塔河油田TP138X井承壓堵漏技術(shù)研究

塔河油田s105井鹽層以上地層破裂壓力較平衡鹽層的壓力低,為了在鹽層中安全鉆進(jìn),必須提高鉆井液密度,上部長(zhǎng)段裸眼又會(huì)發(fā)生井漏。為此,采用了承壓堵漏技術(shù)進(jìn)行先期堵漏,使上部地層承壓能力達(dá)到平衡鹽層的當(dāng)量密度,整個(gè)鹽層鉆井過程順利,達(dá)到了預(yù)期效果。

塔河油田t913井在石炭系5285～5412m發(fā)育127m的鹽膏層。鉆井液密度在1.63～1.68g/cm~3才能滿足鹽膏層正常鉆進(jìn)要求,但上部井段承壓能力低,容易壓漏地層。因此,在分析上部地層特性的基礎(chǔ)上,制訂出適合不同地層的堵漏漿配方及施工技術(shù)工藝。采用承壓堵漏技術(shù)對(duì)上部地層進(jìn)行先期堵漏,以保證鉆鹽層過程中上部地層的穩(wěn)定。施工過程共替堵漏漿494.5m~3,擠入地層204.7m~3,上部地層承壓能力由1.24g/cm~3當(dāng)量密度提高到1.74/cm~3當(dāng)量密度,應(yīng)用取得了良好的效果,滿足了深層鹽膏層鉆進(jìn)的要求,為深層鹽膏層鉆進(jìn)要求。

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。

為開發(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。

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。

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)存在的問題提出了改進(jìn)的建議。

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)。

鉆遇多套壓力層系地層時(shí),需要應(yīng)用承壓堵漏技術(shù)來(lái)提高較低壓力地層的破裂及漏失壓力,擴(kuò)大安全密度窗口,以滿足正常鉆井施工的要求。承壓堵漏需要確定合理的粒徑級(jí)配進(jìn)行架橋和先期充填以達(dá)到承壓的目的,之后需要纖維材料和可變形材料在封堵層表面形成一層致密的隔層以達(dá)到穩(wěn)壓的目的。將根據(jù)san-2工程分布理論確定的粒徑級(jí)配用于承壓堵漏配方中,再加入一定量的纖維材料和屏蔽暫堵材料,該堵漏配方可有效封堵1～5mm寬的人造裂縫,承壓能力均超過7mpa。該承壓堵漏配方在新黑池1井三開2846～4771m長(zhǎng)裸段及河壩101井四開5408～5705m井段鉆井液密度高達(dá)2.10～2.25g.cm-3的漏失井段獲得了成功應(yīng)用,提高了地層的承壓能力,滿足了固井設(shè)計(jì)的承壓要求。

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)堵漏施工過程及效果等。

雷特承壓堵漏技術(shù)主要采用了惰性堵漏材料雷特超強(qiáng)堵漏劑,其性能穩(wěn)定,施工簡(jiǎn)單,具有提升承壓能力的效果。本文從地層資料分析、堵漏漿配方的確定及堵漏漿配制與注入、憋堵施工全過程,介紹了tp226x井的承壓堵漏技術(shù),通過采用惰性堵漏材料雷特超強(qiáng)堵漏劑,進(jìn)行了三次打壓憋堵試驗(yàn),達(dá)到了固井和完井施工需要的目的。

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)過程中發(fā)生井漏11次,共漏失鉆井液3856.21m3。在承壓堵漏的過程中運(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。

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。

一些承壓堵漏技術(shù)存在易發(fā)生二次漏失、承壓能力難以提高、材料不能抗高溫的問題。分析了承壓堵漏的機(jī)理,認(rèn)為該技術(shù)的關(guān)鍵是阻隔液柱壓力向裂縫尖端的傳導(dǎo)。開發(fā)了抗溫達(dá)170℃的剛性顆粒材料a、彈性顆粒材料b、纖維材料c、可變形充填材料d和高失水材料e,并通過應(yīng)用楔形模塊、鋼珠床和砂床模擬漏失地層,優(yōu)選出了分別適用于裂縫性和孔隙性漏失的堵漏劑配方。該技術(shù)在務(wù)古4和晉古2-4(加深)井的承壓堵漏施工中得到了成功應(yīng)用,2口井的承壓能力分別達(dá)到了3和4mpa,且30min壓力不降,滿足了下步施工的要求。

新疆塔里木盆地英買力地區(qū)是西氣東輸工程重點(diǎn)供氣區(qū)之一。由于同一裸眼井段內(nèi)存在兩套差異很大的壓力系統(tǒng),鉆井過程中經(jīng)常發(fā)生井漏,給鹽膏層井段鉆井、下入9-5/8"+10-3/4"復(fù)合套管、固井施工帶來(lái)很大安全。本文詳細(xì)闡述了該地區(qū)鹽下井井漏特點(diǎn)、井漏原因、堵漏難點(diǎn),提出了應(yīng)用橋堵工藝解決該地區(qū)普遍存在的井漏問題,并對(duì)承壓堵漏施工中應(yīng)注意的技術(shù)問題提出建議。

塔河油田超深井井筒摻稀降粘技術(shù)研究!!!

徐聞x3井是中石化在北部灣盆地部署的一口重點(diǎn)預(yù)探定向井,該井漸新統(tǒng)潿洲組下部地層裂縫孔隙較為發(fā)育、地層承壓能力低、鉆井液漏失嚴(yán)重且井下溫度高達(dá)180℃,導(dǎo)致部分堵漏材料高溫后失效,采用常規(guī)橋接堵漏和水泥漿堵漏效果不理想,需研發(fā)出抗高溫承壓堵漏技術(shù)。為此,通過實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)優(yōu)選出抗高溫架橋材料高強(qiáng)支撐劑gqj、抗高溫纖維材料sw,以san-2工程分布理論為指導(dǎo),加入不同粒徑的caco3和云母作為片狀填充材料,并配合高失水劑hh-1及無(wú)機(jī)鹽cao,形成了抗高溫承壓堵漏配方,室內(nèi)模擬0.5～4mm裂縫寬度承壓能力高于12mpa。現(xiàn)場(chǎng)采用分段逐級(jí)堵漏法注入配制好的堵漏漿進(jìn)行承壓堵漏作業(yè),在地層復(fù)雜情況下將地層承壓能力提升至4.5mpa,徐聞x3井第三次開鉆固井期間再未發(fā)生漏失。實(shí)踐證明,所研發(fā)的抗高溫承壓堵漏技術(shù)能夠滿足該井的固井施工要求,取得了較好的應(yīng)用效果。

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題。為了提高鉆井效率,加快勘探開發(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。

介紹了復(fù)雜氣田漏失難點(diǎn),對(duì)裂縫性地層漏失機(jī)理進(jìn)行了探討,應(yīng)用dl-a高溫高壓堵漏實(shí)驗(yàn)儀器,針對(duì)4mm圓孔模板對(duì)13種橋堵劑的復(fù)配配方進(jìn)行了模擬4mm裂縫堵漏實(shí)驗(yàn),評(píng)價(jià)出了適合4mm孔隙和裂縫性地層的橋堵劑配方?，F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了試驗(yàn)應(yīng)用:在at16井承壓堵漏密度由1.35g/cm3提高到1.78g/cm3,提高密度0.43g/cm3;在豐鹵1井由1.75g/cm3提高到2.00g/cm3,提高密度0.25g/cm3。通過實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用該項(xiàng)承壓堵漏技術(shù)在進(jìn)入漏層后具有膨漲填充和擠緊壓實(shí)作用,封堵效果好且封堵裂縫寬,泵入過程中,不影響鉆井液性能;進(jìn)入封堵層后,承壓強(qiáng)度高、特別適合于上部高滲透及裂縫性地層的承壓堵漏。

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。

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。

普光地區(qū)承壓堵漏技術(shù)存在裸眼段長(zhǎng)、漏層及縫洞孔喉尺寸難確定、存在張開性裂縫和巖石骨架承壓能力低等難點(diǎn),橋塞堵漏的效果不理想。因此對(duì)橋塞堵漏劑進(jìn)行改進(jìn),通過引入凝膠聚合物和膠結(jié)劑形成凝膠堵漏劑。性能評(píng)價(jià)結(jié)果表明,凝膠堵漏劑對(duì)不同漏失通道的適應(yīng)性好,能與地層膠結(jié)成高強(qiáng)度的封堵層,對(duì)由5～20mm砂粒組成的砂床或10～30mm石子模擬漏層均具有很好的封堵能力,封堵層的承壓能力大于9mpa;該劑的彈性變形能力、膨脹堵塞和化學(xué)膠結(jié)作用能有效提高材料進(jìn)入和駐留漏層的能力。凝膠堵漏技術(shù)在普光地區(qū)4口井中進(jìn)行了試驗(yàn),成功率為100%,取得了很好的承壓堵漏效果,證實(shí)了該技術(shù)具有現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性好和堵漏強(qiáng)度高的特性。