(3)选择与之相适应的复合纤维的长度 、分布及比例 ,通 过不同长度 、不同性能的纤维与水泥浆结网架桥 、颗粒充填 , 可以达到较好的封堵效果 ,提高地层承压能力 。
(4)承压以循次渐进的方式 ,每次以增加 0. 3 ～0. 5 g/ cm3的方式上提密度 ,并且每上提一次密度后再注入相应的承 压堵漏浆 ,让堵漏剂在提高密度的同时吃入地层封固裂缝 。
孙鹏程等. 承压堵漏技术在马 2井的实践与应用. 钻采工艺 , 2009, 32 (5) : 100 - 101 摘 要 : 马 2井位于四川省通江县青浴乡 9村 1组 ,是中石化勘探南方分公司部署在通南巴构造带马路背构
造东高点上的一口预探井 ,设计井深 (垂深 ) 5 681 m ,该井在钻进过程中发生井漏 11 次 ,共漏失钻井液 3 856. 21 m3。在承压堵漏的过程中运用了桥浆 、复合交联 、凝胶纤维水泥等多种堵漏方式 ,取得了良好的效果 ,保障了马 2 井的顺利施工 ,文章对几次关键的承压堵漏进行分析 ,提出了有意义的认识和建议 。
承压堵漏过程 ,为减小风险力求每次下入光钻杆 ,承压 堵漏浆替量和钻井液替量达到准确 ,钻井液替到位后 ,分段 憋压 ,分段憋压是因堵漏钻井液内有相当部分堵漏剂 ,憋压 时压力传递受到影响 ,采用在裸眼段由深至浅和由浅至深的 憋压 ,憋压时由低到高 ,每次以 1. 8 ～2. 0 L / s的排量 1 M Pa 压力往上憋压 ,每次间隔 1～2 h,使之达到承压的最大值 ,憋 压时以憋压静堵的方式 ,中途不轻易卸压 ,不让堵漏剂回流 , 更多更强的封固裂缝 。
钻进至 4 340 m 对此段再次承压 ,配方 :井浆 + 6. 17%复 合堵漏剂 + 1. 23%W SD + 2. 47%锯末 + 4. 63% SD + 4. 32% 云母 + 1. 54%核桃壳 。注入 32. 4 m3 ,替浆 44 m3 ,起钻至 3 648. 25 m ,关井 憋 压 至 13. 5 M Pa, 稳 压 至 13 M Pa, 挤 入 3. 3 m3 ,当量密度 2. 27 g/ cm3 ,达到设计要求 。 3. 3凝胶纤维水泥承压堵漏
·100·
生产线上
钻 采 工 艺
DR ILL ING & PRODUCTION TECHNOLOGY
2009年 9月
Sep. 2009
承压堵漏技术在马 2井的实践与应用
孙鹏程 1 , 兰秀元 2 , 孙胜松 1
(1胜利油田西南石油工程管理中心 70126队 2成都得道实业有限公司 )
关键词 : 承压堵漏 ; 堵漏配方 ; 桥浆 ; 复合交联 ; 凝胶纤维水泥 中图分类号 : TE 28 文献标识码 : A DO I: 10. 3969 / j. issn. 1006 - 768X. 2009. 05. 034
由于井漏原因复杂 、影响因素较多 ,使之成为国内外钻 井 、完井工程至今未完全解决的重大技术难题 。发生井漏 后 ,堵漏效果的好坏不仅单纯的延长钻井周期 、损失泥浆 、损 害油气层 、影响地质录井工作 ,而且有可能引起卡钻 、井喷 、 井塌等一系列复杂情况的发生 ,甚至导致井眼报废 ,造成重 大经济损失 。川东北地区地层裂缝和孔洞发育 ,且以纵向裂 缝为主 ,漏失层位多 ,一个裸眼段内多套压力体系并存 ,钻开 高压气层前及固井前的承压堵漏工作难度相当的大 ,并且堵 漏的周期长 ,严重的影响了钻井施工进度 。马 2井在钻进过 程中共发生井漏 11次 ,其中在自流井组发生 3次裂缝型井 漏 ,雷口坡组发生 1次裂缝型井漏 , 1次渗透型井漏 ,嘉陵江 组 1次裂缝型井漏 , 3次渗透型井漏 ,飞仙关组发生 2次裂缝 型井漏 。由于马 2 井地质构造的特殊性 ,漏失层段较多 ,堵 漏濒繁 ,并且渗透型漏失 、裂缝型漏失同时存在 ,给承压堵漏 施工带来了难度 。承压堵漏的主要目的就是将承压堵漏浆 和堵漏剂通过憋压挤入堵塞裂缝 ,屏蔽渗透性好的地层 ,提 高地层的承压能力 。各种堵漏材料反复试验优选 ,选用长纤 维的复合堵漏 GDJ一型二型三型 、短纤维的 SDL、可压缩不 分散充填剂 NRH、颗粒状 40～20目的核桃壳 、片状云母 、锯 末 、非渗透 W SD 等都起到了好的效果 ,特别是 W SD 非渗透 堵漏承压剂显示出优越性 。同时根据裂缝的类型 、宽度 、长 度和数量 ,选择与之相适应的复合纤维的长度 、分布及比例 , 通过不同长度 、不同性能的纤维与水泥浆结网架桥 、颗粒充 填 ,在堵漏和承压堵漏过程中 ,用井浆配制成不同浓度 。在 马 2井承压堵漏过程中堵漏剂在堵漏浆中比例占 12% ～ 21. 8% ,粒级分配和浓度根据漏失大小确定 ,采取此方法都 取得了较好的封堵效果 ,达到了预期目的 。
一 、承压堵漏施工情况及效果
为保证在须家河组 3 224 ～3 226 m 井段中途测试各项 作业顺利 ,决定将钻井液密 度由 1. 75 g / cm3提至 1. 78 g/ cm3 ,对 3 266～2 946 m 井段进行承压 ,此井段曾在钻进过程 中 3次井漏失返 。为保障中途测试顺利安全 ,不漏不卡 ,并 在承压堵漏浆中添加抗温润滑剂 。
根据设计要求钻至嘉二段 ,不揭开气层前 ,将地层承压 至 2. 12～2. 35。承压井段 3 705～4 251 m ,本次承压使用了 桥浆 、复合交联 、凝胶纤维水泥堵漏方式 。 3. 1桥浆承压
分七次配承压堵漏泥浆进行承压 ,承压一次密度提高一 次 ,循环钻井液密度由钻进时的 1. 70 g/ cm3渐次提至 2. 00 g / cm3 ,第七次承压堵漏后 , 间断憋压至 10 M Pa, 稳 压 到 5 M Pa,井底当量密度 2. 11 g/ cm3。
马 2井钻至 3 705 m 二开中完 ,根据设计要求二开固井 前全井承压能力必须达到 1. 94 g/ cm3 的循环当量密度 。本 段为陆相地层 ,从 802～3 705 m 钻遇层位多 ,多套压力体系 共存 ,承压施工困难较大 ,在 2 787. 36 ～3 564. 77 m 井段曾 发生过 5次井漏 ,其中 3次失返 。承压时共配制密度 1. 79 g/ cm3的桥浆 259 m3对此段全裸眼进行承压 ,现场用井浆 + 7. 25% KSY + 13. 74%智能型堵漏剂配成承压堵漏浆 ,泵入 262 m3、替浆 10 m3、起钻 、静止 2 h、关井憋压 。憋压过程中 , 以 1. 8 L / s的排量缓慢分次向井内注入钻井液 , 泵压每上升 1 M Pa,静止 2～3 h观察 ,同时记录数据 : 立管压力 、注入量 (表 1) 。立压最高 3. 58 M Pa,稳压 2 h不降 。
配堵漏剂钻井液 。在浓度一定的情况下 ,堵漏钻井液不
管浓度高低 ,首要的保持有较好的流动性 ,很好地包被悬浮 能力 ,防止堵漏剂在替入和静止时上漂 ,产生堵漏剂的不均 和堆积 ,造成在憋压过程中憋压不实 ,使之在憋压过程中不 能有效的将堵漏剂挤入地层 。
马 2井在承压堵漏过程中 ,由于对承压堵漏的重视 ,实 时对承压过程进行研讨 ,制定措施 ,确定配方工艺 ,循环钻井 液密度由 1. 70提至 2. 12,达到钻开气层前地层承压目的 。
配方 :井浆 + 2. 6% GDJ - 1 + 2. 6% GDJ - 2 + 1. 3% SDL
+ 2. 19%NRH + 1. 0% SM P - 1 + 0. 1% + 2%NRH + NaOH + 加重剂 。
下光钻杆至井深 3 220 m注入堵漏浆 35m3 ,替浆 30 m3 , 关井分 3次憋压至 3 M Pa,压力不降 ,挤入堵漏浆 5 m3 ,计算 当量密度 1. 84 g/ cm3 ,达到要求 。 2. 二开中完地层承压
第
32卷
Vol. 32
第 5期 No. 5
DR
钻 采 工
ILL I NG & PRODUCTION
艺
TECHNOLO
GY
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1. 79 g/ cm3提至 1. 84 g/ cm3 ,用 50 L / s的排量循环做动态承 压 ,达到 1. 94 g/ cm3循环当量密度的设计要求 。 3. 嘉二段钻开油气层前承压情况
纵观马 2井的承压堵漏过程 ,难度仍较明显 ,分析原因为 : (1)地层发育 ,且以纵向裂缝为主 ,地层交接差 、破碎 、渗 透性好 ,漏层多等特点 。下砂溪庙易塌 ,自流井组易漏 ,钻进 时 1. 48 g / cm3的钻井液出现井漏失返 。 (2)在雷口坡组 3 705～4 251. 51 m 井段钻进时 ,同一井 段地层压力系数相差悬殊 ,钻开油气层承压要求较高 ,使用 密度 1. 70 ～1. 74 g / cm3的钻井液 ,多次出现井漏失返 ,且多 数属于裂缝型漏失 。 (3)气层压力与漏失地层压力之间压力相距较大 ,液柱 压力与地层压力基本平衡的状况下 ,裂缝处于静态 ,液柱压 力大于地层漏失压力 ,裂缝会形成开合动态 ,导致严重漏失 。
在桥浆和复合交联堵漏的情况下 ,为进一步巩固地层的 承压能力 ,为钻开油气层压井做好更佳准备 ,用凝胶纤维水 泥再次承压 ,水泥浆平均密度 1. 81 g/ cm3 ,注水泥候凝后 ,钻 完水泥塞憋压最高憋至 17 M Pa,达到钻开气层的要求 。
二 、承压堵漏工艺
确定承压堵漏剂配方和浓度 ,根据以钻裸眼情况 ,在承 压初始以中长纤维和中细颗粒为主 ,适当浓度让堵漏剂能更 多的进入地层 ,在提密度后逐渐以长纤维 ,大中颗粒加充填 剂 ,浓度增高 。配承压堵漏钻井液量以能充填裸眼段 ,并且 承压堵漏钻井液密度与能提密度的井浆一致 。
配方 :井浆 + 1. 1 ～1. 78%W SD + 15. 8 ～25%复合堵漏 剂 + 12. 2% ～15. 7%云母 + 2. 1% ～2. 64%锯末 + 22% ～ 27. 5% SDL + 18% ～25. 55%核桃壳 + 2%NRH。 3. 2复合交联承压堵漏