特種凝膠復(fù)合堵漏技術(shù)在哈國堅戈油田超低壓地層的研究與應(yīng)用

蓋靖安

（西部鉆探國際工程公司，新疆烏魯木齊830000）

堅戈油田位于哈薩克斯坦曼吉斯套州熱得拜—烏津背斜構(gòu)造，南曼格什拉克凹陷北部邊緣。該油田自20世紀(jì)70年代開發(fā)以來，經(jīng)多年大規(guī)模勘探開發(fā)，地層壓力衰減虧空嚴(yán)重，最低壓力系數(shù)僅為0.44，屬于異常低壓。尤其是三開1600~1950m氣層采空段，失返性漏失導(dǎo)致的井塌劃眼和填埋鉆具事故頻發(fā)。在復(fù)雜地層惡性漏失的處理中，ZND特種凝膠的應(yīng)用已越來越普遍[1]。

1 工程地質(zhì)概況

主要井身結(jié)構(gòu)如下：

堅戈油田自上而下分別鉆遇第四系、新近系、古近系、白堊系、侏羅系；地層巖性主要為灰色泥巖、砂巖、砂泥巖、泥灰?guī)r和泥煤互層為主。新近系地層壓力系數(shù)為0.6~0.79；白堊系上下白堊統(tǒng)地層壓力系數(shù)為0.93~0.99；侏羅系上侏羅統(tǒng)（牛津階、卡洛夫階）壓力系數(shù)為0.99~0.66；中侏羅統(tǒng)巴通階地層壓力系數(shù)為0.44;區(qū)域漏失層位主要集中在侏羅系卡洛夫階和巴通階兩套地層中（1600~1950m)；該層為原油氣儲集層，漏失類型：大多為失返性漏失，井漏后易發(fā)生井壁掉塊、坍塌卡鉆、起下鉆阻卡、油氣侵等井下復(fù)雜事故。

2 技術(shù)難點

（1）地層整體壓力系數(shù)較低，且存在微裂縫或裂縫性地層，防漏堵漏及提高地層承壓能力難度大。

（2）失返性漏失，井筒液柱壓力大幅降低，井壁失穩(wěn)后易發(fā)生掉塊、垮塌和卡鉆，漏轉(zhuǎn)噴井控風(fēng)險增大。

（3）常規(guī)復(fù)合堵漏材料易提前封門，鉆井液沖刷導(dǎo)致復(fù)漏，多次反復(fù)堵漏致使鉆井周期延長，成本費用增加。

（4）地層承壓能力低，使用微泡鉆井液體系，降低鉆井液密度至1.10~1.12g/cm3,依然發(fā)生失返性漏失。

3 防漏堵漏技術(shù)對策

（1）控制鉆井液密度在1.12~1.15g/cm3，防止井筒液柱壓力降低，地應(yīng)力釋放引起的井壁垮塌。

（2）三開進入侏羅系地層后，鉆井液中加入3%~5%隨鉆堵漏劑對砂巖、粉砂巖地層及時進行封堵，逐漸提高砂巖地層承壓能力。

（3）失返性漏失后及時吊灌鉆井液，保持井筒液面高度，防止地層垮塌。

（4）快速注入特種凝膠復(fù)合堵漏漿，封堵漏失通道，降低井控風(fēng)險。

4 防漏堵漏材料優(yōu)選

（1）高失水固結(jié)堵漏。ASD高失水堵漏材料是一種集高失水、高強度、高承壓和高酸溶率于一體的堵漏劑。堵劑漿液泵入井下遇到漏層，在壓差作用下迅速失水，很快形成具有一定初始強度的濾餅而封堵漏層，其初始承壓能力可達(dá)到4MPa；在地溫的作用下，所形成的濾餅逐漸凝固，其強度讀值可達(dá)到30kN以上，可使其漏層的承壓能力得到大幅度提高。

（2）凝膠復(fù)合堵漏。ZND-2特種凝膠為丙烯酰胺締合聚合物,凝膠在進入漏層后自適應(yīng)能力強，粘彈性高，流動阻力增大，不存在與裂縫尺寸匹配問題，且難與油、氣水相混合，形成能隔斷地層內(nèi)部流體的“凝膠段塞”提高地層微裂縫的啟動壓差，對比數(shù)據(jù)具體見表1。基本配方：井漿（清水）+3%LCM+2%鋸末+3%DF-1+4%TP-2+2%云母+2%ZYD+2%ZSQD-98+0.5%ZND-2。

表1 凝膠啟動壓差對比實驗

實驗表明：在特種凝膠中加入復(fù)合橋塞堵漏材料后，啟動壓力成倍增加，阻力更大，復(fù)漏的風(fēng)險大大降低。

5 現(xiàn)場應(yīng)用

（1）2020年堅戈油田采用特種凝膠復(fù)合堵漏技術(shù)先后在該區(qū)域鉆井3口，漏失量同比降低52.6%，堵漏一次成功率100%。

（2）412井分別在鉆至井深1780m、1800m、1830m、1872m共發(fā)生四次鉆井液失返性漏失，漏失鉆井液212m3，漏失時鉆井液密度1.15g/cm3，現(xiàn)場均采用特種凝膠復(fù)合堵漏技術(shù)堵漏一次成功，未發(fā)生復(fù)漏現(xiàn)象。

（3）419井分別在鉆至井深1768m、1820m、1880m發(fā)生三次鉆井液失返性漏失，漏失鉆井液89m3,漏失時鉆井液密度1.17g/cm3，發(fā)生漏失后采用特種凝膠復(fù)合堵漏漿進行堵漏承壓，堵漏一次成功率100%。

（4）410井全井段采用特種凝膠復(fù)合堵漏漿鉆進方式，全井段未發(fā)生地層漏失現(xiàn)象。

6 結(jié)束語

（1）特種凝膠復(fù)合堵漏技術(shù)解決了堅戈油田超低壓地層井漏技術(shù)難題，降低了漏轉(zhuǎn)噴施工風(fēng)險，縮短了鉆井周期。

（2）特種凝膠復(fù)合堵漏漿具有自適應(yīng)能力強、粘彈性高、滯留性強、啟動壓差大等特點，可在裂縫內(nèi)形成凝膠段塞，提高堵漏一次成功率。