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涪陵页岩气田井漏现状与技术对策
图 2 涪 陵 地 区 漏 速 情 况 统 计
2 漏失原因、特点及处理难点分析 2.1 漏 失 原 因 与 特 点 分 析
依据焦石坝地区井 漏 发 生 的 原 因、漏 失 的 通 道 特 点 以及井漏的特征不同,自 上 而 下 可 将 该 地 区 漏 失 层 分 为 3 类,分别为浅表层漏失、中深层漏失和目的层漏失。
次,23 次,分别占漏失总数的 21.66%,7.71%,6.82%;其 它层位漏失次数较少。 1.2 漏 失 严 重 程 度
由表 1 可知:①韩家店-小河 坝 组 漏 失 具 有 次 数 多 的 特 点 ,是 涪 陵 地 区 发 生 漏 失 最 频 繁 的 层 位 。 ② 雷 口 坡 、 嘉 陵 江 组 漏 失 总 量 最 大 、漏 失 次 数 中 等 ,嘉 陵 江 组 经 常 发 生大型、恶性漏失,堵 漏 效 果 不 理 想,堵 漏 难 度 大。③ 龙 马溪-五峰组,井漏 次 数 较 多,漏 失 量 相 对 较 小,漏 失 总 量仅 4.69%,但由于漏失点多,漏失难以完全 控 制,同 时 油 基 钻 井 液 漏 失 成 本 较 高 ,因 此 该 井 段 是 防 漏 堵 漏 重 点 。
漏失井次 次数 百分数 17 8.41% 56 27.72% 20 9.90%
1 0.50% 14 6.93% 3 1.49% 3 1.49%
48 23.76%
40 19.80%
漏失总量 数量/m3 百分数 32 309.50 13.98% 132 741.97 57.43% 27 299.54 11.81% 676.60 0.29% 8 379.68 3.63% 13 77.16 0.59% 330.00 0.15%
2)中深层漏失。中 深 层 纵 向 上 主 要 漏 失 层 位 为:茅 口 组 、韩 家 店 组 、小 河 坝 组 ;平 面 上 漏 失 点 分 布 较 为 广 泛 , 主要位于工区的中 东 部、北 部 及 南 部。茅 口 组 岩 性 特 征 主 要 为 灰 岩 ,地 震 剖 面 显 示 裂 缝 发 育 ,漏 失 原 因 主 要 为 裂 缝型漏失;韩家店、小 河 坝 岩 性 特 征 主 要 为 泥 岩、砂 质 泥 岩 及 少 量 的 泥 质 粉 砂 岩 互 层 ,层 理 裂 缝 发 育 ,漏 失 原 因 主
要 为 层 理 缝 漏 失 ;漏 失 特 点 主 要 表 现 为 地 层 承 压 能 力 低 、 漏 失 次 数 多 ,常 伴 随 先 漏 后 喷 、先 漏 后 垮 的 特 点 。
3)目 的 层 漏 失 。 目 的 层 漏 失 层 位 为 龙 马 溪 、五 峰 组 ; 平面上漏失点主要分 布 于 工 区 东 侧 的 大 断 裂 带 附 近,在 工区的中部、北部及 南 部 有 部 分 井 漏 失。靠 近 三 级 断 裂 区域地层整 体 较 为 破 碎,开 启 裂 缝 发 育,表 现 为 漏 失 点 少,漏失量大等特点。构 造 主 体 平 缓 区 域 水 平 段 龙 马 溪 组、五峰组页岩层理 发 育,构 造 裂 缝 发 育,且 易 受 构 造 影 响形成近水平 的 低 角 度 缝,多 为 裂 缝 型 和 诱 导 型 漏 失; 主要表现为漏失点 多、漏 失 段 较 长、漏 失 量 小 等 特 点,常 规的油基泥浆堵漏材 料 和 方 法 不 能 有 效 的 封 堵 裂 缝,地 层承压能力提高较为困难。 2.2 防 漏 堵 漏 难 点 分 析
图 1 涪 陵 地 区 漏 失 类 型 统 计 1.4 漏 失 速 度 情 况 统 计
统计表 明,严 重 井 漏 (漏 速 ≥60 m3/h )占 统 计 的 34.1%、大漏(漏速 60~30m3/h)占8.2%、中漏(漏速 30~15 m3/h )占 11.1%、小 漏 (漏 速 15~5 m3/h )占 21.4%、微漏(漏速≤5m3/h)占 25.2%(图 2 )。
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[基金项目] 中国石油化工股份有限公司科技攻关项目“页岩气‘井工厂’技术研究”(编号:P13138)部分研究内容。 [第一作者简介] 周贤海(1962-),男,大学,高级工程师,主要从事油气钻井工程技术工作。
周 贤 海 ,等 .涪 陵 页 岩 气 田 井 漏 现 状 与 技 术 对 策
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失量占 56.5%;溶洞性漏失 42 次,占 2.2%,漏失量占 28. 9%;其它致漏 14 次,占 7.4%,漏失量占 1.5%(图 1)。
2)中 深 层 防 漏 堵 漏 技 术 难 点 。 中 深 层 漏 失 主 要 发 生 在 茅 口 组 、韩 家 店 组 、小 河 坝 组 ,为 裂 缝 性 和 层 理 缝 漏 失 , 防 漏 堵 漏 技 术 难 点 主 要 体 现 在 :① 二 开 井 段 裸 眼 段 长 、漏 失点多、漏失位置不 确 定,缺 乏 实 用 的 找 漏 方 法 和 设 备, 很 难 针 对 漏 点 进 行 堵 漏 ,存 在 一 定 的 盲 目 性 ;② 地 层 压 力 系数变化大(1.10-1.30),同 一 裸 眼 井 段 多 套 压 力 系 统 并存,同时上部龙潭、茅 口、栖 霞 组 都 含 有 灰 黑 色 碳 质 泥 页 岩 ,易 剥 落 掉 块 ,为 了 平 衡 地 层 压 力 和 坍 塌 压 力 部 分 井 实钻钻井液密度高达 1.45g/cm3,高 压 差 下 薄 弱 地 层 漏 失 严 重 ,提 高 地 层 承 压 能 力 较 难 。
涪陵页岩气田一期 50 亿方 产 建 区 位 于 川 东 南 地 区 川东高陡褶皱带包鸾 - 焦 石 坝 背 斜 带 焦 石 坝 构 造,目 的 层为上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组下部。自上而 下地质分层为雷口 坡 组(部 分 井)、嘉 陵 江 组、飞 仙 关 组、 长 兴 组 、龙 潭 组 、茅 口 组 、栖 霞 组 、梁 山 组 、黄 龙 组 、韩 家 店 组 、小 河 坝 组 、龙 马 溪 组 、五 峰 组 等 。 嘉 陵 江 组 、飞 仙 关 组 地 层 主 要 为 灰 岩、云 岩;长 兴 组、龙 潭、茅 口、栖 霞、梁 山、 黄 龙 地 层 以 深 灰 色 灰 岩 、泥 质 灰 岩 为 主 ;韩 家 店 绿 灰 色 泥 岩 、粉 砂 质 泥 岩 ;小 河 坝 以 灰 色 泥 岩 、粉 砂 质 泥 岩 为 主 ;龙 马溪上部 有 35 m 厚 的 浊 积 砂 岩,下 部 以 泥 页 岩 为 主。 龙马溪组-五峰组存 大 小 不 等 裂 缝,施 工 过 程 中 易 引 起 大小不同的漏失,给安 全 生 产 带 来 不 同 程 度 的 威 胁 和 经 济损失。为此,笔者在 分 析 涪 陵 页 岩 气 田 焦 石 坝 地 区 井 漏 分 布 规 律 、井 漏 特 点 及 承 压 堵 漏 技 术 难 点 的 基 础 上 ,结 合目前国内外堵漏技 术 现 状,提 出 了 有 效 解 决 该 地 区 井 漏的技术措施。
表 1 焦 石 坝 地 区 钻 井 漏 失 情 况 统 计 嘉陵江 73 21.66% 飞仙关 26 7.71%
长兴 2 0.59% 茅口 14 4.15% 栖霞 3 0.89% 梁山 3 0.89% 韩家店- 小河坝 102 30.27% 龙马溪- 五峰 91 27.00%
1)浅表层 漏 失。 浅 层 纵 向 上 主 要 漏 失 层 位 为 雷 口 坡 组、嘉陵江组、飞 仙 关 组;平 面 漏 失 点 分 布 于 工 区 的 南 部 、 中部及东 北 部,尤 其 南 部 乌 江 沿 岸 恶 性 漏 失。浅 表 层 溶 洞 、裂 缝 、暗 河 发 育 ,易 发 生 漏 失 。 雷 口 坡 组 一 段 底 部 为 一 套 灰 岩 ,嘉 陵 江 组 四 段 顶 部 为 盐 溶 角 砾 岩 ,均 为 碳 酸 盐 岩 , 受 地 下 水 溶 蚀 后 形 成 孔 洞 缝 ;靠 近 乌 江 附 近 ,地 表 水 充 足 , 更易造成碳酸盐岩的溶蚀,形成孔、洞、缝。因此,浅表 层 漏失特点主要是裂缝性漏失和失返性溶洞漏失。
17 179.97 7.43%
10 848.33 4.69%
1.3 漏 失 类 型 分 布 涪陵地区钻井漏失类型以裂缝性漏失和渗透性漏失
为主。其中,渗透性漏失 96 次,占漏失总次数的 23.4%, 漏失量占 13.1%;裂缝性漏失最多为 104 次,占 67%,漏
[收 稿 日 期 ]2015-04-13
1 涪陵焦石坝地区井漏现状分析
为客观全面分析涪陵页岩气田焦石坝地区钻井漏 失发生的规 律 及 特 点,对 2012 年 以 来 完 钻 的 162 口 井 发生的 337 起井漏情况进行统计(表 1 )。 1.1 漏 失 频 率
在雷口坡组至 五 峰 组 的 地 层 剖 面 中,除 龙 潭 组、黄 龙 组未发生井漏外,其它各层系均看见不同程度的井漏。其 中韩家店- 小 河 坝 组 漏 失 次 数 最 多 为 102 次、占 总 数 的 30.27%;其次为龙马溪组 91 次,漏失百分率为 27%;嘉陵 江组、飞仙关组、雷口坡组漏失次数中等,分别为 73 次,26
2015年05月
江 汉 石 油 职 工 大 学 学 报
Journal of Jianghan Petroleum University of Staff and Workers
第 28 卷 第 3 期
涪陵页岩气田井漏现状与技术对策
周 贤 海1,臧 艳 彬2,陈 小 锋2
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(1.中国石化江汉油田分公司地质工程设计监督中心,湖北 潜江 433124; 2.中国石化石油工程技术研究院,北京 100101 )
3)目 的 层 防 漏 堵 漏 技 术 难 点 。 三 开 目 的 层 油 基 钻 井 液 防 漏 堵 漏 的 技 术 难 点 主 要 体 现 在 :① 安 全 密 度 窗 口 窄 。 长 水 平 段 钻 进 环 空 压 耗 较 高 ,易 出 现 喷 漏 同 存 ,要 做 到 压 稳防漏工作难。焦页 26-1HF 井,由于发生井漏引起产 层 气 上 移 ,井 口 套 压 骤 增 压 井 ,压 井 井 漏 ,恶 性 循 环 ,井 控 和井下安全受到严重威胁。②封堵材料与油基钻井液的 配伍性差。由于油基 钻 井 液 的 连 续 相 为 柴 油 或 白 油,常 规 封 堵 剂 多 为 亲 水 性 材 料 ,与 油 基 钻 井 液 配 伍 性 差 ,不 仅 导致封堵效果不理想,通 过 循 环 还 会 破 坏 油 基 钻 井 液 性