


摘要:隨著渤海油田的大開發,在鉆井作業中,以井漏為主要復雜情況的案例逐年增加,長時間的堵漏作業,降低了鉆井作業時效。目前現場發生井漏后有多種方式堵漏,而橋接堵漏占堵漏方式的50%以上,是現階段主要且有效的堵漏方式,本文主要介紹橋接堵漏技術在渤海某油田B40井的應用。
關鍵詞:井漏;橋接堵漏;擠注
前言
橋接堵漏技術是將具有一定強度而規格不同的顆粒狀、片狀、纖維狀的惰性材料,以一定的配方和適當的濃度加在鉆井液中,泵送至井下漏失部位,在壓差的作用下隨著鉆井液的漏失,橋接材料在漏失通道中起到架橋、填充、嵌入、膨脹等作用,達到消除井漏、恢復鉆進的目的。橋接堵漏由于經濟價廉,使用方便,施工安全,目前現場已普遍采用。對于由孔隙和裂縫造成的部分漏失和失返漏失,第一時間采用橋接堵漏技術將極大減少鉆井液的損失和提高堵漏時效。
1.B40井基礎數據簡介
B40井所在油田地層自上而下依次為平原組、明化鎮、館陶組、東營組(可細分為東一段、東二段和東三段)。儲層段為東二段和東三段,巖性主要為細砂巖、中-細粒巖屑長石砂巖。B40井井深結構及套管程序見表1。
2.井漏機理
B40井井眼軌跡過多個斷層,是導致井漏的主要原因。斷層、破碎帶和裂縫誘導的漏失堵漏難度和風險大,通過其他方式很難達到理想的堵漏效果;另外,地層層理發育、砂巖膠結性差、結構力薄以及地層承壓能力差,鉆井液安全密度窗口窄也是發生漏失的主要因素。
3.B40井井漏過程及堵漏方式
三開8-1/2"井段鉆進至4129⊥1343m(東二段),發生井漏,瞬時漏速60m3/h,循環池加入隨鉆堵漏材料(PF-SZDL、PF-SEAL)循環堵漏,漏速沒有明顯下降。
發生井漏時鉆井液性能:
3.1配制隨鉆堵漏漿堵漏
小排量(800L/min)倒劃眼短起到3781m,期間漏速30-50m3/h;下鉆到井底,替入1#堵漏漿(20方井漿+10%PF-SZDL+10%PF-SEAL),起鉆到3781m,漏速為零,逐漸提高排量到1200L/min(800L/min排量漏速1.5m3/h,1200L/min排量漏速3m3/h),小參數倒劃眼短起到管鞋;
下鉆到井底,繼續鉆進至4167m,期間1500L/min漏速10-30m3/h,替入2#堵漏漿(井漿40方+10%PF-SZDL+15%PF-SEAL+4%PF-BLN1+土粉),起鉆到3170m(期間靜漏速為零),循環,500-1200L/min排量不漏,1500L/min漏速15-10m3/h。
3.2橋接堵漏漿擠注堵漏
2#堵漏漿堵漏堵漏失敗后,決定起鉆更換簡易鉆具,用大直徑橋接堵漏漿進行堵漏作業,起鉆更換簡易鉆具期間,配制橋接堵漏漿。
橋接堵漿配方:膠液45m3+8%PF-SEAL+10%PF-BLND1+10%PF-BLND2+5%PF-BLN17+2%PF-BLN12+2%PF-STP。
橋接堵漏材料的分類和作用:1)顆粒狀材料:核桃殼、蛭石、云母、鋸末、棉籽殼、碎塑料粒等,粒徑分布在0.37-5mm,在堵漏過程中會卡住漏失通道的吼道,起到架橋作用,因此又被稱為“架橋劑”;2)纖維狀材料:PF-SEAL、PF-SZDL等由木質纖維化學處理和機械加工的自由流動的粉末。在壓差的作用下,單向壓力封閉劑和鉆井液中的膠體顆粒進入地層,單向壓力封閉劑的纖維物質在孔吼或微裂縫中架橋形成墊層,膠體顆粒在墊層上形成濾餅,使其失去滲透性,阻止鉆井液向地層的漏失;3)高失水堵漏材料:PF-STP是配制高失水堵漏鉆井液的主要處理劑,它是一種集高失水、高強度、高承壓和高酸溶率于一體新型的堵漏劑。加入PF-STP的橋接堵漏漿泵入井下遇到漏層、在壓差作用下迅速失水(高失水),很快形成具有一定初始強度的濾餅而封堵漏層,在地溫的作用下,所形成的濾餅逐漸凝固,濾餅本體強度極高(高強度),形成的堵塞能使漏層的承壓能力大幅提高(高承壓),濾餅的酸溶率達80%以上(高酸溶率),有利于酸化解堵,可用于產層井漏的處理,以達到保護產層的目的。
簡易鉆具組合:8-1/2"Cone-Bit+6-1/2"X/O+6-1/2"F/V+6-1/2"DC+7-3/4"STB+61/2"DC×2+6-3/4"NMDC+6-1/2"液壓震擊器+5"HWDP×8)。
更換簡易鉆具,下鉆到底,開泵循環,排量500L/min漏速為零,逐步提高排量至1200 L/min,漏速為6m3/h,提高至1400L/min,漏速為24m3/h。
小排量(800L/min)泵入50m3高濃度橋接堵漏漿并頂替到位。起鉆至3000m(堵漏漿以上,保證鉆具安全),期間監測灌漿量正常。開泵逐步提高排量至1000L/min循環,無漏失;提高排量至1300-1600-2000L/min,循環池液面穩定。停泵,關井進行擠注作業:
第一次泥漿泵以10沖(224L/min)正擠10m3橋接堵漏漿,泵壓由2.27MPa逐漸上升至2.47MPa;停泵10min后泵壓維持在1.6MPa;
第二次泥漿泵以10沖(224L/min)正擠3m3橋接堵漏漿,泵壓上升至2.69MPa后穩定;停泵10min后泵壓維持在1.85MPa;
第三次泥漿泵以10沖(224L/min)正擠3m3橋接堵漏漿,泵壓上升至2.85MPa穩定;停泵10min后泵壓維持在2.0MPa;
第四次泥漿泵以10沖(224L/min)正擠3m3橋接堵漏漿,泵壓上升至2.85MPa穩定;停泵10min后泵壓維持在2.05MPa;
第五次泥漿泵以10沖(224L/min)正擠2m3橋接堵漏漿,泵壓上升至3.39MPa穩定;停泵10min后泵壓維持在2.3MPa;
關井擠注時,分5次泵入橋接堵漏漿,累計泵入21m3橋接堵漏漿,每次擠注時立管壓力和停泵后立管壓力都逐步上升并穩定在一定值,說明堵橋接堵漏漿進入漏失地層并起到一定的強度。第五擠注完后,憋壓3.5小時,放壓,下鉆至3698m,緩慢開泵,排量提高至1400L/min,期間測漏速為零。下鉆至井底,緩慢開泵,排量提高至1400L/min,期間測漏速為零。恢復鉆進,期間監測漏速為零。鉆井參數:鉆壓2~8t,排量1400L/min,泵壓5~8MPa,轉速40~50r/min,扭矩30~38kN.m。循環至返出干凈,長起,更換旋轉導向鉆具組合,下鉆(裸眼段控制下放速度),逐步提高排量至1400L/min,液面穩定,未發生漏失。
結束語:
渤海油田在發生漏失嚴重或失返性漏失的區塊,主要是以斷層或者潛山為主的地層,因此了解渤海油田各區塊的地層特征,對于發生井漏后第一時間決斷出正確的堵漏方式非常重要。1)對于斷層和易漏區塊,第一時間使用橋接堵漏漿堵漏優于其他堵漏方式,并提高堵漏時效;2)泵入橋接堵漏漿至漏失層位后,起鉆至堵漏漿上部循環期間,如果沒有漏失,則一定要關井進行擠注作業,保證2/3以上橋接堵漏漿的量進入漏失層位;3)進行擠注作業時,確保鉆具在套管內或安全井段,每次擠注壓力要比上一次有所提高且能穩定在一定值;4)使用橋接堵漏漿堵漏期間,需要拆掉循環系統中所有的濾網,防止堵塞管線工具。
參考文獻
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作者簡介:張彥行,男,1984年生,助理工程師,大學本科,2008年畢業于重慶科技學院油田化學專業,現從事海上鉆完井液工作。地址:中國天津市塘沽海洋高新技術開發區海川路1581號 ?郵編:300459 ;E-mail:zhangyx31@cosl.com.cn。