渤海C油田精準防漏堵漏實踐

高宏松 吳婷 劉成杰

1. 中海石油（中國）有限公司天津分公司 天津 300450 2. 中海油能源發展股份有限公司工程技術分公司 天津 300452

渤海區塊根據構造分區近幾年主要漏失區塊為渤西。漏失深度由北向南，斜破帶向深凹逐漸加深；漏失層位主要發生在東二—東三段，漏失通道主要為裂縫性漏失；漏失速率上體現為中、小漏為主。井漏主要與郯廬走滑斷裂帶、秦皇島-旅順斷裂帶、張家口-蓬萊斷裂帶密切相關[1]。

渤海C油田整體位于張蓬斷裂帶上，在構造背景上具有井漏風險，開發層位主要為館陶組及古近系東營組，發育多套斷裂系統。該油田館陶組地層砂巖/砂礫巖較為發育，東二上段次之，明下段則砂巖發育相對較差。漏失層位有東營、館陶，漏失層巖性有砂巖、泥巖，漏速為9～117m3/h；漏失時鉆井液密度為1.17～1.43g/cm3，漏失時循環當量密度1.273～1.522g/cm3。

1 漏失類型及漏因分析

前期開發井作業中A20、A7、A21H三口井在作業過程中鉆遇F38和F39斷層時發生嚴重漏失。從漏失類型和大小分析：瞬間漏速大，漏失通道大，漏失量大，堵而不死，屬于大型/惡性漏失；常規橋堵材料在漏失通道內難以架橋，不能有效封堵裂縫通道，地層承壓低，當揭開漏層后復漏[2]。

此前該區塊作業思路采用漏失后積極堵漏成功后再繼續作業的常規模式，包括隨鉆堵漏強鉆，凝膠+橋堵漿及雷特堵漏工藝等，但存在處理井漏時間長、復漏頻繁、作業時效低、鉆井周期長等問題[3]。

2 渤海C 油田精準防漏堵漏技術

為進一步提高鉆井作業時效，降低作業成本，通過技術攻關和創新實踐，創新提出采用“鉆前避漏+鉆中防漏+高效堵漏”三合一實踐措施，形成了一套適用于該油田的精準防漏堵漏工藝。將作業重心由“堵”轉向“避”“防”“堵”并重，探索形成包括基于方差的裂縫性井漏識別技術、一體化的大數據井漏預測方法、鉆井風險井段安全與精細操作配套技術、井漏高效決策機制等技術在內的一整套渤海C油田精準防漏、堵漏實踐配套技術體系。

2.1 基于方差的裂縫性井漏風險識別方法

以地質工程一體化為指導，以全井段地震地質研究為基礎，開展漏失規律總結，進行井漏地質風險評價及工程對策研究。通過建立基于方差的裂縫性井漏識別，從而更清晰明了識別井下漏失風險，為鉆井作業提供“避”漏及高效處理井漏的準確地質資料。通過方差裂縫性識別，可以清晰知悉風險井段，為鉆前避漏及決策提供有效詳實的參考。

2.2 一體化的大數據井漏預測方法

以物探、地質、測井及工程一體化為指導，建立多專業大數據井漏預測，通過對已鉆井鉆遇情況的綜合分析，多維度進行井漏鉆前預測，包括平面斷裂系統分析，判斷設計井是否屬于易漏構造（多套斷裂系統、高角度斷層、平面復合斷裂等）；井漏高風險區識別：包括地層產狀突變部位、斷裂通道等，圈定高風險井段；鄰井井漏情況分析：包括鄰井井漏相關數據、處理結果及地震屬性特征，分析漏速及漏失特征。

2.3 建立風險井段安全與精細操作配套措施

（1）安全措施

根據方差及大數據預測及軌跡數據，確定風險井段，在漏失風險井段前循環并長起清理井眼，降低環空巖屑濃度；制訂現場防漏堵漏職責，風險井段前全員按照職責進入防漏、堵漏工作狀態。

（2）鉆井液密度精細控制

圖2 一體化大數據井漏預測

經過不斷實踐，現場逐漸摸索出各井段安全鉆進的密度“下限”：館陶組1.17g/cm3，東二上段1.22g/cm3，東二下段1.26g/cm3，東三段1.32g/cm3，大大降低斷層漏失風險同時后續井未出現巖性漏失。

凡事“預則立，不預則廢”，學習也是如此。實踐證明，該方法無論是對于提高學生的理解能力還是學習成績都有很大的幫助。因此，我要求學生們巧讀書、會讀書。讀書要有計劃性、目的性。在以前的教學中，我給學生五分鐘時間閱讀教材，但講課中發現這對學生理解問題的幫助不大，原因就在于只注重讀的過程，而沒有提出這節課要解決的問題是什么，即缺乏目的性，閱讀也只能流于形式。因此，我指導學生帶著問題閱讀。首先粗讀，通過把握本課目與目之間的關系大致了解本課的主要內容與脈絡。其次，細讀，用筆劃出你認為重要的知識，或你認為比較難的知識，再或者你的疑惑、你的收獲。

（3）ECD精準控制

鉆具組合中加入隨鉆監測ECD工具，通過對井底ECD監測，精細控制鉆井密度及鉆井參數，同時通過軟件模擬井下ECD及井筒清潔狀況，為調整鉆井液性能及工程循環時間、短起下等工序作出明確的指導。經過不斷探索，館陶組薄弱層控制ECD不超過1.26g/cm3，東二段不超過1.40g/cm3，東三段不超過1.45g/cm3，能夠有效降低漏失風險。

（4）一井“兩策”

針對漏失風險較高的，取消瘦身井，采用常規井身結構，并備用一層套管，當斷層漏失且漏速大于30m3/h或堵漏1次無效，則強行鉆穿斷層后下套管封固，可大大提高堵漏作業工期，實現高效堵漏。

2.4 井漏高效決策機制

基于方差及大數據風險預測，分析漏失特征，制定井漏高效決策機制，實鉆過程中以快速封固漏失層為目標，發生井漏后根據現場處置情況進行快速決策，漏失井堵漏平均天數由8.33天下降至1.58天，堵漏效率提高81%。

圖3 渤海C油田井漏高效決策機制

3 現場應用情況

通過以全井段地震地質研究為基礎，開展漏失規律總結，認識井漏地質風險，建立基于方差的裂縫性井漏識別；聯合多專業建立大數據井漏預測系統，實時模擬設計井與漏失井距離，為現場作業提供系統性井漏風險提示，做到系統防漏；同時對于作業井，在不坍塌的情況下，不斷探索地層密度下限和降低風險井段ECD值，并在作業過程中進行精準控制；針對嚴重漏失井堵漏困難、周期長、堵漏成功后復漏等問題，采取高效決策，在保證安全作業的前提下，調整鉆井液流變性封堵性，小參數強鉆通過斷層后盡快下套管封固，有效縮短作業周期并減緩了井漏帶來的井眼長期暴露風險，保證高效堵漏。

渤海C油田全部53口井鉆井作業，該油田防漏、堵漏實踐技術共應用45口井。前期作業的8口井中有3口井發生漏失，處理井漏平均耗時8.33余天。通過應用方差的裂縫性井漏風險識別、一體化大數據井漏預測、風險井段安全與精細操作配套措施及井漏高效決策機制，后續的45口井中有11口井發生漏失，處理井漏平均耗時1.58天，堵漏效率提高了81%，累計節省鉆井工期超75天。

3 結論

1）通過精準防漏、堵漏實踐技術的應用，渤海C油田A平臺開發項目整大大節省工期和工期費用。鉆井液方面，減少了鉆井液和承壓堵漏材料的使用，節省成本。

2）通過方差的裂縫性井漏風險識別、一體化大數據井漏預測，單井井漏預測準確率提高30%以上。通過風險井段安全與精細操作配套措施，有效的降低了井漏發生風險，同時系統化井漏發生后的井眼處理措施，大大降低了了斷層帶來的風險。

3）通過井漏高效決策機制，有效的減少了堵漏工期，實現了高效堵漏。渤海C油田精準防漏、堵漏實踐技術，其應用前景廣闊，經濟效益巨大，對處于渤海三大斷裂帶的其他油田亦有一定的借鑒意義。