塔河油田T913井承壓堵漏技術(shù)及應(yīng)用

塔河油田s105井三開(kāi)長(zhǎng)裸眼井段鉆遇長(zhǎng)達(dá)255m的鹽膏層,而且地層壓力上低下高,為此,在鉆至井深5100m時(shí),應(yīng)用承壓堵漏技術(shù)對(duì)5100m以淺的裸眼段進(jìn)行先期堵漏,使地層承壓能力大大提高,整個(gè)鹽膏層鉆井過(guò)程順利,僅漏失約20m3鉆井液。詳細(xì)介紹了該井承壓堵漏的施工情況。

在鉆井施工中,經(jīng)常要進(jìn)行堵漏作業(yè),有的井是為使地層承壓能力達(dá)到一定預(yù)期而進(jìn)行的先期承壓堵漏,而進(jìn)行承壓堵漏,區(qū)塊不同,地層承壓能力也不同,承壓堵漏不能盲目按照一個(gè)模式進(jìn)行,要根據(jù)區(qū)塊不同,地層特點(diǎn)有針對(duì)性的制定合理的承壓堵漏方案,承壓時(shí),不能盲目追求速度,要合理調(diào)配堵漏劑顆粒,穩(wěn)扎穩(wěn)打,保證地層注入一定量的堵漏材料,確保承壓堵漏一次成功。

承壓堵漏技術(shù)主要應(yīng)用于孔隙和裂縫比較發(fā)育的多套壓力體系并存的長(zhǎng)裸眼井段,塔河油田鹽膏層上部長(zhǎng)裸眼地層承壓堵漏困難,多數(shù)表現(xiàn)在承壓堵漏施工周期長(zhǎng),堵漏需反復(fù)多次。針對(duì)深井鹽膏層地質(zhì)特點(diǎn),開(kāi)發(fā)出適合塔河地質(zhì)特點(diǎn)的巨厚純鹽層、復(fù)合膏鹽層的承壓堵漏工藝:針對(duì)粗砂巖、砂礫巖為主的高滲透層,以高濃度細(xì)、超細(xì)顆粒復(fù)合堵劑為主,配合中粗顆粒,以便在出現(xiàn)壓裂時(shí)起架橋作用;針對(duì)以細(xì)砂巖、粉砂巖為主的中低滲透層,以適當(dāng)濃度細(xì)、超細(xì)顆粒復(fù)合堵劑為主,也可加入一定量的中粗顆粒堵劑,以便出現(xiàn)壓裂時(shí)起架橋作用;對(duì)于以泥巖為主的超低滲透層,其破漏壓力(當(dāng)量密度)一般可達(dá)1.80g/cm3以上,以適當(dāng)濃度細(xì)、中粗顆粒復(fù)合堵劑為主,作預(yù)防壓裂時(shí)堵漏;對(duì)于裂隙、破碎地層或地質(zhì)不整合面,易發(fā)生裂縫性漏失,應(yīng)以高濃度中粗顆粒堵劑架橋,細(xì)、超細(xì)顆粒復(fù)合堵劑作充填,并合理搭配。該承壓堵漏工藝先后在塔河油田主體區(qū)塊的膏鹽層井s105、s112-1等井進(jìn)行了應(yīng)用。

為開(kāi)發(fā)塔河油田石炭系巴楚組鹽膏層以下的油氣藏,采用鹽上裸眼與鹽層同層揭開(kāi)的方案,由于存在裂縫性地層或滲漏性地層的漏失,同時(shí)地層壓力復(fù)雜,因此承壓堵漏技術(shù)成為關(guān)鍵技術(shù)之一。介紹了塔河油田鹽上井段地層巖性特征,分析了漏失類(lèi)型及區(qū)域分布特征,描述了塔河油田鹽層井堵漏技術(shù)現(xiàn)狀,分析了先前堵漏技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),提出了針對(duì)不同漏失特征地層優(yōu)選堵漏材料類(lèi)型、粒徑、濃度、配比,并優(yōu)化出了2種典型的堵漏配方,配合相應(yīng)的對(duì)策和施工作業(yè)措施,明顯提高了一次堵漏成功率。實(shí)踐表明,塔河油田鹽上井段長(zhǎng)裸眼采用承壓堵漏技術(shù)是可行的,根據(jù)具體情況制定的承壓堵漏技術(shù),明顯縮短了施工時(shí)間,滿足了鹽層鉆井施工要求。

tp138x井三開(kāi)裸眼段長(zhǎng),上部地層承壓能力低,為抑制下部鹽膏層蠕變特性,使用欠飽和鹽水聚磺鉆井液體系,密度高達(dá)1.70g/cm3,易造成鹽膏層以上井段的漏失,為此要對(duì)鹽上地層進(jìn)行承壓堵漏。通過(guò)對(duì)裸眼井段的巖性和電測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析,優(yōu)選出了適合各個(gè)層位的堵漏漿配方。承壓堵漏及驗(yàn)漏結(jié)果表明,井底承壓當(dāng)量密度達(dá)到1.83g/cm3,憋入36.4m3堵漏漿,返吐量為0.4m3。說(shuō)明堵漏層承壓能力強(qiáng),能夠滿足鹽膏層高密度鉆井液鉆進(jìn)的技術(shù)要求。

介紹了塔河油田制訂承壓堵漏方案的步驟和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際采用的承壓堵漏作業(yè)程序,舉例分析評(píng)價(jià)了該油田采用承壓堵漏技術(shù)措施提高鹽膏層以上裸眼井段地層承壓能力的可靠性,總結(jié)了該油田采用承壓堵漏提高地層承壓能力的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),并針對(duì)存在的問(wèn)題提出了改進(jìn)的建議。

托普臺(tái)地區(qū)具有豐富的地質(zhì)儲(chǔ)量。近幾年來(lái),西北油田分公司不斷加大該區(qū)塊的勘探開(kāi)發(fā)力度,在托普臺(tái)地區(qū)布井?dāng)?shù)量不斷增加;而該區(qū)塊地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,經(jīng)常發(fā)生井漏,造成鉆井周期延長(zhǎng),影響了正常的完井投產(chǎn)。井漏成為制約托普臺(tái)區(qū)塊鉆井提速的瓶頸問(wèn)題。為了提高鉆井效率,加快勘探開(kāi)發(fā)進(jìn)度,提高托普臺(tái)地區(qū)鉆井工程質(zhì)量,在此從托普臺(tái)區(qū)塊的地質(zhì)特點(diǎn)及漏失機(jī)理入手,提出了針對(duì)該區(qū)塊的堵漏措施,并成功運(yùn)用于現(xiàn)場(chǎng)施工,為工區(qū)鉆井提速、快速上產(chǎn)提供保障。

s115-4井是塔河油田沙雅隆起阿克庫(kù)勒凸起東南斜坡帶一口勘探井,該井實(shí)鉆二疊系4599～4694m,火成巖存在裂縫發(fā)育,并且與下伏地層呈不整合接觸,地層承壓能力差,發(fā)生井漏的可能性較大。因此采用橋堵和化堵復(fù)合堵漏對(duì)該井二疊系進(jìn)行了承壓堵漏,停泵立壓12.01mpa,壓降0.46mpa/30min,二疊系當(dāng)量密度1.60g/cm3,達(dá)到設(shè)計(jì)要求,試壓成功。

塔河油田二疊系井段鉆進(jìn)時(shí)普遍存在井漏,給鉆井施工帶來(lái)了極大的井下風(fēng)險(xiǎn),二疊系井段鉆穿經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)堵漏后在同開(kāi)次的后續(xù)井段施工中復(fù)漏、測(cè)井后通井下鉆過(guò)成中復(fù)漏、下套管施工中復(fù)漏、固井過(guò)程中水泥漿返高較低等情況時(shí)有發(fā)生,導(dǎo)致在二疊系裸眼井段及同開(kāi)次井段卡鉆風(fēng)險(xiǎn)極高、油層套管固井質(zhì)量較差、嚴(yán)重影響后期油氣開(kāi)采等問(wèn)題出現(xiàn)。

文中簡(jiǎn)要的介紹了塔河油田承壓堵漏地層層位、堵漏鉆井液配方以及堵漏工藝,從而為以后鹽下區(qū)塊的承壓堵漏的鉆井施工提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)

塔河油田托普區(qū)塊二疊系地層承壓能力低,裂縫較發(fā)育,易破碎、垮塌,嚴(yán)重影響著三開(kāi)中途完井固井質(zhì)量。針對(duì)該區(qū)塊地層特點(diǎn),優(yōu)選了雷特堵漏劑作為主要堵漏材料,該堵漏劑以顆粒架橋、楔入承壓、封門(mén)加固相結(jié)合的方式進(jìn)行堵漏,并具有片狀易楔入、耐高溫不易變形等特點(diǎn),特別適合深井及惡性漏失井的堵漏。實(shí)驗(yàn)篩選了堵漏漿配方并進(jìn)行評(píng)價(jià),制定了堵漏方案及施工工藝。在塔河油田4口井的二疊系漏失地層進(jìn)行了承壓堵漏施工,取得了良好的效果,應(yīng)用井一次堵漏成功率為100%,均達(dá)到工程設(shè)計(jì)要求的承壓值,堵漏施工周期由平均9.53d縮短至2d以內(nèi)。

阿雷斯油田位于克茲勒奧爾達(dá)北112公里處,油藏埋藏深度1500米到2200米不等,1700以下夾厚度不等的砂層、疏松薄煤層,承壓能力低,破裂當(dāng)量密度僅為1.39g/cm3,不能滿足固井最低當(dāng)量密度1.70g/cm3的要求。如果不提高地層承壓能力,固井期間易出現(xiàn)井漏,影響固井質(zhì)量,甚至水泥上返高度不夠。現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)承壓堵漏工藝提高地層承壓能力,解決固井井漏問(wèn)題。文章對(duì)承壓堵漏的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況進(jìn)行分析總結(jié),得出一些有意義的認(rèn)識(shí)和建議。

鹽上地層承壓堵漏是決定塔河油田鹽井工期之首要因素,目前承壓堵漏主要以橋漿堵漏技術(shù)為主,但在后期鉆進(jìn)中易發(fā)生反復(fù)漏失,漏失地層多在二疊系。為提高堵漏效率,開(kāi)展了化學(xué)堵漏技術(shù)在二疊系地層堵漏室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明,應(yīng)用化學(xué)堵漏技術(shù)針對(duì)二疊系進(jìn)行封堵后,再用橋漿對(duì)鹽上地層進(jìn)行全井眼堵漏,可大大減少后期施工中的反復(fù)漏失問(wèn)題。

托普臺(tái)地區(qū)具有豐富的地質(zhì)儲(chǔ)量。近幾年來(lái),西北油田分公司不斷加大該區(qū)塊的勘探開(kāi)發(fā)力度,在托普臺(tái)地區(qū)布井?dāng)?shù)量不斷增加;而該區(qū)塊地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,經(jīng)常發(fā)生井漏,造成鉆井周期延長(zhǎng),影響了正常的完井投產(chǎn)。井漏成為制約托普臺(tái)區(qū)塊鉆井提速的瓶頸問(wèn)題。為了提高鉆井效率,加快勘探開(kāi)發(fā)進(jìn)度,提高托甫臺(tái)地區(qū)鉆井工程質(zhì)量,本文從托普臺(tái)區(qū)塊的地質(zhì)特點(diǎn)及漏失機(jī)理入手,提出了針對(duì)該區(qū)塊的堵漏措施,并成功運(yùn)用于現(xiàn)場(chǎng)施工,為工區(qū)鉆井提速、快速上產(chǎn)提供保障。

at16井是位于沙雅隆起阿克庫(kù)勒凸起東南斜坡帶的一口探井,該井在石炭系巴楚組鉆遇長(zhǎng)達(dá)261m(5057~5318m井段)的鹽膏層段。由于該井鹽上地層為長(zhǎng)裸眼段,地層壓力系數(shù)低,易漏,因此鉆進(jìn)至井深5000m時(shí),應(yīng)使用承壓堵漏工藝技術(shù)對(duì)井身5000m以上的裸眼段進(jìn)行先期堵漏,使地層承壓能力提高,為鹽膏層順利鉆進(jìn)提供保障。本文對(duì)此次承壓堵漏進(jìn)行了分析,提出了自己的一些認(rèn)識(shí)和建議。

馬2井位于四川省通江縣青浴鄉(xiāng)9村1組,是中石化勘探南方分公司部署在通南巴構(gòu)造帶馬路背構(gòu)造東高點(diǎn)上的一口預(yù)探井,設(shè)計(jì)井深(垂深)5681m,該井在鉆進(jìn)過(guò)程中發(fā)生井漏11次,共漏失鉆井液3856.21m3。在承壓堵漏的過(guò)程中運(yùn)用了橋漿、復(fù)合交聯(lián)、凝膠纖維水泥等多種堵漏方式,取得了良好的效果,保障了馬2井的順利施工,文章對(duì)幾次關(guān)鍵的承壓堵漏進(jìn)行分析,提出了有意義的認(rèn)識(shí)和建議。

元壩1井是位于四川盆地川東北巴中低緩構(gòu)造帶元壩巖性圈閉的一口重點(diǎn)區(qū)域探井,由于該井在嘉陵江組2段存在高壓層,為滿足下部井段安全快速鉆進(jìn)的需要,需對(duì)上部裸眼井段地層進(jìn)行承壓堵漏作業(yè),使其承壓能力達(dá)到2.15kg/l以上。在室內(nèi)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,優(yōu)選應(yīng)用了凝膠復(fù)合堵漏劑nfj-1,并給出了適用于不同漏失的堵漏漿配方及現(xiàn)場(chǎng)承壓堵漏技術(shù)方案。該井須家河組、雷口坡組及嘉陵江組3段底部地層承壓堵漏作業(yè)獲得成功,地層承壓能力均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求,從而保證了該井的順利完鉆,并為該區(qū)塊海相地層堵漏方案的確定積累了經(jīng)驗(yàn)。介紹了該井承壓堵漏技術(shù)研究、堵漏漿配方的確定、現(xiàn)場(chǎng)堵漏施工過(guò)程及效果等。

at5井是位于阿克庫(kù)勒凸起東南斜坡帶的一口預(yù)探井,其三開(kāi)鹽上裸眼井段可能存在灰?guī)r、砂巖、含礫砂巖、砂泥巖不整合面等漏失類(lèi)型,要求在鉆進(jìn)鹽層前進(jìn)行承壓堵漏作業(yè)。從地層資料分析、堵漏漿配方的確定及后期改進(jìn)、堵漏漿配制與注入、憋堵施工全過(guò)程介紹了該井的承壓堵漏技術(shù)。該井進(jìn)行了37次打壓憋堵,累計(jì)憋入198.21m3堵漏漿,憋堵壓力可穩(wěn)定到14.8mpa,鉆井液密度被提高到1.71g/cm3,達(dá)到了滿足鉆穿鹽巖地層的施工需要的目的。提出了幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)和建議。

針對(duì)慶深氣田固井時(shí)因地層承壓能力較低發(fā)生漏失,造成低返,以至于氣層未完全壓穩(wěn),井口竄氣等問(wèn)題,通過(guò)應(yīng)用承壓堵漏技術(shù),確保地層的承壓能力,為固井方案設(shè)計(jì)提供可靠的數(shù)據(jù),從而為固井質(zhì)量提供了保障。

為了滿足儲(chǔ)氣庫(kù)井提高地層承壓能力的需要,研究出了新型剛性嵌入多級(jí)封堵承壓堵漏技術(shù),該技術(shù)主要是利用不同級(jí)別目數(shù)的剛性架橋顆粒,以及各粒級(jí)的橋塞堵漏劑和可變形微粒封堵材料,在地層中架橋,楔入、填充裂縫中,提高地層的周向誘導(dǎo)應(yīng)力,從而提高地層承壓能力。室內(nèi)實(shí)驗(yàn)針對(duì)板南儲(chǔ)氣庫(kù)井的地層特點(diǎn)優(yōu)選出一套承壓堵漏漿配方:基漿+5%剛性顆粒a(150～250μm)+3%剛性顆粒b(40～60μm)+3%剛性顆粒c(10～30μm)+10%橋塞堵漏劑bz-spa+2%低滲透封堵劑bz-dft。該承壓堵漏技術(shù)在板南儲(chǔ)氣庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用3口井,均一次完成承壓堵漏,顯著提高了堵漏效率,滿足了固井施工對(duì)地層承壓能力的要求。

塔河油田部分地區(qū)二疊系火成巖易坍塌,易漏,地層孔隙壓力通常在1.1-1.15g/cm3范圍,正常鉆進(jìn)時(shí)鉆井液密度一般為1.2-1.3g/cm3,一般增強(qiáng)鉆井液的封堵能力可以安全鉆過(guò)該地層,但是部分地區(qū)的二疊系火成巖裂縫發(fā)育較好,聯(lián)通,在鉆進(jìn)過(guò)程還是會(huì)發(fā)生井漏,有些地區(qū)鉆進(jìn)時(shí)不漏,但在后續(xù)施工中發(fā)生了較多的井漏。本文通過(guò)對(duì)二疊系漏失原因分析和堵漏方式的對(duì)比分析,提出了采用fcl纖維復(fù)合承壓堵漏技術(shù),并在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中取得了良好的效果。

at16井是布置在沙雅隆起哈克庫(kù)勒凸起東南斜坡帶的一口探井,設(shè)計(jì)井深6621m,鉆進(jìn)至5071.80m后,進(jìn)行承壓堵漏,前后經(jīng)過(guò)6次橋漿堵漏施工,達(dá)到了承壓1.73g/cm3要求。在對(duì)鹽膏層進(jìn)行擴(kuò)孔時(shí)發(fā)生失返性漏失,在鹽下層使用中強(qiáng)度凝結(jié)型堵漏技術(shù)、中強(qiáng)度高橋塞堵漏技術(shù)對(duì)該井堵漏施工三次,成功封堵兩個(gè)主要漏層(4100m、5263m),達(dá)到設(shè)計(jì)當(dāng)量密度1.73g/cm3,滿足下部施工要求。現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用證明,新型承壓堵漏技術(shù)滿足了at16井鹽下層位承壓堵漏的要求,該技術(shù)具有良好的抗鹽、抗溫性能,攜帶能力強(qiáng),具有良好的流動(dòng)性能,填充加固能力強(qiáng)。膠結(jié)特性強(qiáng)。凝固強(qiáng)度、凝固時(shí)間可調(diào)。施工工藝安全快速。在堵漏施工過(guò)程中,快速調(diào)整堵漏液性能,適合鹽層高溫井長(zhǎng)裸眼漏失井段及不同壓力層系井段的承壓堵漏施工。