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防漏堵漏技术



造成堵漏难的原因可分为三类:第一类是漏层 位置不清楚,盲目堵漏;第二类是堵漏材料对 地层的适应性差,“有病乱服药”的现象严 重;第三类则是堵漏施工参数掌握不好,因目 前尚无有关理论和计算公式可依,常常导致 堵漏效果不佳或堵漏失败。
一、漏失机理

漏失机理表现为三个方面: ①地层岩石的多孔性、多洞性和节理发 育,裂缝纵横交错,结构疏松,渗透率高,形成了自然漏失通道; 在沉积过程中,由于自然条件和气候条件变化,存在多次沉积间断 时间处于长期风化状态的界面,其岩层裂缝更加发育,纵横交错。 使漏层表现为呈层段性、裂缝开度小,但漏失面积大的特征;②其 沉积环境决定了地层具有大量的根管和垂直方向上的孔洞,部分与大 气连通,使地层严重亏空,地层孔隙压力小,加之岩石胶结强度低, 在井内液柱压力的作用下,极易沿原始裂缝和节理压裂,形成人为 漏失通道;③当淡水进入漏失通道后,使岩石盐类胶结物溶解,降 低了颗粒间的胶结力,结构变形,分解为小颗粒,产生集中渗流, 形成特殊漏失通道,使井漏更加严重。
漏失类型
玄武岩裂缝漏失:主要发生在盐城组,漏失 量在20~100 m3/h。 辉绿岩裂缝漏失:主要发生在戴南组,经常 为突发性井漏,漏失量较大,常常无返出。 裂缝漏失:主要发生层位视裂缝位置而定, 一般在300米到2000米之间,漏失量也视裂 缝情况而定,从几方/小时到无返出。

漏失类型
堵漏措施



(5)在出现漏速大于20m3/h 的较大井漏时,可考 虑使用桥接快凝水泥浆复合堵漏。 (6)在进行堵漏过程中,动作要快,各种设施齐 全、好用,防止发生因井漏导致地层垮塌、卡钻等 复杂、事故。 (7)在加堵漏剂的堵漏过程中应停用振动筛。待 漏失基本消失后,启用振动筛将堵漏剂筛出。及时 进行清罐,控制泥浆中的固含。 (8)在测斜或起下钻过程中,应注意观察井筒液面 变化,并及时向井内灌浆。
防漏堵漏技术难点



(1)玄武岩、辉绿岩裂缝性地层联通性好,裂隙大,因此易产 生严重漏失,在该地层钻进过程中,如何进行防漏、堵漏且顺 利穿过漏失层,保证钻井施工的安全。 (2)漏失类型的判断。 (3)探井对漏失层位预报不准确。 (4)调整井是在油田已投入开发或注水开发后所钻井,地层孔 隙压力、破裂压力及岩层的性质均发生了变化,在钻进过程中 既可能有天然漏失层引起的漏失,又有因压井诱发性裂缝造成 的漏失,同一井中存在多压力层系,使调整井的防漏、堵漏技 术难度增大。 (5)定向井、水平井工序复杂,起下钻次数多,因岩屑床引起 环空不畅,增大循环压耗,易诱发井漏。尤其在大井斜段和水 平段,密度窗口变窄,同时要兼顾油气层的保护,对防漏、堵 漏提出了更高的要求。
堵漏技术机理



为了堵住漏层,必须利用各种堵漏材料,在近井筒周 围的漏失通道里建立一道堵塞屏障,用以隔断漏液的通道。 各种堵漏物质按下述基本步骤在漏层建立堵塞屏障: 漏材料达到漏层时,其固相颗粒的形状、尺寸、堵漏浆流 变性等均要适应漏失通道的复杂形态,堵漏剂才能按设计 的数量进入漏层。 堵漏剂进入漏层后不能让其源源不断地进入地层深处。进 入地层的堵漏剂必须能抵御各种填充物的干扰,在流动阻 力的作用下,在近井筒漏失通道的某处(如喉道、固相充 填造成的狭窄处、漏失通道和方向变化处),发生滞留、 堆积而充满一定范围的漏失通道空间。 充满一定范围漏失通道空间的堵漏剂在高温、压力或化学 反应等作用下,以机械堆砌方式或化学生成物的堆集建立 起止流屏障,止流屏障必须具有一定的机械强度,并与漏 失通道有牢靠的粘结强度,才能有效地封堵住漏层,不至 于发生暂堵现象。
软硬塞堵漏材料

软硬塞堵漏材料所形成的堵塞不固化,靠形 成的不流动粘稠物质封堵漏层。由于软塞切 力大,流动阻力大,因此可限制人为裂缝的 发展,且软塞不固结,在人为裂缝稍增大的 情况下,它也会变形而起堵漏作用。在挤压 时,软塞不仅堵住大裂缝,也进而堵住小裂 缝。
无机胶凝堵剂

无机胶凝堵剂以水泥为主,包括各种特殊水 泥、混合水泥稠浆等。水泥是钻井防漏堵漏 中最常用的材料之一,其特点是封堵漏层之 后,具有较高的承压能力。
断层漏失:主要发生层位视断层位置而定, 漏失量也视断层情况而定,从几方/小时到无 返出。 渗透性漏失:主要发生层位为渗透性好的沙 砾层、油气层,漏失量一般为1~10 m3/h。

漏失类型
开泵蹩漏:主要发生在地层交界处、以及地 层压力系数较低的地层。油气层,漏失量一 般从几方/小时~几十方/小时。 溶洞性漏失: 主要发生于存在溶洞性的地层, 深度可深可浅,漏失量也视溶洞情况而定, 从几方/小时到无返出。
五、堵漏措施



(1)配堵漏浆时不加纯碱,土粉加量10-12%,不需水化, 并根据漏速大小,按堵漏剂粗细比例配制后入井。 (2)出现漏速较小的渗漏,可进行边钻边加复堵0.5-1%或 单封0.5-1%随钻堵漏。 (3)若出现漏速小于5m3/h的井漏,加入2-3%单封随钻堵 漏,尽可能快速穿过漏层;若效果不佳,可在漏层注入堵漏 稠浆,起钻至漏层以上静堵。 (4)若漏速大于5m3/h,应根据漏速大小在新配制高般含 (般土15%以上)的土浆中加入5-12%复堵,或按核桃壳: 云母:锯末=6:3:2比例加入般土浆中,将堵漏稠浆泵入漏 层,起钻至漏层以上的稳定地层,按排量由小到大的原则, 循环观察漏速变化,并根据堵漏效果,调整堵漏浆中的配比, 进行第二、第三次桥堵。
二、江苏油田井漏情况统计分析

根据对江苏油田井漏情况统计分析,目前我油 田主要漏失类型有(1)裂缝漏失;(2)断 层漏失;(3)渗透性漏失;(4)蹩漏;(5) 溶洞性漏失。其中裂缝漏失又可分为:(1) 玄武岩裂缝漏失;(2)辉绿岩裂缝漏失; (3)其它裂缝漏失。
江苏油田井漏情况统计分析

从漏失原因上看,一是地层原因,地层本身 存在裂隙而井漏;二是调整井钻井时,由于 注水提高了地层压力系数,为平衡地层压力 钻井液密度相应提高,加重压漏了承压能力 较低的上部地层;三是施工时的技术措施不 当,开泵过猛、下钻太快、分级箍设置不当 等。
广谱型屏蔽暂堵保护油气层材料
广谱型屏蔽暂堵保护油气层材料指在油气层 被钻开时,钻井液液柱压力与油气层压力之 间形成压差,在极短时间内,迫使钻井液中 人为加入的各种类型和尺寸的固相粒子进入 油气层孔喉,在近井壁附近形成渗透率接近 于零的屏蔽暂堵带。
化学堵漏材料

化学堵漏材料利用高聚物在界面上的静力、 界面分子间作用力、化学键力,使聚合物在 界面处形成粘接,并控制化学反应时间,在 漏层处形成所需的堵漏材料。

三、堵漏材料


近年来,随着石油天然气勘探的进一步深入,井漏 问题变得日益突出,因而堵漏成为许多井安全钻井 所必需采取的措施,而结合漏层性质选择合适的堵 漏材料是保证成功堵漏的必要条件。 类别:桥堵材料 、高失水堵漏材料 、软硬塞堵漏 材料 、无机胶凝堵剂 、暂堵材料 、广谱型屏蔽暂 堵保护油气层材料 、化学堵漏材料 、高温堵漏材 料 、复合堵漏材料 、堵漏、防水两用堵漏剂
防漏技术




控制开泵泵压,下钻过程中可采取分段循环,采用小排量 开泵;划眼时控制速度,严防蹩泵引起井漏。 起下钻要尽量避免产生激动压力,下钻时要控制下钻速度, 起钻时注意向井筒内回灌泥浆。 泥浆岗和井队工程人员要协助共同做好液面监测工作,做 到计量工具齐全,计量地点固定,计量数据准确,并有详 细记录。 盐城组砂砾岩地层胶结性差,易发生井漏,大井眼可补充 土粉、0.5%单封或复堵随钻防漏,保持泥浆具有较好的粘 切,确保携砂能力。 若钻遇玄武岩应及时加强坐岗观察泥浆液面变化,若漏失, 根据漏失大小采取相应的堵漏措施及时堵漏,必要时进行 起钻静堵。
暂堵材料

暂堵材料是利用泥浆体系中的已有固相颗粒 堵剂进入地层引起的漏层渗透率下降,在储 层浅部形成有效的屏蔽环,防止储层被进一 步损害,投产时解除堵塞,恢复地层渗透率, 从而达到有效保护储层的目的。根据屏蔽环 的不同,分为外屏蔽环、内屏蔽环暂堵技术。 外屏蔽环广泛采用单向压力封闭剂;内屏蔽环 采用易酸溶、油溶的堵漏剂进行堵漏。





漏失机理和堵漏技术机理 江苏油田井漏情况统计分析 ------ 漏失类型 堵漏材料 防漏技术 堵漏措施 水平井防漏堵漏 调整井防漏堵漏技术 井漏的预防与处理措施(作业指导书)

井漏问题是钻井工作长期存在且未能很好解 决的技术难题,堵漏技术是钻井界长期研究 的重要课题。近几年来,堵漏技术有了较大 的发展,各地区总结出适合本地区特点的堵 漏工艺技术,堵漏材料的品种不断增多,堵 漏成功率在不断提高。尽管如此,井漏的问 题仍然没有得到很好的解决,井漏造成的损 失仍然居高不下。
四、防漏技术



对地质提示有易渗漏层、玄武岩、辉绿岩地层、断 层的开发井,施工中应加强坐岗观察,观察钻井液 液面变化,若钻遇漏失,根据漏失大小采取相应的 堵漏措施及时堵漏。 钻前应备土粉、堵漏剂,以防发生井漏时及时用料, 并根据井场现有的泥浆罐储备足够的泥浆。 用合理的钻井液密度,实现近平衡压力钻井;在钻 进过程中应保持钻井液性能稳定,避免钻井液性能 大起大落而引起压力激动;软泥岩地层钻进时,防 止钻头泥包。 全面检查保养固控设备和所有循环罐的搅拌器,及 时清除无用固相,降低钻井液环空压耗。
六、水平井防漏堵漏

井漏是钻井工程常见的井下复杂情况之一, 但在水平井钻井过程中井漏更容易发生,而 且防漏堵漏比直井难度更大,特别是水平井 段为油气层时,既要堵住漏失,确保水平井 顺利完井,又不能对油气层产生损害,因而 必须寻求有效的防漏堵漏措施。
水平井井漏发生的特殊性



水平井井漏发生的原因除与直井引起井漏相同 的起因之外,还由于钻水平井作用于相同垂深地层 的压差较直井大,造成钻水平井比钻直井井漏更容 易发生,其原因: (1)水平井循环当量钻井液密度高于相同垂直井 深的直井,因而处于相同垂深的地层,在钻水平井 时所受到的压差大于直井,特别是钻水平井段时, 随着水平井段的延伸,地层孔隙压力没有变化而压 耗却愈来愈大,必然形成更大的压差,故水平井段 的尾部井漏的危险性最大。 , (2)水平井井眼净化难度大,因而环空钻屑浓度 往往高于直井,从而增加了对地层的压差;严重时 还会出现因堵井眼而造成开泵时蹩漏地层。
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