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寧定區(qū)塊水平井堵漏方法對比與分析

  【摘要】隨著寧定區(qū)塊水平井的全面開發(fā),井漏現(xiàn)象呈逐年增長趨勢,成為制約水平井提速的主要因素之一,針對這項難題,2013年采用了適當(dāng)降排量防漏、隨鉆堵漏、橋接擠封堵漏、注水泥堵漏、填井側(cè)鉆避漏等方法,通過運用和改進這些成熟的堵漏技術(shù)和方法后,堵漏成功率有所提高,本文從堵漏效果、時效、成本等方面,對該區(qū)塊常用的隨鉆堵漏和橋接堵漏以及注水泥堵漏方法進行了對比與分析,得出注水泥堵漏成功率高、工藝簡單、易于現(xiàn)場技術(shù)人員掌握、同時費用也大幅度下降,有進一步推廣應(yīng)用的價值。
 
  【關(guān)鍵詞】隨鉆堵漏;橋接擠封堵漏;注水泥堵漏;對比分析1.常用堵漏方法1.1隨鉆堵漏隨鉆堵漏是把堵漏材料加入到鉆井液中進行邊鉆進邊堵漏的工藝措施,因此,對于微小裂縫和孔隙性地層引起的部分漏失或鉆遇長段易漏破碎帶時,一般可采用隨鉆堵漏。寧定區(qū)塊常用隨鉆堵漏材料有DF-A,DF-NIN,鋸末,云母等。
 
  橋接擠封堵漏橋接堵漏是在鉆井液中加入不同粒徑、不同形狀的橋接堵漏劑配成的具有一定濃度的堵漏漿液,通過附加壓力封堵漏失通道的過程。其中剛性顆粒在漏失通道中起架橋和支撐作用,改變剛性顆粒的大小,可以在不同尺寸的裂縫孔道中起到架橋和支撐作用;柔性顆粒易于架橋和填充,且易變形,因而使用的粒度范圍可大一些,最大粒度可以大于裂縫寬度。橋接堵漏材料按其形狀分有:顆粒狀材料,纖維狀材料,片狀材料。
 
  注水泥堵漏水泥是鉆井工程中常用的一種無機凝膠堵漏材料,其堵漏原理是把水泥配成水泥漿,泵送至漏層中,一段時間后,水泥從稠化到固化,形成具有一定抗壓強度的凝固體而填塞漏失通道,并把近井壁周圍的地層膠結(jié)為一體,達(dá)到封堵漏層的目的。根據(jù)適用井深不同水泥漿有水泥原漿、緩凝水泥漿和速凝水泥漿。
 
  對比分析.
 
  效果統(tǒng)計對比.
 
  堵漏成功率對比在發(fā)生漏失的15口井中,共進行隨鉆堵漏8次,成功1次,橋接擠封堵漏28次,成功5次,注水泥堵漏14次,成功5次。
 
  隨鉆堵漏過程中堵漏劑的加入對鉆井液性能影響較大,主要表現(xiàn)為摩阻增大,影響滑動施工效率。通過室內(nèi)試驗數(shù)據(jù)(圖1)可以看出鉆井液摩阻系數(shù)隨著堵漏材料加量的增大而增大。
 
  橋接擠封堵漏成功后,不同工況下由于井筒壓力的波動及變化,地層裂縫處于張開閉合交替出現(xiàn)狀態(tài),后續(xù)施工中橋接材料有可能在裂縫被壓開時又返回到鉆井液中,從而導(dǎo)致二次甚至三次井漏的發(fā)生。如:黃平35-20井,2734m發(fā)生漏失,擠入9.5m3堵漏漿后穩(wěn)壓2MPa張寧武 侍德益川慶鉆探長慶鉆井總公司 718600不降,下鉆到底循環(huán)觀察,漏失量從30~35m3/h降至0.8~1m3/h,堵漏成功,鉆至井深2743米,漏失突然增大至110m3/h,井口再次失返。
 
  時效對比通過實例對三種堵漏方法的損失時效進行對比,具體情況見表1。
 
  表1 三種堵漏方法時效對比堵漏方法 隨鉆堵漏 橋接擠封堵漏 注水泥堵漏時效(h) 損失時效最短 40-45 30-35實例鹽平32-19井:
 
  鉆進至2565米(長6)時發(fā)生漏失,隨鉆堵漏至完井。
 
  黃平33-20:鉆進至井深2680m處發(fā)現(xiàn)井漏,進行承壓堵漏,6月5日3點下鉆到底恢復(fù)鉆進。
 
  塬平57-20井:鉆進至井深2822m時發(fā)生漏失,橋塞擠封堵漏失敗后注水泥堵漏,損失時效35h。
 
  注水泥漿堵漏方法3.1水泥漿堵漏施工設(shè)計1)測定靜液面深度H,計算漏層壓力;2)設(shè)計水泥漿用量:堵漏水泥漿用量至少為所覆蓋井段容積的3倍;3)設(shè)計水泥漿稠化時間:根據(jù)漏層井深及溫度,為確保施工安全,確定稠化時間:稠化時間=施工時間+安全附加時間;4)確定下鉆位置及鉆井液頂替量或擠替量。
 
  水泥漿堵漏施工作業(yè)程序1)下光鉆桿至漏層底部,開泵大排量(>25L/S)洗井5~10min;2)起鉆至堵漏要求的井深位置,以10L/S左右的排量依次注前置隔離液、水泥漿、后置隔離液;3)用原漿頂替水泥漿出鉆具,使鉆具水眼內(nèi)水泥漿液面略高于環(huán)空;4)起鉆至安全井深位置開泵,根據(jù)井口返出排量大小決定是否循環(huán)加壓或者關(guān)防噴器擠壓;5)起鉆過程中,應(yīng)向井中灌注鉆井液,灌注量應(yīng)與起出鉆具體積相等;6)候凝14~18h即可探塞。
 
  注水泥漿后,替量過程和鉆具起到安全井段循環(huán)時應(yīng)觀察井口鉆井液返出排量,如果返出量小于正常排量1/3,沖洗鉆具內(nèi)壁后直接起鉆;返出排量為正常排量的1/3~2/3可循環(huán)加壓;返出排量大于正常排量的2/3則關(guān)防噴器進行擠壓,以確保水泥漿量的2/3或3/4進入漏層,才能實現(xiàn)堵漏的目的。
 
  結(jié)論及建議.
 
  井漏應(yīng)以預(yù)防為主,加重鉆井液時應(yīng)該首先把基漿處理好,把失水降到8ml以下,然后梯度增加鉆井液密度;易漏地層鉆進排量、泵壓、起下鉆速度要適當(dāng),防止激動壓力過大壓漏地層。
 
  井漏發(fā)生后根據(jù)漏失原因、類型,理清思路,即封堵漏失通道,消除或者降低井筒與漏層之間存在的正壓差,提高鉆井液在漏失通道中的流動阻力,才能正確合理的選擇堵漏方法。
 
  漏失速度小于5m3/h可采用隨鉆堵漏,配合適當(dāng)降低排量的方法,控制漏失速度,效果明顯,且節(jié)約施工周期;漏失速度大于5m3/h且未失返的井,采用水泥堵漏成本低,堵漏工藝簡單,現(xiàn)場應(yīng)優(yōu)先采用。
 
  發(fā)生失返性漏失,應(yīng)采用先注化學(xué)凝膠尾追注水泥漿堵漏,或者先注橋接堵漏劑尾追注水泥堵漏的方法;對于幾次注水泥堵漏未見效果的惡性漏失井,建議盡早填井側(cè)鉆繞漏層。