控压钻井井筒压力控制技术初探

常规钻井技术钻遇压力衰竭或复杂地层时,经常遇到钻井液安全密度窗口窄,并引起漏、喷、卡、塌等井下复杂问题。控压钻井(MPD)通过控制井筒环空循环流体介质的流量与流态、井口施加压力等因素,结合环空压降模型计算,使环空压力保持在一定的范围,就可以降低甚至避免这些钻井问题,减少非钻井作业时间,提高钻井效率,降低作业成本。     

喷漏共存的堵漏压井技术

在川东地区碳酸盐裂缝地层的深井钻探过程中,由于地质情况极为复杂,井漏特别严重。产层多,压力系数又不一致,在同一裸眼中共存又喷又漏,井下复杂情况时有发生。从井下复杂事故的原因分析,认为井漏是引起井下复杂情况的祸根,是影响钻井成本上升主要因素之一,多年的压井堵漏实践证实,单一的堵漏压井技术,难以对付该区块的长裸眼、多产层、多漏层、多压力系数发生的又喷又漏。在分析总结过去上百次堵漏压井实践中,结合堵漏压井工艺技术的发展,创新出“桥浆间歇关挤堵漏压井技术”。该技术不但在川东地区扎根,还在川中油气公司华西2井见到良好的效果,为治理喷漏共存的堵漏压井提供了可借鉴的实用技术。     

基于测井资料确定迪那构造的漏层位置

"井漏"是指钻井作业过程中,钻井液漏入地层的一种井下复杂现象。它不仅会耗费钻井时间、损失泥浆、使钻探成本上升,而且还可能导致卡钻、井喷、井塌等井下一系列复杂情况,造成地层伤害。为了有效地实施堵漏作业,必须明确漏失井段的位置、漏失深度和漏失性质。迪那构造上第三系到白垩系砂泥岩地层存在异常高压、压力系数高达2.2,钻井液密度高、窗口窄造成井漏频繁、严重。根据钻井液漏失现象在测井资料上的响应特征,提出了通过常规测井资料结合成像测井资料寻找漏失层段和分析漏失性质的综合评价方法。将该方法用于分析迪那构造的6口井所确定的准确合理的漏层位置、井漏情况,效果明显,为钻井堵漏作业提供了直观可靠的依据。     

高含硫喷漏同存气井钻井与完井工艺技术研究

天东109高含硫天然气井喷漏同存，需要实施堵漏压井技术对气层漏失进行暂堵，但该井属高含硫大产量天然气井，既没有安全钻井液密度窗口，又不具备完井条件，情况复杂，为此研究了固井技术与完井工艺及应急预案，通过认真组织施工，并取得了成功经验。并指明了应用放喷泄压技术从安全的角度考虑应注意的主要问题：①对长裸眼层段存在多压力系统发生井漏与溢流，应分析各层段的地层压力与承压能力，确定漏失层与气层，为制定堵漏与压井施工方案提供科学依据；②在钻井施工中进行堵漏作业，应认真分析漏失层岩性特征、漏失原因与机理，针对性地选择堵漏材料与堵漏工艺；③对喷漏同存的井，应将堵漏与压井进行综合考虑和有机结合，保持井内动态液柱压力始终高于漏层压力，即气层发生井漏实施吊灌技术；④若漏失层为非产层，在不构成伤害油气层前提下，可选择堵漏固化后强度高的永久性堵漏材料；若漏层为产层，确需堵漏则选择能最大限度保护产层的暂堵材料；⑤高含硫气井喷漏同存复杂条件下，固井与完井工艺选择既要符合气田采气技术要求，又要有利于安全施工。     

川西地区固井及完井过程中井漏原因分析及对策

针对川西地区固井完井过程的井漏问题，分析其原因，并提出预防和处理措施。指出了应用堵漏技术从安全的角度考虑应注意的主要问题：①对长裸眼层段存在多压力系统发生井漏与溢流，应分析各层段的地层压力与承压能力，确定漏失层与气层，为制定堵漏与压井施工方案提供科学依据；②在钻井施工中进行堵漏作业，应认真分析漏失层岩性特征、漏失原因与机理，针对性地选择堵漏材料与堵漏工艺；③对喷漏同存的井，应将堵漏与压井进行综合考虑和有机结合，保持井内动态液柱压力始终高于漏层压力，即气层发生井漏实施吊灌技术；④若漏失层为非产层，在不构成伤害油气层前提下，可选择堵漏固化后强度高的永久性堵漏材料；若漏层为产层，确需堵漏则选择能最大限度保护产层的暂堵材料；⑤高含硫气井喷漏同存复杂条件下，固井与完井工艺选择要符合气田采气技术要求。     

滨41井微流量精细控压钻井实践

微流量精细控压钻井是一种精确控制整个井筒环空压力剖面的钻井技术,能有效解决窄密度窗口地 层钻井中出现的涌、漏、塌、卡等复杂情况,加快钻井速度,缩短钻井周期。滨41井沙河街沙三段地层水敏性强、孔 隙压力低、坍塌压力高,存在多套压力体系。邻井采用常规方式钻井密度高、机速低,对储层损害严重;采用欠平衡 钻井方法易发坍塌卡钻。针对施工难点,大港油田首次引进微流量精细控压钻井技术,巧妙处理实钻中遇到的配 套技术难题,通过对钻井液密度和井口回压的合理调节,精确地控制了井筒压力,实现了溢流的微流量监测,解决 了井壁垮塌问题和高密度带来的压差卡钻风险,大幅度提高了机械钻速,为本区复杂地层油气开采创出了一条新 路。     

泥浆盖帽强钻技术在威远页岩地层的应用

钻井作业中发生漏、喷或塌时,对治理难度大、耗时长的复杂井可采用泥浆盖帽强钻,通常采用清水作强钻液,这就要求待钻井段地层必须稳定。威201-H3井已钻井段的龙潭组为区域垮塌层,而待钻的龙马溪地层为该区域易塌层,该井钻至1044.24m发生有进无出的恶性井漏、堵漏效果差,同时井漏液面下降造成严重的溢流显示。使用泥浆盖帽并采取吊灌方式保持一定液面高度、平衡漏层上部井段的气层和稳定垮塌层,进入待钻易塌层使用复合盐高分子防塌强钻液快速钻至固井井深,从而实现了安全、快速、低成本的钻井施工,泥浆盖帽强钻技术进一步扩大了使用领域,并探索出了适宜威远地区页岩气井快速处理喷、漏、塌复杂井的工艺,实现页岩气低成本钻井目标。     

南约洛坦气田碳酸盐岩储层井漏治理技术

土库曼斯坦南约洛气田坦碳酸盐岩储层的储渗空间、流体(油、气、水)以及压力系统复杂,井漏问题是制约该区块高效、安全钻完井的最主要瓶颈。基于储层岩心观察和电成像解析,结合已钻井漏失及堵漏现状数理统计,分析了该区块漏层性质和漏失特征,并对不同复杂程度漏失类型的防理堵漏原理及其工艺技术进行对比研究。结果表明,该储层漏失类型以裂缝型漏失、缝洞型漏失和洞穴型漏失为主;针对大裂缝或者溶洞性恶性井漏问题,提出采用抗高温强阻滞型油基凝胶软塞和高强度化学固化硬塞相结合的方法在漏层形成"隔绝式"隔离带有效地封堵漏层。通过对高产高压高含硫化氢气缝洞性地层喷漏同存同层问题的复杂性与特殊性进行分析,并对地层情况、井眼状况、井口装置状况、地面环境状况综合考虑,提出首先采用吊灌与置换法等预处理手段延缓漏喷转化时间和控制井口压力,然后采用化学凝胶和尾追水泥和压井泥浆的堵漏压井技术,重建和恢复井筒压力平衡,实现治漏和防溢目的。     

中原油田调整井钻井液配套技术

随着中原油田近几年定向调整井、加密井的增多。地层压力系统出现紊乱,地下已形成多套压力层系,加之注采井网密度过大．整个油田的压力系统处于难以掌握的混乱状态。钻井中因漏而塌、因塌而卡,由防漏导致出水,因压井而诱发井漏等复杂情况时有发生。针对濮城、文东区块的地质特点,制定了“调整井钻井液综合配套技术”．该技术包括防漏堵漏技术、防卡润滑技术、防塌技术、流变性控制及清砂工艺、防渗水措施等一系列配套技术。     

埕子口2井三开井段钻井液技术

埕子口2井上部地层易造浆，剥蚀掉块严重，泥岩地层易缩径。下部地层层理、裂缝发育，易出现井漏、井喷、井塌和卡钻等复杂事故，为此三开井段选用了可循环泡沫钻井液。现场应用表明，可循环泡沫钻井液防塌、抗污染能力、携岩能力强，堵漏和保护油气层效果好，满足了埕子口区块优快钻井的要求。     

双庙1井喷漏同存复杂井况的处理

双庙1井是一口高压气层喷漏同层、下喷上漏，伴有多压力系统多漏失层的复杂井，多次打水泥和桥塞加水泥堵漏，井漏均未得到有效的控制。由于井漏导致井内液面下降致使井内液柱压力降低，同时使原来封堵上部漏层的桥塞反吐造成钻头卡死，又因井口下闸板防喷器长期处于高压工作状态，并被高压气体携带的固相颗粒刺穿，严重威胁井口安全，最终采用新型聚合物堵漏材料特殊凝胶堵漏剂尾追水泥浆的方案，一次施工便成功堵住了多点漏层和封隔了主漏层以下、钻头以上环空。测井结果表明，水泥环在2250～3200 m，返高2355 m，返高以上至漏层环空特殊凝胶柱近100 m，成功地解决了双庙1井喷漏同层的复杂井况问题。     

肯基亚克盐下油田8001井压井施工及分析

井下作业是油田勘探开发过程中保证油水井正常生产的技术手段,而压井是井下作业的关键环节,压井的好坏决定着井下作业的成败。哈萨克斯坦阿克纠宾肯基亚克盐下8001井在下电潜泵前需要进行压井作业,先进行地层测试并由此设计压井参数,后实施压井作业发生井漏无法建立正常循环,虽经三次堵漏均没有成功,更为重要的是在井漏之后发生气侵和井涌。分析认为：由于碳酸盐岩储层开采后造成层间压力差,且储层存在裂缝,这样存在压力差的储层对井筒压力变化十分敏感,井底压力稍大就漏,稍小则喷,在此条件下将油气层完全压稳的难度非常大。针对此情况,采用定时定量反灌压井液,在维持低压头漏失情况下进行井下作业,不仅顺利完成电潜泵的起下等作业,而且达到安全施工和保护油层的目的。     

巴基斯坦DAKHNI-11井钻井复杂事故处理技术

巴基斯坦北部地区DAKHNI区块地层复杂,安全密度窗口小,井控安全工作压力大,针对该区块钻井、固井过程中经常发生溢流、井漏、卡钻和地下井喷等复杂情况和事故,提出了下套管期间产生井口高压时的压井处理及井漏后的井控处理对策,并首次应用了自动灌钻井液浮箍。此技术可以避免由于下套管引起的压力激动而诱发的井漏,且省去了灌钻井液时间以降低出现卡套管的风险,认为在下套管过程中应注意控制下套管的速度且分段循环钻井液,防止憋漏地层。     

钻井过程中压力落差测试资料在漏层解释中的应用

井漏严重影响钻井安全，漏层参数的量化对于成功堵漏至关重要。文中试将油田开发阶段的试井理论拓展应用于钻井过程，根据试井解释原理，绘制了无因次压力和无因次压力导数与无因次时间关系的标准拟合图版；利用钻井过程中压力落差测试资料与标准图版拟合，对均质孔隙介质地层和天然微裂缝地层的漏层渗透率、孔隙半径、裂缝宽度等参数进行了定量计算。根据计算结果可以选择合适的堵荆种类。现场施工表明，该方法的解释结果对堵漏施工作业有很好的指导作用。     

浅谈漏喷同存复杂地层的技术对策

漏喷同存复杂问题是常规钻井中难以处理的井下复杂之一,特别是长裸眼段多压力系统、裂缝发育地层,常规堵漏方式堵漏成功率低,难以达到良好堵漏效果,使得钻井液漏失多、井控风险大、钻井成本高。本文依据井漏原理,转变常规堵漏思路,以防止井漏为出发点,以井筒压力平衡控制为关键点,通过井筒压力分析并结合地层特性,建立安全作业密度窗口,从而解决漏喷同存复杂难题。文章分析了上喷下漏、漏喷同层、上漏下喷三种情况的地层井漏特点,提出了相应的技术对策及处理措施。现场应用表明,通过建立安全作业密度窗口,保持井筒压力平衡的方式解决漏喷复杂难题具有较强的针对性和可操作性,对于保障井控安全、减少井下复杂具有重要的指导意义。     

随钻防漏堵漏技术机理的探讨

钻井过程中很容易发生井漏,轻微的井漏会影响钻井工作的效率,严重的漏失则要耗费大量的生产时间及人力、物力甚至会引起诸如井塌、卡钻、井喷等一系列复杂情况与事故。所以,井漏一直是钻井工作中亟需解决的技术难题。文中介绍一种新的防漏堵漏技术——物理法随钻防漏堵漏技术,建立了基于该项技术的井下物理模型,并以流体力学为研究基础阐述了该项技术利用井下侧向水力工具的旋转射流作用在漏层裸眼井壁上形成低渗透、牢固滤饼的机理和方法,设计了水力工具的喷嘴。该技术不但达到了随钻防漏堵漏的目的,而且能有效提高漏失地层的钻井速度和降低钻井成本。     

塔中高含硫喷漏同层堵漏技术研究

针对井漏的原因和喷漏同层堵漏的难点,采用密闭系统控压近平衡钻井技术、降密度循环、反推法压井、静止堵漏、物理法随钻堵漏、复合堵漏技术、投球综合堵漏技术措施。该堵漏技术在高含硫喷漏同层油气藏堵漏可靠、有效。     

准噶尔盆地八区调整井高效安全钻井技术

准噶尔盆地八区乌尔禾调整井区是一个易漏易喷、复杂时率高、钻井难度大的老油气田。随着钻井井深的增加，钻井地质条件更加复杂，井漏、溢流的情况频繁，地层可钻性变差，水平位移的要求更严格，这些因素均不利于钻井速度的提高，钻井难度加大。在分析钻井复杂地质环境的基础上，针对钻井技术难题，利用了先进的方法提高地层压力预测的精度，确定合理的泥浆密度，实现平衡压力钻井。通过加强漏失规律和漏失机理的研究，采取有效的预防井漏技术，并结合桥塞堵漏的方法措施，有效地防止了井漏、井塌和溢流的复杂情况，在井深3050 m以上的堵漏成功率达到90%以上，固井质量优质率达到96%；结合科学化管理，制定切实可行的组织措施，复杂事故时率下降到3.52％,达到了安全高效的钻井目的。     

喷漏同存条件下堵漏压井技术——以四川盆地九龙山构造龙探1井为例

龙探1井在对四川盆地九龙山构造深部中二叠统栖霞组超高压气藏的钻进中,受井身结构的限制,同一裸眼井段内面临高温超高压复杂压力剖面,?190.5 mm井眼钻进至栖霞组发生溢流,在控压循环加重的情况下引起下喷上漏,如何安全处理成为该井能否顺利完成的关键。为此,在仔细分析龙探1井喷漏同存复杂情况和处理技术难点的基础上,确定出把上部漏层与下部高压气层进行隔离、提高漏层的承压能力以满足平衡钻井要求的处理技术思路,制定出GZD刚性颗粒+核桃壳+HHH堵漏配方的具体处理实施办法:(1)通过正、反推压井液将气体污染钻井液推回漏层,降低关井的井口压力,再采用隔离法注水泥封隔喷、漏地层,阻断井下内循环;(2)堵漏施工中采用井口压力升高的时间和堵漏浆的注入量推算出漏层大致位置,推测漏失通道的大小、漏层对堵浆的吸收能力等漏层性质,作为后续作业调整堵漏浆的粒度、浓度、使用量的依据。采取上述措施成功地将龙探1井上三叠统飞仙关组承压能力提高到2.35 g/cm~3并顺利钻穿栖霞组,下?168 mm套管固井。结论认为,适宜的堵漏配方能有效地扩大钻井液安全密度窗口,该实例可为该区及其他地区处理此类问题提供有益的经验。     

喷漏同存的预防和治理技术在土库曼斯坦B-P构造的应用

复杂压力系统下处理喷漏共存的预防和堵漏压井技术是多年来主攻的技术难点之一。在土库曼斯坦阿姆河右岸盐下气田B-P构造储层中,断层、裂缝、孔洞高度发育,高低压同存,因而在储层段的钻井中井漏频繁,漏喷转换快,甚至导致关井套压高等复杂险情。通过4口B-P构造大斜度井的储层实践,采用摸索压力、简化组合、桥浆钻进、参数控制等方式进行预防,运用高浓度桥浆反推法堵漏压井和两凝水泥浆封堵的方式进行治理,收效明显。形成了一套适合该构造的喷漏同存预防和治理井控工艺技术。