李勁松，張海山，宮吉澤

中海石油（中國(guó)）有限公司上海分公司 （上海 200335）

火成巖是指在高溫條件下由巖漿或熔巖流冷凝結(jié)晶而成的巖石[1]。近年來(lái)，各油氣盆地鉆遇火成巖地層（玄武巖、凝灰?guī)r和輝綠巖）經(jīng)常出現(xiàn)井壁坍塌掉塊、井徑擴(kuò)大、井漏、卡鉆、埋井下鉆具和電測(cè)儀器等復(fù)雜事故[2-5]。東海T氣田鉆井過(guò)程中多口井鉆遇火成巖，根據(jù)統(tǒng)計(jì)該區(qū)塊火成巖巖性均為凝灰?guī)r，其中1口井發(fā)生漏失，多口井井徑擴(kuò)大嚴(yán)重，T氣田布置的1口大位移井T13井預(yù)計(jì)將鉆遇凝灰?guī)r，因此需要對(duì)T區(qū)塊凝灰?guī)r進(jìn)行分析研究，為大位移井安全鉆井提供技術(shù)對(duì)策。

1 T氣田火成巖統(tǒng)計(jì)

T氣田鉆井過(guò)程中多口井鉆遇凝灰?guī)r，對(duì)鉆遇火成巖鉆井情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)（表1），該區(qū)塊火成巖巖性均為凝灰?guī)r，鉆遇井中T5井發(fā)生漏失，最大漏失速率9 m3/h，多口井井徑擴(kuò)大嚴(yán)重，最高達(dá)212%。

表1 T氣田鉆遇火成巖情況統(tǒng)計(jì)

2 T氣田凝灰?guī)r測(cè)井資料分析

對(duì)鄰井成像測(cè)井、電阻率、密度、聲波等測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行了分析，研究火成巖對(duì)鉆井安全的影響，測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)如圖1、圖2、圖3所示。

由圖1可知，凝灰?guī)r地層發(fā)育裂縫及破碎帶易發(fā)生裂縫性漏失。

如圖2所示，裂縫段鉆井液會(huì)大量侵入裂縫內(nèi)部，因此其電阻率值取決于鉆井液與地層流體相對(duì)電阻率大小。在裂縫發(fā)育段，深、淺側(cè)向表現(xiàn)明顯的電阻率異常。這主要是由于裂縫段相對(duì)于正常地層為一條高滲通道，造成鉆井泥漿濾液的強(qiáng)侵入，使得深、淺側(cè)向電阻率曲線(xiàn)在其探測(cè)范圍內(nèi)所探測(cè)的流體基本是泥漿濾液，引起雙側(cè)向電阻率值及其幅度差降低。裂縫的不均一性使電阻率曲線(xiàn)形態(tài)呈高低間互、起伏不平的多尖峰狀。

圖1 T5井凝灰?guī)r帶地層成像

圖2 電阻率測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)

不同巖性有不同的巖石骨架，在裂縫發(fā)育段，聲波時(shí)差曲線(xiàn)變化與井筒周?chē)芽p的產(chǎn)狀和發(fā)育程度有關(guān)，聲波按最小時(shí)間選擇聲程，傳播中會(huì)盡量繞開(kāi)裂縫，因此，聲波對(duì)高角度裂縫反應(yīng)不靈敏。對(duì)水平縫和斜交縫，聲波傳播路徑與其正交，因此聲波可以反應(yīng)水平縫和斜交縫，曲線(xiàn)呈小鋸齒狀，當(dāng)遇到大的水平縫，聲波明顯增大，有可能發(fā)生周波跳躍。本區(qū)聲波測(cè)井以補(bǔ)償聲波測(cè)井為主，其探測(cè)的縱波首波對(duì)水平縫及低角度縫比較敏感，在裂縫段可能發(fā)生周波跳躍及產(chǎn)生聲波異常高值的特征（圖3）。密度測(cè)井對(duì)裂縫具有一定的響應(yīng)，一般密度測(cè)井在裂縫段表現(xiàn)低值，由于密度儀器的推靠結(jié)構(gòu)，裂縫發(fā)育段密度曲線(xiàn)呈尖峰狀。對(duì)于低角度縫而言，密度值降低；對(duì)于高角度縫，密度曲線(xiàn)明顯降低。

根據(jù)測(cè)井裂縫的響應(yīng)規(guī)律，凝灰?guī)r帶深淺電阻率值異常增高，密度值尖峰狀突降，聲波時(shí)差值異常增大，均符合裂縫存在特征。綜合測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)及地層成像，判斷凝灰?guī)r帶存在大量裂縫，極易發(fā)生裂縫性漏失及井塌，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)過(guò)程中也發(fā)生了漏失及井徑擴(kuò)徑嚴(yán)重現(xiàn)象。

圖3 電阻率測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)

表2 T油田堵漏措施統(tǒng)計(jì)

3 T氣田凝灰?guī)r鉆井對(duì)策

根據(jù)分析及現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)過(guò)程中發(fā)生的復(fù)雜情況，漏失將是T氣田凝灰?guī)r鉆井過(guò)程中的主要難點(diǎn)?；谀壳皷|海常用的鉆井液體系，統(tǒng)計(jì)了T氣田發(fā)生漏失井的堵漏措施，見(jiàn)表2。

從表2可以看出，T氣田漏失情況并不普遍，但存在裂縫性漏失，仍需注意進(jìn)行防漏措施，T氣田漏失速率均不大，最大約20 m3/h，一般漏失速率均小于10 m3/h（包括凝灰?guī)r漏失），使用隨鉆堵漏技術(shù)可有效防止該種漏失。對(duì)于大裂縫惡性漏失及在破碎地層提高地層承壓能力，可使用特種堵漏劑PFSTP。PF-STP進(jìn)入地層后迅速大量失水固化，從而對(duì)地層進(jìn)行有效封堵，提高地層承壓能力。對(duì)PFSTP進(jìn)行堵漏實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 STP堵漏模擬裂縫堵漏實(shí)驗(yàn)

T13井計(jì)劃用低自由水鉆井液體系，該體系中化學(xué)固壁劑HGW、溫壓成膜劑HCM、膠束封堵劑HSM 3種封堵材料的封堵顆粒微小，對(duì)于封堵砂巖微量漏失具有良好的隨鉆防漏堵漏效果。對(duì)于裂縫性漏失，必須使用大尺寸堵漏劑進(jìn)行堵漏。

根據(jù)已鉆井堵漏，制定如下堵漏措施：已鉆井表明凝灰?guī)r漏失速率＜10 m3/h，屬于微漏級(jí)別，堵漏時(shí)應(yīng)以隨鉆堵漏方式為主。在研制配方基礎(chǔ)上，打開(kāi)凝灰?guī)r地層前，添加隨鉆堵漏劑PF-SZDL、PFDYFT進(jìn)行防漏，若出現(xiàn)漏失，可增加堵漏劑加量，并且加入PF-SEAL循環(huán)堵漏。添加隨鉆堵漏劑鉆穿破碎帶后，在破碎帶位置擠入高失水堵漏劑PFSTP，若多次擠入不成功，可配制橋接堵漏劑PFSEAL+NUT+PF-SZDL先期擠入地層，再擠入PFSTP堵漏劑提高地層承壓能力。凝灰?guī)r水化促使井壁坍塌，因此揭開(kāi)凝灰?guī)r地層前應(yīng)補(bǔ)充足量抑制劑KCL及HPI，降低凝灰?guī)r的水化程度。

4 結(jié)論

1）東海T氣田火成巖主要是凝灰?guī)r，統(tǒng)計(jì)了T氣田已鉆井鉆遇凝灰?guī)r的復(fù)雜情況，并通過(guò)鄰井成像測(cè)井圖像、電阻率、密度、聲波等測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)分析，確定裂縫漏失是該區(qū)塊凝灰?guī)r漏失的主要難題。

2）統(tǒng)計(jì)分析東海T氣田已鉆井堵漏情況，并對(duì)特種堵漏劑PF-STP進(jìn)行了堵漏效果評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)，針對(duì)T氣田凝灰?guī)r鉆井提出了堵漏技術(shù)措施。