大量的不同級配的顆粒遇到架橋顆粒的阻力會迅速堆積,后面緊跟的顆粒楔入到前面堆積的顆粒中,在壓差的作用下,片狀顆粒楔緊在一起,形成一段穩定高承壓層。
(3)封門加固:在漏失層段井筒內壁周圍,片狀顆粒覆蓋在漏失層段表面,或者覆蓋在漏失層段的泥餅上,起到封門加固的作用,可進一步降低漏失,提高承壓能力。
NP13-1170井構造位于南堡1-5斷塊構造較高部位,目的層為東一段,漏失層位為Ed1Ⅱ②。儲層空間以原生孔為主,孔喉半徑變化較大;黏土礦物以高嶺石、伊蒙混層為主,據巖心物性分析,東一段儲層孔隙度為13.6%~28.4%,平均為22.9%,滲透率為3.11×10-3~594.00×10-3μm2,平均為86.80×10-3μm2,屬于中孔、中滲地層,地層連通性好(表1)。

表1 地層巖性
NP13-1170井是部署在南堡三號人工島上的一口三開五段制定向井(表2),2014年2月22日開鉆,2014年3月22日完鉆,完鉆井深3 022 m,垂深2 864 m,最大井斜34°,方位253.12°。該井鉆至2 833 m時發生井漏,采用常規復合堵漏后邊打邊漏鉆至2 849 m,鉆井液失返,后經過三次凝膠堵漏,低排量鉆至完鉆井深,完井測井期間再次發生井漏。該井堵漏施工共進行了11次,分別采取了常規堵漏方法、凝膠堵漏法、雷特堵漏法,最終堵漏成功,下套管、固井完井[2-5]。

表2 NP13-1170 井井身結構
2.2.1 鄰井注采情況
距離NP13-1170井較近的井有3口采油井和2口注水井,注采層位為Ed1Ⅱ②+Ⅲ①,與該井漏失層位一致。截至2014年1月,NP13-1070井于2013年6月開始投產,累計產油2 527 t,累計產氣191×104m3;NP13-X1091井于2009年9月投產,累計產油46 456 t,累計產氣3 356.5×104m3;NP13-X1134井于2009年9月投產,累計產油36 565 t,累計產氣4 004.6×104m3;NPX1-5井于2012年12開始注水,累計注水量5.014 4×104m3;NP13-X1039井于2010年3月開始注水,累計注水量16.620 0×104m3。
2.2.2 井漏原因
多年注水和采油是造成井漏的主要原因。地層壓力虧空,開采造成膠結物沖蝕連通性較好,壓力系數降低。經過注水和采油造成巖石骨架松散,導致裂縫性、開放性的嚴重井漏,給堵漏帶來極大的困難。
前期堵漏施工共進行了十次,分別是常規復合堵漏和凝膠堵漏,由于堵漏材料顆粒級配和堵漏工藝措施方面的原因,多次堵漏效果較差。
2.3.1 常規復合堵漏施工
常規復合堵漏共進行五次,主要是以石棉絨、復合堵漏劑、隨鉆果殼和SPA進行堵漏,第二次和第三次堵漏后井深從2 833 m鉆至2 849 m,再次發生井漏。產層為新近系地層,埋藏淺、壓實差、孔隙大、連通性好,長期開采破壞了原有的骨架結構,果殼粒度偏小,架橋困難,堵漏后承壓層強度低,恢復鉆進或循環一段時間后,擊破承壓層,再次井漏。
2.3.2 凝膠堵漏施工
凝膠堵漏共施工五次,凝膠吸水膨脹后成膠強度低、降解快,復配的橋堵材料果殼粒度偏小,不能形成很好的架橋結構,堵漏效果差。采用FM凝膠堵漏后從2 849 m鉆至完鉆井深,是在19.0 L/s低排量前提下鉆井施工。
基漿35 m3,堵漏材料按照配方順序加入,在其他堵漏材料加完充分攪拌后,再加入NT-TP(粉狀),防止過早膨脹。
堵漏漿配方:2%核桃殼(特粗)+5%核桃殼(粗)+5%核桃殼(中粗)+2%細核桃殼+4% NTSM(中粗)+ 4%SQD-98(中)+3%SQD-98(細)+2%單封+2%NTS-S(中粗)+2%NT-TP(粉狀),配漿總質量分數為31%。
鉆具下至2 800 m,開泵循環(排量11.4 L /s),5 min后,返出量減少,停泵活動鉆具。堵漏漿充分攪拌均勻,以19.0 L /s排量泵入堵漏漿28 m3,井口返漿。以20.0 L /s排量替漿,堵漏漿出鉆具后,排量從20.0 L /s升至34.2 L /s,替出堵漏漿22 m3,預計漏失2~3 m3。替完堵漏漿后快速擠注一次,后起至技術套管采取不間斷關井憋壓擠注方式四次,共擠入地層堵漏漿12.1 m3。
技術套管內的排量逐漸從11.0 L /s提高到30.4 L /s,立管壓力為4.2 MPa,無漏失。下入雙扶通井鉆具組合,分段頂通循環,到底排量為7.6 L /s時頂通,緩慢提至30.4 L /s,立管壓力為8.6 MPa,返出正常,篩除堵漏材料后循環兩周均無漏失,確認堵漏成功。后期下套管、固井作業安全、順利完成。
(1)雷特堵漏技術很好地解決了NP13-1170井儲層虧空性井漏難題,堵漏后地層承壓能力顯著提高,滿足了后期完井作業施工要求。
(2)雷特超強堵漏材料利用大粒級片狀結構翻轉架橋,多粒級片狀顆粒楔入堆積、覆蓋,有效封堵不同尺寸的地層裂縫,很好地完成了架橋、填充、加固的封堵過程,提高了堵漏成功率。
(3)精細的堵漏施工工藝配合優質的堵漏材料可確保堵漏成功。NP13-1170井采用關井不間斷憋壓堵漏方式,逐步提高了地層承壓能力,起到封門加固的作用。