蓋靖安
(西部鉆探國(guó)際工程公司,新疆烏魯木齊830000)
堅(jiān)戈油田位于哈薩克斯坦曼吉斯套州熱得拜—烏津背斜構(gòu)造,南曼格什拉克凹陷北部邊緣。該油田自20世紀(jì)70年代開發(fā)以來,經(jīng)多年大規(guī)??碧介_發(fā),地層壓力衰減虧空嚴(yán)重,最低壓力系數(shù)僅為0.44,屬于異常低壓。尤其是三開1600~1950m氣層采空段,失返性漏失導(dǎo)致的井塌劃眼和填埋鉆具事故頻發(fā)。在復(fù)雜地層惡性漏失的處理中,ZND特種凝膠的應(yīng)用已越來越普遍[1]。
主要井身結(jié)構(gòu)如下:
堅(jiān)戈油田自上而下分別鉆遇第四系、新近系、古近系、白堊系、侏羅系;地層巖性主要為灰色泥巖、砂巖、砂泥巖、泥灰?guī)r和泥煤互層為主。新近系地層壓力系數(shù)為0.6~0.79;白堊系上下白堊統(tǒng)地層壓力系數(shù)為0.93~0.99;侏羅系上侏羅統(tǒng)(牛津階、卡洛夫階)壓力系數(shù)為0.99~0.66;中侏羅統(tǒng)巴通階地層壓力系數(shù)為0.44;區(qū)域漏失層位主要集中在侏羅系卡洛夫階和巴通階兩套地層中(1600~1950m);該層為原油氣儲(chǔ)集層,漏失類型:大多為失返性漏失,井漏后易發(fā)生井壁掉塊、坍塌卡鉆、起下鉆阻卡、油氣侵等井下復(fù)雜事故。
(1)地層整體壓力系數(shù)較低,且存在微裂縫或裂縫性地層,防漏堵漏及提高地層承壓能力難度大。
(2)失返性漏失,井筒液柱壓力大幅降低,井壁失穩(wěn)后易發(fā)生掉塊、垮塌和卡鉆,漏轉(zhuǎn)噴井控風(fēng)險(xiǎn)增大。
(3)常規(guī)復(fù)合堵漏材料易提前封門,鉆井液沖刷導(dǎo)致復(fù)漏,多次反復(fù)堵漏致使鉆井周期延長(zhǎng),成本費(fèi)用增加。
(4)地層承壓能力低,使用微泡鉆井液體系,降低鉆井液密度至1.10~1.12g/cm3,依然發(fā)生失返性漏失。
(1)控制鉆井液密度在1.12~1.15g/cm3,防止井筒液柱壓力降低,地應(yīng)力釋放引起的井壁垮塌。
(2)三開進(jìn)入侏羅系地層后,鉆井液中加入3%~5%隨鉆堵漏劑對(duì)砂巖、粉砂巖地層及時(shí)進(jìn)行封堵,逐漸提高砂巖地層承壓能力。
(3)失返性漏失后及時(shí)吊灌鉆井液,保持井筒液面高度,防止地層垮塌。
(4)快速注入特種凝膠復(fù)合堵漏漿,封堵漏失通道,降低井控風(fēng)險(xiǎn)。
(1)高失水固結(jié)堵漏。ASD高失水堵漏材料是一種集高失水、高強(qiáng)度、高承壓和高酸溶率于一體的堵漏劑。堵劑漿液泵入井下遇到漏層,在壓差作用下迅速失水,很快形成具有一定初始強(qiáng)度的濾餅而封堵漏層,其初始承壓能力可達(dá)到4MPa;在地溫的作用下,所形成的濾餅逐漸凝固,其強(qiáng)度讀值可達(dá)到30kN以上,可使其漏層的承壓能力得到大幅度提高。
(2)凝膠復(fù)合堵漏。ZND-2特種凝膠為丙烯酰胺締合聚合物,凝膠在進(jìn)入漏層后自適應(yīng)能力強(qiáng),粘彈性高,流動(dòng)阻力增大,不存在與裂縫尺寸匹配問題,且難與油、氣水相混合,形成能隔斷地層內(nèi)部流體的“凝膠段塞”提高地層微裂縫的啟動(dòng)壓差,對(duì)比數(shù)據(jù)具體見表1?;九浞剑壕疂{(清水)+3%LCM+2%鋸末+3%DF-1+4%TP-2+2%云母+2%ZYD+2%ZSQD-98+0.5%ZND-2。
表1 凝膠啟動(dòng)壓差對(duì)比實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)表明:在特種凝膠中加入復(fù)合橋塞堵漏材料后,啟動(dòng)壓力成倍增加,阻力更大,復(fù)漏的風(fēng)險(xiǎn)大大降低。
(1)2020年堅(jiān)戈油田采用特種凝膠復(fù)合堵漏技術(shù)先后在該區(qū)域鉆井3口,漏失量同比降低52.6%,堵漏一次成功率100%。
(2)412井分別在鉆至井深1780m、1800m、1830m、1872m共發(fā)生四次鉆井液失返性漏失,漏失鉆井液212m3,漏失時(shí)鉆井液密度1.15g/cm3,現(xiàn)場(chǎng)均采用特種凝膠復(fù)合堵漏技術(shù)堵漏一次成功,未發(fā)生復(fù)漏現(xiàn)象。
(3)419井分別在鉆至井深1768m、1820m、1880m發(fā)生三次鉆井液失返性漏失,漏失鉆井液89m3,漏失時(shí)鉆井液密度1.17g/cm3,發(fā)生漏失后采用特種凝膠復(fù)合堵漏漿進(jìn)行堵漏承壓,堵漏一次成功率100%。
(4)410井全井段采用特種凝膠復(fù)合堵漏漿鉆進(jìn)方式,全井段未發(fā)生地層漏失現(xiàn)象。
(1)特種凝膠復(fù)合堵漏技術(shù)解決了堅(jiān)戈油田超低壓地層井漏技術(shù)難題,降低了漏轉(zhuǎn)噴施工風(fēng)險(xiǎn),縮短了鉆井周期。
(2)特種凝膠復(fù)合堵漏漿具有自適應(yīng)能力強(qiáng)、粘彈性高、滯留性強(qiáng)、啟動(dòng)壓差大等特點(diǎn),可在裂縫內(nèi)形成凝膠段塞,提高堵漏一次成功率。