DN2-J5井堵漏工藝應用及認識

代磊

中石化中原石油工程有限公司鉆井二公司，中國·河南 濮陽 457001

1 引言

DN2-J5 井是中石油塔里木油田分公司部署的一口氣藏檢查井，位于新疆阿克蘇地區庫車縣城東北約75km，南距迪那2-5 井約615m，構造特征為塔里木盆地庫車坳陷秋里塔格構造帶迪那2 號構造東部。古近系、白堊系地層孔隙、裂縫極為發育，因開發時間長，產層虧空嚴重，五開（4675.5-5408m）施工過程中發生嚴重井漏，采用橋塞堵漏方式復配不同粒徑方解石進行堵漏，優選使用不同粒徑、不同強度的其他堵漏材料，配置不同濃度堵漏漿，堵漏基本達到預期效果，最終實現鉆探目的，完鉆井深5408m，完鉆層位白堊系巴西改組。本井截至目前共計損失時間1028.5h，漏失鉆井液1693.3m3。

2 地層巖性特征

古近系、白堊系地層依次為蘇維依組、庫姆格列木群、巴什基奇克組、巴西改組。以泥巖、粉砂巖為主，不等厚互層，其中泥巖性較硬，吸水性、可塑性中等，不易造漿，巖屑呈厚塊狀；粉砂巖成分以石英為主，次為長石，細粒為主，少量粉粒，次圓狀～次棱角狀，巖屑呈團粒狀。該地層大部含有碳酸鈣成分，有些高達19%，易形成溶蝕孔洞。此井段高導裂縫、孔洞及氣孔均較為發育，孔洞是主要的儲集空間和儲集類型，裂縫是溝通孔隙的滲流通道。高導裂縫的存在增強了地層的滲流能力，增大了發生井漏的概率[1]。

3 工程簡況

本井設計井深6508m，實際完鉆井深5408m。于2018年2月25日開鉆，一開井深202m；2018年3月10日二開，中完井深3800m；2018年7月3日三開，中完井深4640m；2018年8月31日四開，中完井深4675.5m；2018年9月25日五開，完鉆井深5408m。目前正在通井，為下套管做準備，截至目前鉆井周期291d。設計完鉆層位侏羅系克孜勒努爾組，實際完鉆層位白堊系巴西改組，鉆井液體系為KCL-聚磺鉆井液體系。井身結構為660.4mm 鉆頭×202.4m+508mm 套管×202.38m+444.5mm鉆 頭×3800m+339.7mm 套 管×3798.52m+311.2mm 鉆頭×4640m+（244.48mm 套 管×3728.4m+250.88mm 套管×911.6m）+215.9mm 鉆頭×4675.5m+177.8mm 套管×4675.5m+149.20mm 鉆頭×5408m。

4 井漏與堵漏施工

DN2-J5 井四開由于鉆井液密度較低無法平衡地層壓力，發生溢流后，壓井提高鉆井液密度，又出現惡性漏失，無法繼續施工，最后提前中完。五開施工井段4675.5m-5408m，鉆井及完井作業期間多次發生失返性漏失，截至目前歷時73 天，漏失鉆井液1303.7m3，堵漏20 余次，堵漏施工基本達到預期目的，實現了鉆探目的，完鉆井深5408m。

4.1 井漏特點

①該區塊開發時間長，產層虧空嚴重；同時該層位壓力系數高，地層壓力系數為2.06-2.29，需要較高的鉆井液密度壓穩氣藏，導致鉆開即發生漏失。

②發生漏失的井段為4675.5～5408m，漏失段長，漏失點多，極易發生復漏。

③漏層裂縫發育，連通性好，漏失量大。

④漏失井段井深井溫高。

4.2 堵漏難點

①該井主要漏失層段長732.5m（4675.5～5408m），同時井較深，堵漏難度及堵漏施工風險極大。

②發生漏失井段地層裂縫發育、連通性好，漏失點多，堵漏后容易發生重復性漏失。

③漏失層位埋藏較深，地層溫度高，漏層所在位置井溫123℃，對堵漏材料的抗溫能力提出了更高的要求。

④鉆井液密度高，同時為保證堵漏成功率，堵漏漿中堵漏劑含量較高，高密度、高濃度的堵漏漿的可泵性較差。

⑤漏失層段流體活躍，導致堵漏材料不易駐留，難以形成橋塞，增加了堵漏難度[2]。

4.3 堵漏工藝

①鉆進至井深4681.2m，發生漏失，漏速6m3/h。鉆井液性能：密度1.92g/cm3，黏度59s，濾失量1.2ml，靜切力1/8pa，pH9，塑性黏度48mpa.s，動切力10pa。漏失層位吉迪克組底礫巖段，巖性灰褐色含礫粉砂巖。

配堵漏漿37m3，配方：果殼中粗6%+果殼細6%+SQD-98中粗8%+SQD-98 細6%+鋸末2%+隨鉆纖維堵漏劑2%，總濃度30%。泵入堵漏漿10m3，返出6.4m3，漏失3.6m3，替漿37m3，返出24m3，漏失13m3。起鉆至井深4230m，循環降密度至1.87g/cm3（漏失4.3m3)，下鉆恢復鉆進，鉆進期間有滲漏，鉆井液中加入植物纖維粉3t，橋塞堵漏劑3t，GT ～23t，超細碳酸鈣4t。

堵漏效果分析：本次橋漿堵漏取得一定效果，雖然依然有滲漏發生，但是不影響繼續施工。

②鉆進至井深5019.22m，井口失返。泥漿性能：密度1.87g/cm3，黏度61s，濾失量1.6ml，靜切力1/9pa，pH9，塑性黏度46mpa.s，動切力8.5pa。漏失層位：庫姆格列木群，巖性：褐色粉砂質泥巖，粉砂質分布不均，局部富集；性較硬，吸水性、可塑性中等，不易造漿。巖屑呈厚塊狀。吊灌起鉆至井深4647m（漏失10.5m3)，地面配堵漏漿期間每10min環空、水眼灌滿一次。

地面配堵漏漿35m3， 配方：10%TG-1+5%TG-2+5%TG-3+5%SQD-98+5% 細果殼，總濃度30%。泵入堵漏漿15m3，返出9.5m3，漏失5.5m3（排量13L/s，泵壓14MPa)，替漿20m3，返出13.2m3，漏失6.8m3（排量13L/s，泵壓14MPa)，關井擠堵（擠入鉆井液15m3，立壓0 ↗13 ↘3MPa，套壓0 ↗9.8 ↘1MPa，停泵后立壓3 ↘0MPa，套壓1 ↘0MPa)，靜止候堵5h（漏失4.2m3)。

堵漏效果分析：下鉆循環觀察有滲漏（1m3/h）, 但不影響繼續施工，恢復正常鉆進。本次堵漏以不同粒徑方解石為主要堵漏材料，配合靜止堵漏，基本達到預期效果[3]。

③鉆進過程中，一直有滲漏發生。鉆進至井深5083.43m 發生井漏，漏失2.1m3，漏速12.6m3/h，邊漏邊鉆進，泵入隨鉆堵漏鉆井液10.4m3，配方：10%GT-1+5%GT-2+5%GT-3+5%SQD-98+5%細果殼，總濃度30%，起鉆至井深4648m 靜止候堵4h。下鉆循環觀察，漏速減小，恢復鉆進。鉆進至井深5151.52m 發生井漏，漏失1.4m3，漏速16.8m3/h，邊漏邊鉆進，鉆進過程中泵入隨鉆堵漏鉆井液6m3，配方：10%GT-1+5%GT-2+5%GT-3+5%SQD-98+5%細果殼，總濃度30%。

堵漏效果分析：這兩次堵漏施工延續了之前的堵漏思路，漏速減小，繼續施工。

④三次失返性漏失。

第一，鉆進至井深5157.77m 發生井漏，出口失返。泵入堵漏漿15m3未返（配方：10%GT-1+5%GT-2+5%GT-3+5%SQD-98+5%細果殼，總濃度30%)，替鉆井液37m3，漏失29.2m3，起鉆至井深4589m，關井正擠2.5m3（立壓0 ↗10 ↘5.8MPa，套壓0 ↗6.1 ↘3.9MPa)，關井候堵5h（立壓5.8 ↗6MPa，套壓3.9MPa)。下鉆循環排堵漏劑觀察漏失情況，無漏失，恢復鉆進。

第二，鉆進至井深5169.83m 發生井漏，井口失返（泵壓13 ↘8MPa，環空液面高度58m，漏失4.8m3)，起鉆至井深4648m，吊灌3.74m3，出口返漿，靜止候堵2h（液面正常），循環觀察（液面正常），下鉆到底循環觀察（漏失1m3)，恢復鉆進。

第三，鉆進至井深5172.9m，井口失返（排量11L/s，泵壓13 ↘11MPa，漏失5.3m3)，泵入堵漏漿8m3（配方：10%GT-1+5%GT-2+5%GT-3+5%SQD-98+5% 細 果殼，總濃度30%)，替漿42m3，井口未返。吊灌起鉆至井深4648m，吊灌1.8m3，出口未返，漏失1.8m3，環空液面高度132m。靜止候堵4h，每10min 環空吊灌一次、每30min 水眼灌漿一次，漏失17.6m3，環空液面高度102m。泵入堵漏液16m3，（配方：15%ZYD+10%GT-2+5%GT-3+5%SQD-98+3%果殼，總濃度38%)，替漿39m3未返，靜止候堵8h（每20min 吊灌0.3m3，漏失28m3)，井口液面不漲。起鉆至井深4395m（吊灌1.4m3)，泵入堵漏漿20m3未返（配方：10%ZYD+4%GT-3+3%SQD-98+8%核桃殼（中粗）+5%核桃殼（粗），總濃度30%)，替漿12.7m3未返，關井正擠16.5m3（立壓4 ↗14MPa，套壓0 ↗7MPa)，循環排堵漏漿，關井候堵3h（立壓8.2MPa，套壓7.3MPa)。下鉆至井深4658m，循環降密度至1.83g/cm3。

堵漏效果分析：在前兩次失返性漏失的堵漏施工中，以不同粒徑的方解石為主要堵漏材料，配合靜止堵漏的堵漏思路，堵漏達到預期目的；在第三次失返性漏失后，采用同樣的方法堵漏，先后泵入堵漏漿三次，但是效果不理想，無法繼續施工，最后在保證井壁穩定及井控安全的前提下，適當降低了鉆井液密度，以降低發生井漏的概率。

⑤下鉆劃眼至5170.2m 發生漏失，劃眼到底強鉆至5175.51m 進行堵漏施工作業，泵入堵漏漿19m3（配方：3% 隨 鉆801+6%SQD-98+4%ZYD+3%GT-3+6% 核 桃 殼（細）+1%云母+4%核桃殼（中粗）+3%核桃殼（粗），總濃度30%），漏失13.3m3，替漿37m3，漏失11.6m3。起鉆至井深4579m（吊罐0.5m3)，關井擠堵6m3（立壓0 ↗6.7 ↘1MPa，套壓0 ↗5.5 ↘0.5MPa)，靜止候堵7h。下鉆至井深5128m 循環排堵漏材料，劃眼到底，鉆進至5219.26m 時進行堵漏施工（邊漏邊鉆，期間泵入隨鉆堵漏漿6 次，共計42m3，配方：8%GT-2+8%GT-3+2%SQD-98+2%隨鉆801，總濃度20%。吊灌起鉆至井深4648m（漏失8.5m3)，環空液面高度91m。靜止候堵4h（環空液面高度191m，環空吊灌4.7m3，地面配堵漏漿），泵入堵漏漿20.5m3（配方：4.4%粗核桃殼+2%中粗核桃殼+11%細核桃殼+5.5%云母+7.4%SQD-98+3.7%GT-3，總濃度34%，泵入13.6m3出口返漿，漏失16.7m3，漏速22.3m3/h)，替漿14m3（漏失9.8m3，漏速16.8m3/h)，關井正擠25m3（立壓0 ↗10.1 ↘5.5MPa，套壓0 ↗5 ↘4MPa)。蹩堵7h（立壓5.5 ↘4.8MPa，套壓4 ↘3MPa)，開井泄壓，開泵循環水眼被堵，起鉆。下鉆至井深5130m（遇阻2t)，劃眼到底。鉆進至井深5240m（滲漏鉆井液17m3，泵入隨鉆堵漏漿2 次，累計10m3，配方：6%GT-1+10%GT-2+4%GT-3，總濃度20%)。鉆進至5275.5m 井口失返（排量10L/s，泵壓14 ↘12MPa，漏失鉆井液5.4m3)，吊灌起鉆至井深4503m（漏失5.2m3)，環空液面高度86m。泵入堵漏漿20m3（配方：3.4%SQD-98+3.4%隨鉆801+1.7%云母+4%細核桃殼+4%中粗核桃殼+2%粗核桃殼+3.5%GT-1+6%GT-2+2%GT-3，總濃度30%，漏失2.6m3)，替漿14m3（漏失1.8m3)，關井正擠16m3（立壓0 ↗11.5 ↘9.8MPa，套壓0 ↗7.5 ↘4.2MPa)，關井蹩堵2h（立壓9.8 ↘9.2MPa，套壓4.2 ↘3.8MPa)。循環降密度至1.8g/cm3。

堵漏效果分析：隨著井深的增加，漏失層段的延長，漏點的增多，堵漏施工越來越困難。在5175.5-5275.5m 井段施工中，采用不同濃度配比不同粒徑的方解石配合其他橋堵材料的堵漏工藝，經過反復堵漏，鉆進施工得以繼續進行。

⑥劃眼至井底。鉆進至井深5292.9m 開始發生滲漏，泵入總濃度20% 堵漏液10m3，配方：8%ZYD+4%GT-2+4%GT-3+2%SQD-98（中粗）+2%隨鉆801（細），總濃度20%，漏失30.8m3。鉆進至井深5300.72m 井口失返，強鉆至5303.72m（排量7-9L/s，泵壓10MPa，漏速18m3/h)，泵入總濃度20%堵漏液10m3，配方：8%ZYD+4%GT-2+4%GT-3+2%SQD-98（中粗）+2%隨鉆801（細）隨鉆堵漏漿，漏失33m3，替漿42m3，漏失25m3。吊罐起鉆至井深4503m（漏失6.1m3)，泵入堵漏漿21m3，配方：8%SQD-98+6%核桃殼（粗）+8%核桃殼（中粗）+2%GT-3+3%云母+3%隨鉆801，總濃度30%，返出0.4m3，漏失20.6m3，替漿13m3（返出1m3，漏失12m3)，關井正擠25m3（立壓0 ↗10 ↘2.5MPa，套壓0 ↗1.5 ↘0.8MPa)，循環觀察無漏失。下鉆至井深5265m 循環排堵漏漿（漏失5m3)，起鉆至井深4639m（漏失1.5m3)，泵入堵漏漿20m3（配方：8%SQD-98+3%云母+10% 中粗核桃殼+8% 粗核桃殼+1%GT-3+3%GT-2+4%GT-1，總濃度37%，漏失5.3m3)，替漿16m3（漏失4.1m3)，關井正擠18.8m3（立壓0 ↗13.5 ↘4.5MPa，套壓0↗3.5↘2.8MPa)，關井候堵2h（立壓4.5MPa，套壓2.8MPa)，循環排堵漏漿，劃眼下鉆至井深5303.72m 開始鉆進。鉆進至井深5313.32m 發生滲漏，泵入總濃度20%堵漏液6m3，配方：8%ZYD+4%GT-2+4%GT-3+2%SQD-98（中粗）+2%隨鉆801（細），漏失7.4m3。繼續鉆進至井深5336.14m 再次發生滲漏，泵入總濃度20%堵漏液2 次共13m3，配方：8%ZYD+4%GT-2+4%GT-3+2%SQD-98（ 中粗）+2% 隨鉆801（細）。之后鉆進中間斷滲漏，泵入隨鉆堵漏漿2 次共13m3，配方：8%ZYD+4%GT-2+4%GT-3+2%SQD-98（中粗）+2%隨鉆801（細），濃度20%。

堵漏效果分析：隨著井深的增加，在這一井段的鉆進作業中，頻繁發生復漏，施工困難且風險增大，鉆進至5408m 進入巴西改組，達到鉆探目的，本井完鉆。

5 結論

①本井堵漏施工采用以不同粒徑不同濃度的方解石為主，復配其他橋堵材料的堵漏工藝取得了一定成效，利用方解石的抗溫性和快速沉降性，是堵漏施工的一種新思路，但是依然沒有徹底解決該井復漏的難題。

②本井漏失層裂縫發育，漏失面廣井段長、漏層延伸遠，常規堵漏材料很難在井眼周圍形成圈閉性致密層，堵漏效果不理想。

③在深井堵漏施工中，使用常規的堵漏材料（如核桃殼、棉籽殼、鋸末等）抗溫一般低于120℃，即使部分漏層能夠被封堵住，但堵漏材料在高溫下強度會逐步降低，容易發生復漏，反而會增加后期堵漏的難度。

④本井漏失段長，要求堵漏漿量大；地層壓力系數高，要求堵漏形成的井壁環強度高；地層流體活躍，要求堵漏材料抗沖??；地層溫度高，要求堵漏材料有較高的抗高溫能力。這些要求目前還無法完全滿足。

⑤總體來說，本井堵漏施工基本達到了預期效果，使用不同粒徑的方解石配合其他橋堵材料的堵漏工藝的成功應用也為以后的堵漏作業拓寬了思路。類似堵漏作業中，條件允許盡量蹩壓，把堵漏劑擠入漏層，形成一定的結構強度，提高堵漏成功率。