钻井工程防漏堵漏技术
4.提高地层承压能力
调整钻井液性能、预先加封堵材料(如加入正电胶 MMH 或承压
封堵剂JYW-II),先期堵漏。
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五、防漏堵漏技术
5.1 井漏预防措施
井 漏 预 防
5.降低钻井液当量循环密度
钻井循环时,为减小流动阻力,保持钻井液良好的流动性, 应适当提高粘度,钻漏层时,降低排量,保持较低的钻井液上 返速度,在松软、渗透好的易漏地层钻进应控制钻进速度,避 免在环空返速低的情况下岩屑过多,致使环空不畅通,蹩压造 成井漏。
举例
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三、漏失原因与类型
漏失原因
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设计问题
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其它
已开发的区块钻调整井,由于
井身结构不合理,片面强调简 化井身结构,投资方为降低投入, 减少技术套管的投入,裸眼段长且 存在不同压力体系,低压砂岩井段发 生渗透性漏失。
注水采油致使地层原始压力发生变 化,造成压力亏空。
上述原因引起的漏失,在钻井过程中经常发生,在钻易 漏层时应以预防为主,处理为辅的原则去钻易漏层井段。
料和水泥为主。
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二、国内外堵漏材料及技术研究状况
国内外堵漏材料现状
适用于处理严重井漏的
堵 漏 材 料 按 机 理 分 为 四 类
稠浆堵漏 桥塞堵漏 固结堵漏 套管、膨胀管堵漏
堵剂较少,主要手段 仍是以水泥为主的无 机胶凝堵剂、复合桥 堵剂和少部分化学堵 剂,常规井漏处理仍 以桥接堵漏材料和水 泥为主。
天然裂缝性漏失
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三、漏失原因与类型
漏失类型
三、人为裂缝性漏失【水平裂缝和垂直裂缝】
人为裂缝性实际是诱导性裂缝,这种漏失 主要是由于地层本身承压能力与钻井液的液 柱压力接近时,一旦产生压力激动,就会导 致诱导裂缝的发生。这种情况往往是起初有 进无出漏失,静止一段时间或降低钻井液密 度会停止漏失。
人为裂缝性漏失
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三、漏失原因与类型
漏失类型
四、溶洞和大裂缝漏失
溶洞和大裂缝的漏失多数发生在 潜山灰岩地层,主要表现为钻井是钻具 放空现象或钻时突然加快。并伴随着钻 井液有进无出。这种漏失堵漏难度最大, 堵漏成功率最低(华北和新疆的地区潜 山油气藏经常遇到这种情况)。
井 筒
溶洞
基岩
溶洞性漏失
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四、确定漏层方法
渤海钻探工程公司培训课件
钻井工程防漏堵漏技术
渤海钻探泥浆技术服务公司
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一、前言 二、国内外堵漏材料及技术研究状况 三、漏失原因与类型
四、确定漏层方法
五、防漏堵漏技术
六、堵漏案例
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一、前言
无论在陆地还是海洋,钻井作业环境相对都比较
恶劣,施工过程中存在着多种不安全因素,其中井漏 是石油钻井、完井过程中经常遇到的复杂问题,由此 引起的井下复杂情况和由它诱发的其它井下恶性事故, 对钻井、完井工程危害很大,主要包括: 1、因漏致塌 2、因漏致喷 3、井壁失稳 4、损害储层
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二、国内外堵漏材料及技术研究状况
国内外防漏堵漏技术现状和发展趋势
经过前辈钻井工作者的呕心沥血的奋斗,总结出许多宝贵的经 验,值得我们借鉴学习。随着钻井新工艺、新技术的不断更新,一 些技术措施不能完全适应当今技术的要求,防漏堵漏工作与国际上 先进国家相比还有一距,表现为: 多套压力系统的承压堵漏技术仍不成熟; 恶性漏失堵漏仍无法彻底解决; 现有评价方法难以科学模拟井下环境,堵漏材料方法简单、机理研 究欠缺,未形成技术系列、无法满足现场复杂地层漏失的需要。
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三、漏失原因与类型
漏失原因
掌握井漏复杂情况原因应该首先了解井漏产生的
地层特征和必要条件:
①对地层存在正压差,井筒工作液压力大于地层孔隙、 裂缝或溶洞中液体的压力(即地层孔隙压力);
②地层中存在漏失通道及较大的足够容纳液体的空间;
③漏失通道的开口尺寸应大于外来工作液中固相的粒径。
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三、漏失原因与类型
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三、漏失原因与类型
漏失类型
二、天然裂缝性漏失【天然垂直裂缝】 1、天然裂缝一般存在于潜山灰岩 地层中和泥岩的断层结合部以及低 渗泥质砂岩中。 2、裂缝又分为Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级 裂缝,其中Ⅰ级裂缝裂缝宽度一般 在1 mm-6 mm范围内,Ⅱ级和Ⅲ一般 为1mm以下。 3、这种漏失往往多数是有进无出, 很难一次堵漏成功,因为裂缝漏失 只靠漏失速度来判断裂缝宽度,而 且有的裂缝在近井壁是小的裂缝, 里面是开放性裂缝或溶洞。
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三、漏失原因与类型
漏失类型
在掌握井漏原因的基础上应该明确井漏类型,漏失的类型主 要分为:渗透性漏失、人为裂缝性漏失、天然裂缝性漏失、溶 洞漏失四类。
渗 透 性 漏 失
人 文 裂 缝 性 漏 失
天 然 裂 缝 性 漏 失
溶 洞 漏 失
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三、漏失原因与类型
漏失类型
一、渗透性漏失
1、低压高孔高渗砂岩漏失 2、超低渗地层微裂缝地层 3、灰岩微裂缝漏失
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一、前言
钻井作业中,井漏严重制约钻井速度,各类复杂情 况与井漏直接相关,并造成巨大经济损失,特别是造成 钻井液成本居高不下的主要原因,井漏的治理事关勘探 开发进程。一直是国内外石油工程界特别关注的问题。 由于漏失原因复杂、制约因素很多,使之成为国内外钻 井、完井工程至今未能完全解决的重大技术难题。
井漏问题:主要是指泥浆有进无出的恶性漏失,至今无一可靠的技术。 主要由工程经验来解决问题。(罗平亚:西南石油大学原校长、中科院院士)
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一、前言
每一位钻井工程师都不愿意复杂问题的发生,更 不愿意天天和复杂问题打交道,但是事故与复杂又是 客观存在的,特别是隐蔽性较强的井漏事故。“凡事 预则立,•不预则废。”掌握井漏的预防和处理办 法,•一旦遇到问题则心中有数,及时采取正确的措施, 往往可以化险为夷,转危为安。预防和处理井漏事故 是实用技术,正确认识和预防、处理井漏复杂是泥 浆工程师的重要任务之一,也是每一位泥浆工作者 应该具备的操作技能。 今天所介绍的井漏的预防与处理知识,希望我 们通过学习,对今后现场工作能起到帮助作用。
采油采气和注水比例失衡造成 地层亏空,使用的钻井液密度过高。 施工措施不当主要包括:起下压力 激动、钻井液粘切高、上部地层岩 屑浓度大、钻头泥包、环空堵塞、 开泵过猛等。
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三、漏失原因与类型
漏失原因
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人为因素
例如在浅井段钻进中,地层软、钻速快,接单根中,停泵
早,开泵晚或环空返速低,岩屑浓度高,再开泵易造成井漏; 钻头或扶正器泥包、开泵循环钻井液时造成井漏。钻井液在井 下静止时间长,下钻不分段循环,一次下到井底,开泵容易憋 漏地层;下钻速度过快、对井内产生过大的压力激动也容易漏 失;进入油层井段,加重过猛,而密度又不均也易造成井漏; 钻井液体系和性能与所钻地层防漏特性不相适应或维护处理方 法不当,使钻井液粘切过高。
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五、防漏堵漏技术
5.1 井漏预防措施
井漏预防技术主要包括:
1.优化井身结构设计,采用套管封隔不同压力层系
正确设计井身结构和套管程序,用套管封住异常低压层、胶结 疏松成岩性差强度低的地层,使同一裸眼段的地层压力系数相差 不能过大。
井 漏 预 防
2.减小钻井液静液柱压力
在钻进易漏地层时,应尽量准确掌握地层孔隙压力,采用最 小安全附加值的钻井液密度,使其控制在平衡钻井的下限。
螺旋叶片流量
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五、防漏堵漏技术
防 漏 堵 漏 技 术
5.1 井漏预防措施
5.2 堵漏工艺技术
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五、防漏堵漏技术
5.1 井漏预防措施
井漏预防
国内外钻井工作者对待井漏问题,一致 坚持预防为主的方针,特别应避免人为因素 引起的井漏. 主要包括合理的井身结构设计、 降低井筒钻井液动压力、提高地层漏失压力 等措施。钻进过程中,多数井漏是地层原因 引起的,这都可以通过改善技术措施提前加 以预防,以免压裂地层增加新的漏失通道, 使井漏更严重。
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四、确定漏层方法
2.钻井液性能发生变化,如加重时发生漏失,漏失层多是 上部断层或承压能力低的砂岩以及砾岩层; 3.钻具有放空现象,发生井漏,漏失层即为放空段; 4.进入砂桥、坍塌井段开泵蹩漏,漏层在坍塌井段; 5.钻具下入时井口无钻井液返出,则钻头已达漏层; 6.根据邻井资料推算;
7.曾发生过的漏失层以后的敏感区。
钻井工作者在生产实践中,研究借助仪器确定漏层的方法。
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四、确定漏层方法
井温法确定漏层:
主要包括:测井温法、放射性测井法、叶轮旋流器测定法等。 测井温的原理是钻井液在井内受地层温度的影响而形成一定 液柱的温度梯度。若钻遇漏失层,漏层上方井内具有一定温
度的钻井液漏入漏层,而下部钻井液保持热浆。当地面冷浆
打入井内后,立即进行井温测量,其钻井液液柱的温梯曲线 就会在漏失处出现异常。
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四、确定漏层方法
井温法确定漏层:
井温法确定漏层
1-循环温度; 2-地层温度; 3-替入钻井液后的温度; 4-漏层深度
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四、确定漏层方法
叶轮旋流器测定法:
井下流量计(自旋仪)也是 广泛应用的找漏仪器。右图所 示为带螺旋叶片的井下流量计, 400螺旋叶片悬挂在两根金属线 上,叶片上部有一圆盘和一个 照相式记录装置,下部有一导 向器。用钢绳将此仪器下入井 内。当仪器处于漏层上方时, 下行钻井液使叶片旋转,上部 圆盘也随着叶片转动,转动情 况由照相机记录下来。通过对 不同井深的多次探测,即可找 准漏层位置。
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五、防漏堵漏技术
5.1 井漏预防措施 井漏预防技术主要包括:
3.防止产生压力激动 井 漏 预 防
在上部井段钻进时,因地层软、钻速快,井眼岩屑浓度高, 要防止岩屑下沉,应缓慢开泵,避免憋漏地层;防止钻头扶正 器泥包或缩径,造成起钻遇卡拔活塞;下钻时,操作要平稳, 控制下钻速度,减少压力激动,分段开泵打通水眼;