井漏处理措施及案例分析
不整合侵蚀面、断层、地应力破碎带、火成岩侵人体等都有大量 的裂缝和孔洞,在钻井液液柱压力大于地层压力时会发生漏失, 而且漏失量大,漏失速度快。
有些井漏的因素却是后天造成的,即人为的因素,这些因素 有以下几种。
①因为油田注水开发之后,地层孔隙压力的分布与原始状态 完全不同,出现了纵向上压力系统的紊乱,上下相邻两个油层的 孔隙压力可能相差很大,而且是高压、常压、欠压层相间存在, 出现了多压力层系。在平面分布上,地层压力也起了很大变化, 同一层位在不同区域的地层压力不同,没有规律可循。造成这些 地层压力高低变化的原因是:
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①地层中有孔隙、裂缝或溶洞,使钻井液有通行的条
件;
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②地层孔隙中的流体压力小于钻井液液柱压力,在正
压差的作用下,才能发生漏失;
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③地层破裂压力小于钻井液液柱压力和环空压耗或激
动压力之和,把地层压裂,产生漏失。
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形成这些漏失的原因,有些是天然的,即在沉积过程
中、或地下水溶蚀过程中、或构造活动过程中形成的,同 一构造的相同层位在横向分布上具有相近的性质,这种漏
(g)井中有砂桥,下钻时钻头进入砂桥,由于环空循环不畅,即 使用小排量开泵,也会压漏地层,漏失层就在钻头所在位置;
(h)井壁坍塌,堵塞外至,憋漏地层; 井漏是很容易发现的,凡是因液柱压力不平衡而造成的井漏, 往往是泵压下降,钻井液进多出少,或只进不返,甚至环空液面下 降。凡是因操作不当而造成的井漏,往往是泵压上升,钻井液进多 出少,或只进不返,但环空液面不下降,停泵后钻柱内有回压,但 活动钻具时除正常摩擦阻力外,没有额外的阻力。
一、钻井液密度没有增加时产生的漏失 ①如果钻井液性能没有发生什么变化,在正常钻进中发生了井 漏,则漏失层即钻头刚钻达的位置。 ②如果钻进中有放空现象,放空后即发生井漏,则漏失层即放 空井段。 ③下钻时如果钻头进入砂桥,或进入坍塌井段,开泵时泵压上 升,地层憋漏,则漏层即在砂桥或坍塌井段。 ④下钻时观察钻井液返出动态,每下一立柱,井内应返出与一 柱钻具体积相同的钻井液量,但钻井液的返出与钻具的下人并不同 时出现,有一个滞后时间,可能钻柱下完了,钻井液才开始从井口 返出,钻具下人越深,这个滞后时间越长,如果没有漏层,钻井液 总是会返出来的。当钻具下人后,井口没有钻井液返出时,说明钻 头已到达或穿过漏层,以此可以推算漏层的深度。
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(c)钻井液粘度、切力太高,开泵过猛,造成开泵时过高的激 动压力,压漏钻头附近的地层;
(d)快速钻进时,排量跟不上,岩屑浓度太大,钻铤外环空有大 量岩屑沉淀,开泵过猛,压力过高,将钻头附近地层压漏;
(e)钻头或扶正器泥包,不能及时清除,以致泵压升高,憋漏地 层;
(f)因各种原因,井内钻井液静止时间过长,触变性很大,下钻 时又不分段循环,破坏钻井液的结构力,而是一通到底,开泵时憋 漏地层;
井漏
钻井过程中经常发生井漏,轻微的漏失 会使钻井工作中断,严重的漏失要耽误大量 的生产时间,耗费大量的人力物力和财力, 如井漏得不到及时处理,还会引起井塌、井 喷和卡钻事故,导致部分井段或全井段的报 废,所以及时的处理井漏恢复正常钻进是非 常重要的工作。
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第一节 井漏的原因和机理
• 凡是发生钻井液漏失的地层,必须具备下列条件:
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(a)有的层只采不注或采多注少,能量补充不上,形成低压;
(b)有断层遮挡或是地层尖灭,注水井和采油井连通不起来,注 入区形成高压,生产区形成低压;
(c)不同层位的渗透性差别很大,在注水过程中,渗透性好的地 层吸水量大,渗透性差的地层吸水量少,形成了不同的地层压力;
(d)有的层注多采少,或只注不采,形成高压,而常压层则相对 成为低压层;
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凡是因井塌或砂桥堵塞环空而造成的井漏, 则泵压上升,钻井液进多出少,或只进不返, 停泵时有回压,活动钻具时有阻力而且阻力 随着漏失量的增大而增加。
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第二节 漏失层位的判断
井漏后往往采取堵漏的办法以恢复生产,但要堵漏必须首先了 解漏层的位置,才能有的放矢,否则,便是盲人骑瞎马,夜半临深 池。究竟如何判断漏失层位呢?以下给出一些判断的方法。
失有两种类型。
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①渗透性漏失。这种漏失多发生在粗颗粒未胶结或胶结很差 的地层,如粗砂岩、砾岩、含砾砂岩等地层。只要它的渗透率超 过14x10-3/um2 ,或者它的平均粒径大于钻井液中数量最多的大 颗粒粒径的三倍时,在钻井液液柱压力大于地层孔隙压力时,就 会发生漏失。
②天然裂缝、溶洞漏失。如石灰岩、白云岩的裂缝、溶洞及
(e)由于固井质量不好,管外串通,或封隔器不严,管内串通, 或者油层套管发生了问题如断裂、破裂、漏失,不可能按人们的愿 望达到分层配注的目的,该多注的注少了,该少注的注多了,该注 的层位没有注进水,不该注的层位却注进了不少的水,于是人为的 制造了不少的高压层,在此种区块钻调整井,为了防止井喷,不能 不用高密度钻井液钻井,于是那些本来是常压的地层,也相对的变 成低压层了,漏失的可能性增加了,而且这些井的漏失往往是多点 的长井段的漏失,还可能是喷、漏交替发生。 ·
②由于注水开发,地层破裂压力也发生了变化,从上而下各层 的最低破裂压力梯度不同,其大小与埋藏深度无关,高低压相间存 在。在同一层位,上中下各部位破裂压力不同。在平面分布上,同 一层位在平面上的不同位置破裂压力梯度也不同。造成地层破4裂压
(a)压裂、酸化等增产措施使地层裂缝增加; (b)由于注水清洗的结果,使地层胶结程度变差,孔隙度变大, 不合理的注水又诱发了微细裂缝的产生; (c)由于生产油气使地层孔隙压力下降; (d)由于各区块各层位的注采程度并不均衡,导致地应力的发生 、聚集与释放,产生了许多垂直裂纹。 ③施工措施不当,造成了漏失。漏失与不漏失是相对而言的,有 些地层有一定的承压能力,在正常情况下可能不漏,但因施工措施 不当,使井底压力与地层压力的差值超过地层的抗张强度和井筒周 围的挤压应力时,地层就会被压出裂缝,发生漏失,造成这种现象 的原因有: (a)在加重钻井液时,控制不好,使密度过高,压漏了裸眼井段 中抗压强度最薄弱的地层,经验证明,最易压漏的地层是技术套管 鞋以下的第一个砂层; (b)下钻或接单根时,下放速度过快,造成过高的激动压力,压 漏钻头以下的地层,