白小軍，張曉怡

（1.延長(zhǎng)油田股份有限公司吳起采油廠，陜西吳起 716000；2.中國(guó)石化西北油田分公司，新疆烏魯木齊 830011）

1 概述

近年來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的顯著提高，吳起采油廠鉆井工藝和鉆井質(zhì)量也得到了顯著提升，鉆井事故明顯下降，極大地節(jié)約了鉆井成本，為油田可持續(xù)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。井漏是在鉆井過(guò)程中發(fā)生的存在于井下的一種復(fù)雜的鉆井事故，它是客觀存在的，不可避免，但可以通過(guò)調(diào)整外部因素或條件來(lái)降低井漏事故的發(fā)生。鉆井過(guò)程中發(fā)生的漏失必須具備三個(gè)基本條件：①地層中具備使鉆井液流動(dòng)的漏失通道，如孔隙、裂縫、溶洞等；②井筒與地層之間存在使鉆井液在漏失通道中發(fā)生流動(dòng)的正壓差；③地層中存在能容納一定鉆井液的空間。研究區(qū)地層自上而下分別為第四系黃土層、環(huán)河組、華池組、洛河組、安定組、直羅組、延安組、富縣組、延長(zhǎng)組等，主要勘探層位為延安組、延長(zhǎng)組，沉積類型，以三角洲、湖泊、河流相沉積為主。

通過(guò)對(duì)吳起油區(qū)鉆井工程中的易漏區(qū)、易漏層統(tǒng)計(jì)研究和漏失原因分析，發(fā)現(xiàn)該油區(qū)漏失層位多，自上而下除富縣組未發(fā)現(xiàn)漏失外，其余層均發(fā)生漏失，主要漏失層位有環(huán)河組、洛河組、直羅組、延1-6、長(zhǎng)4+5，且漏失情況復(fù)雜。此外各鉆井施工隊(duì)伍專業(yè)技術(shù)水平參差不齊，對(duì)鉆井漏失認(rèn)識(shí)不深刻，只知為漏而堵，忽視了漏失預(yù)防。針對(duì)以上情況，提出 “預(yù)防為主，綜合治理”的鉆井思路，對(duì)吳起油區(qū)鉆井漏失預(yù)防和綜合治理具有重要的指導(dǎo)意義。

2 鉆井漏失預(yù)防與綜合治理

2.1 研究區(qū)鉆井漏失研究

2019年吳起油區(qū)共計(jì)完鉆1 058口井，其中有46口井發(fā)生井漏事故，占總量的4.3%，46口井共計(jì)發(fā)生96次，具體漏失情況如表1所示。從表1可以看出，吳起油區(qū)自上而下除富縣組未發(fā)生井漏外，其余各層均發(fā)生不同程度的井漏事故，主要漏失層位為環(huán)河組、洛河組、直羅組、延安組、延長(zhǎng)組，漏失次數(shù)分別為5次、56次、10次、7次、13次。其中，洛河組漏失情況最為嚴(yán)重，25口井共計(jì)發(fā)生56次漏失，漏失頻率高，漏失速度快，平均漏速為45m3/h，漏失量達(dá)32 792m3，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)655 840元，延安組和延長(zhǎng)組主要漏層為延1-6和長(zhǎng)4+5。

表1 吳起油區(qū)鉆井漏失情況統(tǒng)計(jì)表

吳起油區(qū)鉆井漏失類型包括滲透性漏失、裂縫性漏失、人為致漏，由于該油區(qū)不存在碳酸鹽巖，因此沒(méi)有溶洞性漏失，三種類型的漏失分別占總漏失次數(shù)的17.7%、69.8%、12.5%，主要為裂縫性漏失。

吳起油區(qū)微漏（≤5m3/h）占2%，小漏（5～15m3/h）占15.7%，中漏（15～30m3/h）占24%，大漏（30～60m3/h）占58.3%，主要為中漏到大漏，漏失嚴(yán)重，推測(cè)為孔隙-微裂縫漏失為主，尤其是漏失最為嚴(yán)重的洛河組，微裂縫發(fā)育、孔隙-微裂縫連通性好是造成漏失的主要原因。

2.2 鉆井漏失預(yù)防

井漏是必然的，是客觀存在的，鉆井井漏在于“防”而不再于“堵”。因此應(yīng)該堅(jiān)持井漏預(yù)防為主的原則，從源頭上降低井漏事故的發(fā)生概率。井漏預(yù)防主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行。

2.2.1 優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，直接關(guān)系到井漏事故發(fā)生的概率[2]。因此為了有效避免井漏事故的發(fā)生，應(yīng)立足實(shí)際情況進(jìn)一步優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。井身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是以地層壓力剖面為基礎(chǔ)的，除考慮同一裸露井段地層的孔隙壓力、破裂壓力和坍塌壓力的同時(shí)，還需要考慮漏失壓力，使同一裸眼井段所需鉆井液當(dāng)量密度同時(shí)滿足防噴、防塌、防漏要求。

2.2.2 合理的鉆井液性能

當(dāng)井身結(jié)構(gòu)確定后，為防止井漏、井噴、井塌事故的發(fā)生，應(yīng)確定合理的鉆井液性能，尤其是鉆井液密度，應(yīng)使作用于井壁上的總壓力小于地層最小破裂壓力和漏失壓力，大于地層坍塌和孔隙壓力。

目前吳起油區(qū)鉆井液性能只對(duì)目的層段有要求，上部層段并未有要求，目的層段鉆井液性能要求為：密度小于1.07g/cm3，黏度大于32mPa·s，失水小于15mL，pH小于8。研究區(qū)主要漏失層段為環(huán)河組、洛河組、直羅組、延安組、延長(zhǎng)組，因此綜合分析認(rèn)為在上部層段適當(dāng)降低比重，提高黏度可以有效防止井漏，密度以1.01g/cm3為宜，黏度以大于35mPa·s為宜，而在目的層段鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)降低黏度，以30mPa·s左右為宜。

2.2.3 合理的鉆井參數(shù)與鉆具組合

鉆井參數(shù)與鉆具組合也對(duì)井漏事故的發(fā)生具有較為明顯的影響，因?yàn)椴煌你@井參數(shù)和鉆具組合對(duì)環(huán)空壓耗的影響不同。在易漏層段鉆進(jìn)時(shí)，主要有以下措施可以有效預(yù)防井漏事故發(fā)生。

（1）在滿足鉆屑攜帶的前提下，盡可能降低鉆井泵排量，目前吳起油區(qū)鉆井泵多使用青州1300A，排量約為113.3m3/h（32.32L/s）。為追求鉆井工程速度，各井隊(duì)二開(kāi)后排量變化不大，導(dǎo)致井漏事故頻繁，建議在易漏層段做到提前預(yù)防，使用低排量鉆井泵。

（2）在高滲透易漏層段鉆進(jìn)時(shí)，降低鉆井液濾失量，改善泥餅質(zhì)量，防止形成厚泥餅而引起環(huán)空間隙縮小。

（3）在軟的易漏層鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)控制鉆壓，適當(dāng)降低鉆速，力求環(huán)空鉆屑濃度小于5%，降低實(shí)際環(huán)空鉆井液密度。

2.3 鉆井漏失綜合治理

鉆井漏失可以通過(guò)一些技術(shù)手段做到提前預(yù)防，避免不必要的經(jīng)濟(jì)損失。但是井漏事故一旦發(fā)生，則應(yīng)采取相應(yīng)的技術(shù)措施進(jìn)行漏層封堵，實(shí)現(xiàn)漏失綜合治理。

當(dāng)漏失發(fā)生后，首先應(yīng)該確定漏層位置，以便制定合理的堵漏方案。目前，研究區(qū)主要有兩種方法來(lái)確定漏層位置，分別為經(jīng)驗(yàn)法和靜置法。經(jīng)驗(yàn)法是根據(jù)在鉆進(jìn)過(guò)程中泵壓、鉆壓的變化來(lái)判斷，如在鉆進(jìn)過(guò)程中鉆壓突然下降，鉆具出現(xiàn)放空等現(xiàn)象后出現(xiàn)井口返出泥漿流量變小，則判斷為在當(dāng)前井深處發(fā)生漏失，此時(shí)不宜立即停止鉆進(jìn)，而應(yīng)使用小排量泥漿泵，降低鉆速后繼續(xù)鉆井，鉆進(jìn)大約一柱（約28m）后停止鉆進(jìn)起鉆堵漏。靜置法是在鉆井過(guò)程中無(wú)特別現(xiàn)象出現(xiàn)，只是出現(xiàn)井口突然返出泥漿流量減少或斷流，則應(yīng)停止鉆進(jìn)后起鉆，起鉆完成后向井筒灌滿鉆井液，然后靜置12h后下鉆，下至井底后起鉆，完成后觀察鉆桿處痕跡即可大致判斷漏層位置。目前研究區(qū)使用最為廣泛的還是經(jīng)驗(yàn)法，工人根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷漏層位置。

當(dāng)漏層位置確定后，在明確漏層性質(zhì)和漏失類型的基礎(chǔ)上，應(yīng)選擇合理的堵漏措施來(lái)進(jìn)行漏層封堵。當(dāng)前吳起油區(qū)堵漏措施主要有三種，即隨鉆堵漏、橋漿堵漏、水泥堵漏，主要使用堵漏材料有隨鉆堵漏劑、復(fù)合堵漏劑、土粉、燒堿、高黏堵漏劑、橋塞堵漏劑、CMC（纖維素）等。從表2可以看出，吳起油區(qū)共計(jì)處理井漏95次，成功次數(shù)為56次，成功率為58.9%，其中隨鉆堵漏的使用概率最低，為15.7%，成功率為40%，堵漏效果不及橋漿堵漏和水泥堵漏，水泥堵漏使用概率最高，為55.9%，成功率為64.2%，堵漏效果最好。

表2 吳起油區(qū)堵漏措施及效果

在研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)橋漿堵漏失敗后，選擇水泥堵漏往往能取得較好的效果，因此提出“橋漿-水泥”復(fù)合堵漏技術(shù)，該措施是在水泥漿中加入一定量的橋漿堵漏材料，這樣既可以彌補(bǔ)橋漿堵漏進(jìn)得去、停得住，但固不住的特點(diǎn)，又可以彌補(bǔ)水泥堵漏進(jìn)得去、停不住的特點(diǎn)。通過(guò)將兩個(gè)結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)堵漏材料進(jìn)得去、停得住、固得住、堵得嚴(yán)，并且堵住后承壓高。

經(jīng)過(guò)參考其他油田使用該技術(shù)堵漏配漿堵漏成功案例，并結(jié)合自身鉆井井況，多次實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)如下配漿能夠取得較好的效果，即：600mL泥漿+150mL清水+20g黑桃殼+13g鋸末+18g CMC+70g水泥，比重約為1.93g/m3。該堵漏技術(shù)應(yīng)用于旗勝30-220與旗勝30-222井堵漏，均取得了較好的效果，但由于種種原因，未能多次實(shí)驗(yàn)，在吳起油區(qū)的適用性還待繼續(xù)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)。

3 結(jié)束語(yǔ)

1）吳起油區(qū)鉆井漏失頻繁，漏失類型多樣，主要漏失層位環(huán)河、洛河、直羅、延1-6、長(zhǎng)4+5，尤其是鐵邊城地區(qū)的洛河組漏失最為嚴(yán)重，研究認(rèn)為該地區(qū)洛河組微裂縫發(fā)育，孔隙連通性好，主要為孔隙-裂縫型漏失。

2）各鉆井隊(duì)伍專業(yè)技術(shù)水平較差，只知為漏而堵，缺乏對(duì)井漏預(yù)防的深刻認(rèn)識(shí)，因此應(yīng)通過(guò)專業(yè)的培訓(xùn)和長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)的積累，并從專業(yè)的角度預(yù)防井漏事故的發(fā)生。

3）吳起油區(qū)鉆井堵漏比較盲目，不具系統(tǒng)性，很大程度上為經(jīng)驗(yàn)式堵漏，且堵漏方法單一，主要為隨鉆堵漏、橋漿堵漏、水泥堵漏，因此應(yīng)加大堵漏方法研究，實(shí)驗(yàn)推廣“橋漿-水泥”復(fù)合堵漏技術(shù)。