燕海寧
摘 要:隨著油田開發(fā)的深入,一些斷層井、邊緣井、難動用井也列入了開采范圍,這些井要穿越斷層或油水層的邊緣,井漏、甚至是惡性井漏時常發(fā)生,而且處理難度大,本文從實例分析入手,結(jié)合地層原因、裂縫、斷層、溶洞漏失的原因,分析了井漏處理的技術(shù)要點,形成了可行又節(jié)約成本的方法,以供同類型井施工時借鑒。
關(guān)鍵詞:惡性井漏;堵漏技術(shù);斷層;溶洞性漏失
井漏是鉆井過程中最常見的一種復(fù)雜,會給鉆井作業(yè)帶來危險和危害,耗費(fèi)人力、物力和財力不說,更可能引發(fā)井控和安全故障,必須小心應(yīng)對[1]。一般而言,小型的滲漏可以通過提前預(yù)防來避免,但是大型的、惡性的井漏如惡性裂縫、大斷層、溶洞漏失卻是無法避免的,需要采取技術(shù)措施堵漏。
1 鉆井實例分析
GD36-X-X6井基本情況:設(shè)計井深3260米,定向井,完鉆層位:沙四段,完鉆井深:3198米,開發(fā)目的:評價該區(qū)塊沙二、三段油藏儲層及含油氣情況。鄰井復(fù)雜提示距離井口18米,距離靶點403米的K215井,在2183.70~2184.66米館陶組地層發(fā)生井漏,鉆井液相對密度1.14g/cm3,漏斗粘度42s,平均漏速120.0m3/h,堵漏歷時3d12h,分段循環(huán)加堵漏劑24.0t堵漏成功,分析原因:斷層裂縫漏失。
XX年10月22日15:00,鉆進(jìn)至1898米,泥漿坐崗人員發(fā)現(xiàn)返出量減少,迅速匯報上級并降低柴油機(jī)轉(zhuǎn)速至800rpm,15:03泥漿返出量逐漸減少至失返,迅速停泵并組織起鉆,期間泥漿漏失5m3,鉆井液性能:相對密度1.13g/cm3,粘度44s,判斷為裂縫漏失為惡性井漏。
2 井漏的分類
根據(jù)漏失層地質(zhì)特性,分為滲透性漏失、裂縫性漏失和溶洞性漏失。其本質(zhì)是鉆井液的液柱壓力大于地層壓力,滲透性漏失通過前期加入隨鉆堵漏劑可以實現(xiàn)防漏,即使出現(xiàn)了井漏也可以采用靜止堵漏的方法控制。裂縫性漏失和溶洞性的漏失卻很難處理,即使當(dāng)時堵漏成功,繼續(xù)鉆進(jìn)也會出現(xiàn)二次、三次井漏,整體成功率很低。
3 惡性井漏的原因及防漏堵漏技術(shù)要求
3.1 裂縫漏失的成因
天然裂縫具有分布不均和發(fā)育不完全的特點,形態(tài)各異,常見的有曲線型、波浪型和直線型,有的表面粗糙,有的表面光滑,短的裂縫只有幾厘米,長的裂縫則有幾千米,但是其寬度主要集中在10-200微米之間。誘導(dǎo)裂縫主要是外力比地層巖石的破裂壓力大時,導(dǎo)致巖石出現(xiàn)破裂性的裂縫,以及外力導(dǎo)致閉合裂縫重啟而形成裂縫,尤其是井筒內(nèi)的動壓力比地層的破裂壓力要大時,就會使得地層形成壓裂性裂縫,雖然其在徑向上較淺,但是在縱向上的穿層較多,進(jìn)而導(dǎo)致嚴(yán)重漏失。
3.2 處理技術(shù)要求
針對天然漏失,主要采取顆粒狀和細(xì)纖維的三高堵漏劑,發(fā)揮其高失水的特點,將堵漏漿注入漏層之后能夠快速失水,同時堵漏劑也會大量的堆積和堵塞,進(jìn)而達(dá)到阻斷漏失通道的目的。而針對誘導(dǎo)性裂縫而言,主要是利用含有以下成分的防漏堵漏劑,即彈性橡膠顆粒、膠束聚合物和填充劑等,主要是利用其彈性橡膠顆粒封堵誘導(dǎo)性的裂縫,再利用膠束聚合物和填充劑對其進(jìn)行強(qiáng)化性封堵,進(jìn)而在很短時間內(nèi)進(jìn)行封堵。
3.3 溶洞漏失成因分析
溶洞漏失主要分為裂縫孔洞類和洞穴類兩種漏失的。裂縫孔洞類隨機(jī)分布,聯(lián)通較為復(fù)雜,且地層的的巖石往往破碎,抗張性較差,所以當(dāng)儲層鉆開之后,原始的應(yīng)力平衡狀態(tài)就會被打破,此時巖石的應(yīng)力就會釋放,導(dǎo)致出現(xiàn)破碎和新裂縫,加上鉆井液的動壓力沒有得到有效的控制,那么在正壓差下就會導(dǎo)致其破裂而形成孔洞,失重導(dǎo)致其出現(xiàn)漏失情況。洞穴類主要是在縫洞中浸入或漏失的鉆井液進(jìn)入到了地層深處,進(jìn)而導(dǎo)致漏失的情況進(jìn)一步惡化,洞穴的形成主要是巖溶、破裂以及溶蝕等原因所致,而洞穴所在的位置和大小以及形態(tài)等均難以有效的預(yù)測,所以在鉆井時難免遇到洞穴,這類漏失往往較為嚴(yán)重。
3.4 溶洞漏失的防漏堵漏技術(shù)要求
主要是采取復(fù)合的方式進(jìn)行堵漏,在堵漏過程中,主要是將FCL工程纖維與顆粒材料制作形成復(fù)合材料,但是FCL的直徑范圍應(yīng)在10-20微米之間,長度則為8-12毫米之間,采用較強(qiáng)的承壓能力,對其進(jìn)行有效的封堵。此外,還可以采用吸水膨脹凝膠和拉筋材料組成的負(fù)荷材料,對漏失通道進(jìn)行封堵,形成的封堵墊層具有較為穩(wěn)定的特點,進(jìn)而更好的促進(jìn)防漏堵漏的效果。但是溶洞漏失,現(xiàn)場一般堵漏很難成功,最后可以采取下入技術(shù)套管封隔漏層后用小鉆頭鉆穿目的層的方法完井。
4 GD36-X-X6井處理方法
針對裂縫漏失,采用水泥漿堵漏,經(jīng)過兩次水泥堵漏,分別注入水泥漿15m3,13m3堵漏,未成功;XX年10月28日22:00泵入泵入棉籽皮、核桃殼、鋸末等堵漏劑45m3,未成功,再次泵入凝膠23m3,未成功。電測得漏層1808米,甲方?jīng)Q定尾管封隔漏層,后采用152.4mm鉆頭完鉆,順利完井。
5 總結(jié)
隨著斷層井、邊緣井的開發(fā),惡性井漏事故無法避免,防漏堵漏工作的技術(shù)含量較高,對鉆井工藝的要求也較高,為了更好地避免這些問題的發(fā)生,必須注重漏層位置的確定,認(rèn)真分析導(dǎo)致漏失的原因和類型,采取針對性的技術(shù)措施,切實強(qiáng)化防漏堵漏工藝,更好地將井漏故障帶來的危害降到最低。
參考文獻(xiàn):
[1]蔣希文.鉆井事故與復(fù)雜問題[M].北京:石油工業(yè)出版社,2006.