合川001區(qū)塊鉆井防漏堵漏實(shí)踐與認(rèn)識(shí)

楊春和，韓德新

（大慶鉆探工程公司鉆井一公司，黑龍江大慶163411）

合川001 區(qū)塊主要目的層為須家河組須二段儲(chǔ)層。自上而下鉆遇侏羅系沙溪廟組、涼高山組、自流井組的大安寨段、馬鞍山段、東岳廟段和珍珠沖段；三疊系須家河組。須家河組又分六段，即：須六段、須五段、須四段、須三段、須二段和須一段。

整套地層裂縫發(fā)育，斷層多，膠結(jié)性差，地層破碎；存在局部高壓，鉆井液密度窗口窄,易發(fā)生滲漏和裂縫性漏失，這些都嚴(yán)重影響著鉆完井施工速度與安全。近年來(lái)，隨著天然氣增儲(chǔ)上產(chǎn)，對(duì)該區(qū)塊大面積開(kāi)發(fā)，更需要對(duì)該區(qū)塊主要漏失層、漏失原因、漏失特點(diǎn)、防漏和堵漏技術(shù)進(jìn)行更深入的總結(jié)分析，制定科學(xué)的防漏堵漏技術(shù)，為優(yōu)快鉆井提供更好的技術(shù)保障。

1 鉆井漏失現(xiàn)狀分析

1.1 漏失頻率

從合川001 區(qū)塊近年來(lái)完鉆的合川001-74-X1井、001-5-X4井、001-52-X4井、合川001-11-X2井、001-80-H1、001-74-H3、001-5-H5等20余口井統(tǒng)計(jì)可知，共發(fā)生井漏近百次。其中，須家河組須二段漏失次數(shù)最多，占總數(shù)66%；珍珠沖、大安寨、馬鞍山、涼高山、東岳廟分別占13%、7%、6%、4%、3%；而須家河組中須二段漏失次數(shù)占須家河組漏失次數(shù)的79%。由此看出漏失次數(shù)最多的在須二段。

1.2 漏失速度

從漏速統(tǒng)計(jì)分析可知：漏速以中漏（15～30m3/h）、小漏（5～15m3/h）和微漏（≤5m3/h）為主，小漏和微漏占70%，中漏占30%，個(gè)別井深出現(xiàn)失返性漏失，堵漏后均可建立循環(huán)。001-80-H1 鉆至井深2325m 時(shí)，發(fā)生井漏，最大漏速18m3/h，最小3m3/h，平均5.4m3/h；001-74-H3 須二段地層密度窗口極窄，可調(diào)整鉆井液密度僅為0.02g/cm3，密度高于1.31g/cm3時(shí)，漏速明顯增加，密度低于1.29g/cm3，鉆井過(guò)程中全烴值顯示較高，下套管前漏失油基鉆井液達(dá)2800m3；001-5-H5 井鉆進(jìn)至3177.81m（垂深2123.79m，井斜90°，方位17°）時(shí)發(fā)現(xiàn)失返性井漏，減排量循環(huán)仍然失返，吊灌起鉆，井口不見(jiàn)液面。至完鉆，漏失油基鉆井液達(dá)2200m3。

1.3 漏失類(lèi)型及原因

沙溪廟地層漏失頻率較低；涼高山組到珍珠沖地層漏失主要是以微孔隙、微裂縫滲透性漏失為主，主要漏失原因是巖石顆粒存在粒間孔、粒間溶孔和粒內(nèi)溶孔。須家河斷層發(fā)育，特別是須二段共發(fā)育255 條斷層，走向以近東西向?yàn)橹鳎畲笱由扉L(zhǎng)度8.804km，一般延伸長(zhǎng)度1～2km，最大斷距35m，一般斷距小于10m。合川001 氣田須二段儲(chǔ)集類(lèi)型為裂縫—孔隙型。須家河組地層異常高壓層多且破裂壓力低，鉆井過(guò)程中噴漏同存，鉆井液密度可調(diào)范圍小，多數(shù)漏失是由裂縫引起的。

2 主要防漏堵漏方法

2.1 主要防漏措施

（1）現(xiàn)場(chǎng)按《合川區(qū)塊鉆井施工井控防控及應(yīng)急措施》儲(chǔ)備充足的配漿材料、重晶石粉、配漿水。現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)鉆前儲(chǔ)備10t以上堵漏材料，以備應(yīng)急使用。

（2）“一段一策”、“一層一策”到“一趟鉆一策”，制定針對(duì)性的鉆井液技術(shù)方案，施工中根據(jù)工況以及地層的變化，及時(shí)改進(jìn)技術(shù)方案，做好預(yù)防。

（3）發(fā)生井侵密度下降、烴值異常問(wèn)題，根據(jù)情況平緩提高鉆井液密度，每循環(huán)周鉆井液密度提高幅度不超過(guò)0.02g/cm3。避免密度過(guò)高、不均導(dǎo)致井漏發(fā)生。

（4）鉆遇易漏層嚴(yán)格控制機(jī)械鉆速、控制劃眼時(shí)間、控制起下鉆速度、簡(jiǎn)化鉆具組合、梯次增加開(kāi)泵循環(huán)排量。

（5）提前預(yù)防，提高鉆井液封堵能力，減少井漏復(fù)雜的發(fā)生。在鉆遇易漏地層前，提前加入隨鉆堵漏劑、瀝青粉、微裂縫等封堵護(hù)壁材料等封堵材料進(jìn)行防漏。

2.2 主要堵漏方法

合川區(qū)塊常用的堵漏方法有靜止堵漏、隨鉆堵漏、橋漿堵漏、水泥堵漏等。

（1）靜止堵漏。按設(shè)計(jì)注入和頂替完堵漏漿后，采用起鉆至安全位置，循環(huán)鉆井液，動(dòng)態(tài)加壓，使堵漏漿進(jìn)入漏層。若出口見(jiàn)返，根據(jù)堵漏漿進(jìn)入漏層的數(shù)量，可關(guān)井小排量、低壓力緩慢憋壓，控制壓力，不能將未漏地層壓裂。若出口不返或返出排量低得多，可擠小部分堵漏漿進(jìn)入漏層（1/4～1/3），靜止候堵30～60min后，再進(jìn)行間斷憋壓。靜止時(shí)間4h，不超過(guò)8h，使堵漏材料通過(guò)滯留、膨脹完成封堵。現(xiàn)場(chǎng)一般漏速在10～20m3/h,采用靜止橋漿堵漏,提高堵漏材料濃度值18%～25%。配方：井漿+5%細(xì)粒微裂縫填充劑+2%超細(xì)碳酸鈣(500～800 目細(xì)顆粒支撐劑)+3%微裂縫填充劑+3%剛性填充劑+2%核桃殼（中粗）(顆粒支撐材料,堵漏時(shí)起架橋作用)。

漏速在大于20m3/h 甚至失返性漏失,更換光鉆桿或者旁通閥進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)堵漏，注入堵漏漿，頂替出鉆具后起鉆至堵漏漿以上，或者安全井段，靜止4～8h堵漏，堵漏漿濃度在25%～35%。

（2）隨鉆堵漏。鉆進(jìn)過(guò)程中,根據(jù)漏速不同，采用隨鉆堵漏方法。SDL堵漏材料的加入量隨漏失速度的變化而不同，以提高井漿的防漏性能。其不同級(jí)配的封堵顆粒、纖維及晶片能有效封堵小漏和微漏的漏失地層，快速有效地封堵鉆進(jìn)過(guò)程中所遇到的復(fù)雜地層情況，降低鉆井液的損耗。隨鉆堵漏最大優(yōu)點(diǎn)是不影響正常鉆進(jìn)、損失時(shí)間少、可實(shí)現(xiàn)多層位堵漏。

一般漏速不大于3m3/h時(shí)，為井筒鉆井液量的2%～3%,3m3/h≤漏速≤5m3/h 時(shí)，用一定量的井漿（一般為20～30m3），再加入濃度8%～12%堵漏材料，配成堵漏漿。配方：井漿+2%細(xì)粒微裂縫填充劑+2%～3%超細(xì)碳酸鈣(500～800目細(xì)顆粒支撐劑)+2%微裂縫填充劑+1%核桃殼(細(xì))(顆粒支撐材料,堵漏時(shí)起架橋作用)+4%剛性填充劑，起到了很好的封堵作用。漏速在5～10m3/h,增加堵漏材料的濃度至12%～15%。配方：井漿+2%細(xì)粒微裂縫填充劑+2%～3%核桃殼(細(xì))(顆粒支撐材料,堵漏時(shí)起架橋作用)+3%超細(xì)碳酸鈣(500～800目細(xì)顆粒支撐劑)+3%微裂縫填充劑+4%剛性填充劑。鉆進(jìn)期間配合使用目數(shù)較大的振動(dòng)篩布,及時(shí)補(bǔ)充堵漏材料,保持堵漏劑的有效濃度。

（3）橋漿堵漏。根據(jù)不同的漏層性質(zhì)選擇級(jí)配和濃度，顆粒狀、鱗片狀和纖維狀的堵漏材料復(fù)配比一般為2∶1∶1，使之互補(bǔ)，以增強(qiáng)堵漏效果，并有4%～6%的惰性材料大于橋堵的縫隙尺寸。堵漏材料在漏失喉道內(nèi)堆積、架橋，依據(jù)形成的泥餅實(shí)現(xiàn)堵漏。其工藝簡(jiǎn)單、現(xiàn)場(chǎng)操作方便，對(duì)不同漏失通道都適用。但穩(wěn)定性和持久性差，經(jīng)過(guò)起下鉆、劃眼、大排量洗井作業(yè)，會(huì)使形成的泥餅被刮切和沖刷掉，造成復(fù)漏。固井前的承壓堵漏，一般采取這種辦法。為使鉆進(jìn)中橋漿堵漏達(dá)到較好的效果，采用間歇擠注方式堵漏，擠堵期間套管壓力不超過(guò)4MPa，防止造成更大裂縫。

（4）水泥堵漏。水泥堵漏成功后持續(xù)性好。對(duì)于大裂縫地層、復(fù)漏地層采用水泥堵漏，能達(dá)到好的效果。但水泥堵漏工藝復(fù)雜，施工時(shí)間長(zhǎng)。堵漏后，由于水泥石的強(qiáng)度大于地層強(qiáng)度，在造斜段鉆塞時(shí)也出現(xiàn)了鉆出新井眼的復(fù)雜情況。

（5）橋漿+MTC 堵漏。001-74-H3 井鉆至井深2325m須二段地層時(shí)，發(fā)生井漏，多次堵漏未見(jiàn)好的效果，經(jīng)過(guò)三次橋漿+MTC堵漏，漏失量減少。

（6）降低密度、排量。001-5-H5 井三開(kāi)井段施工時(shí)，鉆井液密度一直在1.30g/cm3以上，因此井漏頻繁發(fā)生。后來(lái)在新井眼鉆進(jìn)時(shí)，采用低密度近平衡(1.26～1.28g/cm3)、低排量(26～28L/s)鉆進(jìn)，漏失頻率減少近40%，處理井漏時(shí)間也大大減少。001-84-H2井三開(kāi)也采用低密度近平衡(1.26～1.28g/cm3)鉆進(jìn)，順利完鉆。

3 合川001區(qū)塊堵漏存在的不足

（1）漏失層段多，是否出現(xiàn)復(fù)漏情況判斷不清。缺乏有效預(yù)測(cè)漏層位置的理論與方法，造成堵漏缺少目的性，籠統(tǒng)堵漏造成堵漏材料浪費(fèi)，堵漏周期長(zhǎng)。

（2）施工單位的水平參差不齊，堵漏材料選擇、配比選擇、堵漏措施選擇具有較大差別，個(gè)別井段堵漏效果不好。

（3）采用降密度、降排量方法防漏，增加了井侵、巖屑床卡鉆等復(fù)雜，不利于安全鉆井。

4 結(jié)論

（1）合川001 區(qū)塊沙溪廟地層漏失頻率較低；涼高山組到珍珠沖地層漏失主要是以微孔隙、微裂縫滲透性漏失為主；須家河組地層多數(shù)漏失是由裂縫引起的，須二段漏失最為嚴(yán)重。

（2）靜止堵漏、隨鉆堵漏和橋漿堵漏是合川001 區(qū)塊常用而有效的堵漏方法。

（3）在井控風(fēng)險(xiǎn)不高和可控的情況下可實(shí)施采用降密度、降排量方法鉆進(jìn)。

（4）總結(jié)分析了合川001 區(qū)塊防漏堵漏方法，為后繼安全鉆完井施工提供了技術(shù)支持。

5 建議

（1）井漏復(fù)雜的處理，關(guān)鍵在防，做到防堵結(jié)合。一方面從技術(shù)、操作、設(shè)備管理上細(xì)化預(yù)防措施，做好預(yù)防。另一方面加強(qiáng)地質(zhì)研究，對(duì)嚴(yán)重漏層位置、裂縫走向、裂縫寬度等精準(zhǔn)預(yù)測(cè)，以便采取相應(yīng)的對(duì)策，精準(zhǔn)防堵。

（2）從堵漏材料、配比、堵漏措施等方面，加強(qiáng)總結(jié)分析，提高堵漏措施的針對(duì)性，提高一次堵漏成功率。

（3）水泥堵漏風(fēng)險(xiǎn)較高，規(guī)范堵漏方案、鉆塞鉆具組合、鉆塞參數(shù)，防止水泥固結(jié)、水泥掉塊卡鉆及復(fù)雜。

（4）建議采用控壓鉆井，降低井漏復(fù)雜和井控風(fēng)險(xiǎn)。