分析与计算地层渗透性漏失漏层深度和压力的新方法

漏失对油气钻井及固井施工危害极大。针对利用现场常规数据无法用现有模型进行地层漏失信息计算的问题,以追溯漏失过程为出发点,利用非牛顿流体力学、渗流力学原理,研究了渗透性漏失漏层深度及压力计算模型的建立及计算问题。分析了漏失发生时间与钻井液漏失总量及钻头进尺的关系,建立了漏层深度与液体漏失总量的函数关系;依据渗透性漏失机理,建立了漏失压力、漏失流量及漏层厚度间的函数关系;提出了一种新的计算与分析漏层深度与压力的计算模型和方法,并对特定油田区块的漏失问题进行了计算与分析。该方法为准确确定地层漏失信息,合理选择与设计钻井液体系、水泥浆体系、钻井与固井施工参数提供基础。     

破碎性地层漏失力学机理及井漏诊断与处理思路

漏失机理复杂且漏失反复是破碎性地层漏失处理的主要难点,搞清漏失力学机理及漏失性质是其关键,但由于目前作业现场对此不够重视,导致堵漏成功率普遍较低.提出一套基于漏失力学机理分析的井漏诊断及处理技术思路,将漏失力学机理及漏层位置分析作为堵漏作业首要环节,依据常规测井及成像测井等资料分析漏层位置及井漏机理、建立作业区潜在漏层的纵向分布剖面,并基于该剖面进行钻井防漏工作,依据漏失力学机理及漏失性质制定针对性技术方案 以代表性井漏处理低效案例为例,分析指出漏失性质不明、堵漏方案缺乏针对生是导致该井漏失处理低效的根本原因.此外,漏失性质分析及配套堵漏作业规范研究急需加强,堵漏作业相关行业标准亟待出台.     

基于测井资料确定钻井液漏失层位的方法研究

塔里木盆地DN构造上第三系到白垩系砂岩地层存在异常高压、压力系数高达2.2，钻井液液柱压力接近上覆地层压力而形成诱导缝，并促使宏观和微观的天然裂缝纵横向延伸，井漏分布区间明显拓宽，钻井液密度高、窗口窄造成井漏频繁、严重。为了更有效地实施堵漏作业，必须明确漏失井段的位置、深度和漏失性质。为此，根据该区钻井液漏失现象在测井曲线上的显示特征，提出了通过常规测井资料和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。将该方法用于分析塔里木盆地DN构造上的多口井的井漏机理，所确定的漏层位置可靠准确，取得明显效果，为钻井堵漏作业提供了直观可靠的依据。建议在利用测井资料确定漏层位置时，需参考测井计算的岩石力学、地应力和地层压力等参数，以便更好地确定漏层位置。     

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。     

空气钻井技术在龙8井的应用

在川渝地区上部地层钻井作业中,常钻遇长段低压漏失带或破碎性地层引起严重井漏,由于漏失层段多、井段长、漏层连续不断且没有特定的漏层位置,采用常规钻井液钻进时,往往是“有进无出”,给钻井工程造成巨大损失。对于这类严重井漏,采用单一的常规钻井及堵漏的方法难以从根本解决问题;该地区地层坚硬,机械钻速低。根据该地区的地层特点而在龙8井实施空气钻井的应用技术及取得的经验,为今后在类似地区实施空气钻井提供技术参考。     

塔中奥陶系碳酸盐岩地层漏失压力统计分析

塔中Ⅰ号坡折带奥陶系碳酸盐岩段在钻井施工时常遇到不同程度的井漏,确定漏失层段的漏失压力是防漏堵漏的依据。通过对奥陶系碳酸盐岩地层漏失井漏失的井深分布、工况、井漏发生率、漏失通道进行统计分析,表明奥陶系碳酸盐岩裂缝和溶洞发育、钻井过程中激动压力过大与地层压力敏感是引起井漏的主要原因。依据漏失压差与漏失速度分布规律,建立了相应的启裂压力模型,确定了地层漏失压力当量密度的计算方法,计算结果与实际情况相符,为防漏堵漏提供了依据。     

钻井过程中井漏特征精细识别方法研究与应用

井漏是钻井工程中普遍存在的井下复杂问题,严重影响着钻井施工安全与钻井周期,井漏特征精细识别是高效治理井漏的关键。首先,综合测井、钻井、录井及地质等资料,结合漏层力学性质与物理机理分析,利用加权系数法,建立了基于“井漏综合指数”的井漏层位识别新方法。然后,研究了漏失通道类型及尺寸、漏失压差、漏失速度等井漏特征参数的定量分析方法,并给出计算模型,形成了多信息融合的井漏特征精细识别方法。该方法在X区块进行了实例分析,分析结果表明,X区块实际井资料的处理结果与现场实际漏失地层的层位、漏失类型及漏失速度等井漏特征基本吻合。井漏特征精细识别方法综合考虑了井漏的主要影响因素,利用其可以准确识别漏层的特征,为防漏堵漏技术优化及施工提供科学依据。     

漏失循环条件下井筒温度预测与漏层位置判断

针对发生井漏时井筒流体温度预测准确度低和漏层位置判断难度大的问题,在分析漏失循环条件下井筒传热规律的基础上,综合考虑热源项和变质量流动对井筒温度的影响,建立了漏失循环条件下直井井筒温度场模型,利用现场实测数据验证了模型的可靠性,分析了漏失速率和漏失层位对井筒温度分布规律的影响。数值模拟结果表明,与Chen模型相比,所建模型的温度计算结果更接近于实测温度,平均相对误差为2.1%;漏失循环条件下,漏失速率对井底流体温度的影响明显大于其对井口流体温度的影响;此外,漏失发生在上部裸眼井段时,环空流体温度梯度分布曲线上均有一个拐点,且拐点位置与漏层位置一致。研究结果表明,所建模型可以准确预测漏失循环条件下直井井筒中的温度分布,现场可根据环空温度梯度分布曲线判断漏层位置。      

多层位随机性漏失区域防漏堵漏技术

长庆油田东部区域漏层为刘家沟组、石千峰组、石盒子组,均存在不同程度的漏失,严重制约着钻井提速,宜川气田井漏尤为严重,主要漏失原因为刘家沟组地层承压能力低,石千峰组纵向与横向裂缝发育、地层破碎,石盒子组上部泥岩夹砂岩,地质交界性差。为此,本文基于宜川区块地层特点及漏失分析,研发了一套适宜多层位随机性漏失地层防漏堵漏技术,该技术分两步,第一步采用低密度强抑制强封堵微囊泡钻井液体系快速钻穿多套漏层,第二步采用低密度纤维可固化堵漏工作液对多套漏层集中堵漏。该技术成功在现场应用,有效解决该区域多层位随机性漏失技术难题,效果显著。     

易漏地层的漏失压力分析

漏失压力是地层产生漏失现象和分析井漏事故的重要参数,深入研究漏失压力对安全钻井具有重要的意义。通过分析漏失地层的特点,将漏失现象划分为自然漏失和压裂漏失,并定义和阐述了极小漏失压力概念。以此为基础,分析了易漏地层的漏失机理,以及漏失压力和孔隙压力、破裂压力之间的关系。研究发现,当前破裂压力的预测方法基本上是建立在井壁不可渗滤假设和Terzaghi有效应力模型的基础上,这些模型建立的基本条件与易漏失地层的特点不符,其计算结果必然与实际情况存在偏差;其次,易漏地层漏失类型主要是自然漏失现象。因此,钻井工程设计中需要建立适合漏失地层的漏失压力曲线而非破裂压力曲线,并把自然漏失作为主要的预防对象。     

伊朗南帕斯气田11区块防漏堵漏技术研究

井漏的产生必须具备两个基本条件,一是地层中存在能使钻井液流动的漏失通道,如孔隙、裂缝; 二是井筒与地层之间存在能使钻井液漏失的正压差。南帕斯气田从上到下是一套以白云岩和灰岩为主的碳酸盐岩地质剖面,在成岩作用与构造运动作用形成的溶孔和裂缝是构成了南帕斯气田地层的主要漏失通道。其漏失压力
系数小于1.0, 因此使用海水钻井时均有可能发生井漏。文章对伊朗南帕斯气田11区块的邻井漏失案例进行总结,对影响钻探的井漏机理及原因进行分析,提出了钻开漏层前的预防措施,并对不同漏失层位的漏失制定了防漏堵漏对策,对该区块安全勘探开发具有积极意义。     

山前构造裂缝地层钻井液漏失规律研究

山前构造地层破碎严重,井漏问题尤为突出.系统研究其井漏特征,弄清井漏规律是山前构造裂缝地层防漏堵漏的关键.基于钻井液非牛顿流体在裂缝地层的流动原理,考虑漏失通道的空间特征、施工参数等因素建立了山前裂缝地层井漏分析模型,运用非牛顿流体力学有限元方法定量研究了钻井液在裂缝地层漏失过程中的流场特性和漏失规律,明确了山前构造井漏的性质和规律,可更有效地处理井漏问题,在堵漏工作中,堵漏剂的优选和钻井液工艺性能及流变性的控制尤为重要.在今后的工作中,应深化山前构造井漏机理的研究,建立和完善漏失的理论模式和计算方法等,完善山前构造井漏防治的新技术.     

江苏地区井漏处理工艺

在调查研究江苏油田多年来井漏井史资料的基础上，分析了引起井漏的原因及类型，提出应以单位时间单位面积的漏失量来衡量漏失的强弱，并应结合地区的地质特征、地层的压力梯度、漏层深度、漏失速度、漏失量等参数进行综合分析判断。根据江苏油田易发生井漏地区实际情况，研究了堵漏材料的性能要求及优选原则，制定了堵漏技术措施及施工要求注意事项。江苏地区SN区块的辉绿岩地层漏失一直是井漏预防和处理的难题，通过采用随钻堵漏工艺，结合憋压挤堵，合理调整堵漏剂配方，解决了这一问题。     

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本文基于碳酸盐岩地层钻井往往出现裂缝溶洞性放空、长段破碎地层、大水层等严重漏失及堵漏难的问题,并针对四川东部地区钻探高陡构造复杂的地质、钻井特点,提出了综合治漏的观点;同时,通过分析、对比和归纳大量井漏资料,对漏层特征进行了分类,提出了预防井漏的技术措施和各种井漏情况下的治漏技术方案;最后介绍了川东地区近年来试验成套综合治漏工艺技术的情况。     

碳酸盐岩地层复杂井漏的处理

井漏,是碳酸盐岩地层钻井中的一个影响钻井速度及井身质量的主要因素之一。文中主要阐述了对碳酸盐岩地层中的水层漏失、气层漏失、又喷又漏、长段裸眼井漏的处理方法。并指出目前对付井漏最大的难题是缺乏有效的深井测试仪器。     

含水漏失层段的气体钻井技术

钻井过程中,出现井漏特别是恶性井漏后,将给钻井工程带来一系列的难题。对于采用常规的钻井液堵漏方法不能解决的恶性井漏,应用气体钻井来钻穿漏失井段,可以避免在易漏失井段出现的漏失。在考虑漏失层特性参数对气体钻井影响的基础上,通过地层岩石吸水膨胀室内实验,分析了漏失层特性参数与气体钻井的关系,提出采用气体钻井来钻过漏失层或漏、水共层井段,解决了既有漏失层又有含水层或漏、水共层的井段的钻井难题。为钻遇复杂恶性漏失层井段选取欠平衡钻井方式提供了理论依据。     

库车山前下第三系漏失原因分析及堵漏方法

库车坳陷山前构造地质情况非常复杂,其中下第三系地层在钻井施工时常遇到不同程度的井漏,针对不同的漏失原因选择合适的堵漏方法是解决井漏事故的关键。对下第三系地层漏失井的漏失工况、地层岩性、漏失通道进行统计分析,找到了该地层造成诱导裂缝漏失和渗透性漏失的主要?因是由于地层破碎严重,加之钻井液密度过高常压破地层。针对不同漏失?因总结了该地区所应用的堵漏方法,分析了不同堵漏方法的优缺点,将优选出的堵漏方法成功应用到实际堵漏施工中取得了较好的效果,为该构造带的防漏堵漏提供了参考。     

气体钻井技术用于防漏治漏

在有些潜在性漏失地层,常常很难准确判断漏层位置,如采用常规水基钻井液钻进,往往会出现"有进无出"的全部漏失现象,造成巨大经济损失.如果在这样的地层采用气体钻井技术能有效避免地层漏失,缩短钻井周期,降低钻井成本,如在川渝、胜利油田、长庆油田,吐哈油田、辽河油田等地区,运用气基流体和气体型流体的钻井方式成功解决了常规水基钻井无法解决的防漏、治满问题.介绍了气体钻井技术在防漏治漏方面的应用情况.     

温度式钻井漏层位置测量仪的研制

钻井过程中漏层的及时发现是减小产层损害、降低经济损失的有效手段.温度式(电缆加热式)钻井漏层位置测量仪,是一套基于传热学原理结合井漏发生特点研制的新型测漏仪.其工作原理为:井漏发生时漏失流体携走仪器集中加热的热量,通过下部温度变化识别检测漏层所在位置.对所研制的温度式钻井漏层位置测量仪器进行了室内应用性试验.结果表明,该仪器不仅能准确测量漏层位置,还能根据测点温度变化的快慢预测漏失量的大小,而且准确可靠,灵敏度高,反应迅速且不受背景噪声的影响.温度式钻井漏层位置测量仪的研制,为检测漏层位置提供了最直接可靠的技术支持.     

川南页岩气钻井井漏特征及堵漏技术研究与应用

川南页岩气井区地质地貌复杂,缝洞发育明显,各层段恶性漏失频发,堵漏工作难度大,复杂处理周期长,钻井提速受到严重制约。针对上述工程地质难题,开展了川南地区页岩气钻井井漏特征分析和井漏防治技术现状评价,系统阐述了桥塞堵漏、水泥堵漏、多相混输堵漏、遇水快速凝固堵漏、油基钻井液堵漏等技术工艺的封堵效果。川南页岩气井区以裂缝性漏失为主,纵向上呈明显的“三段式”特征。表层地层井漏治理难度大,尚未得到很好解决;中部地层采用随钻、桥堵、水泥堵漏和清水强钻工艺,井漏防治效果较好;下部地层存在承压堵漏无效、龙马溪组溢漏同存的难题。研究形成了复合桥塞堵漏、桥塞+高滤失堵漏、桥塞+水泥浆堵漏、凝胶+水泥浆堵漏等综合堵漏工艺技术,通过集成应用,整体堵漏成功率提高至56%,治漏成效显著。针对当前仍存在的表层漏失处理工艺受限、井漏治理时间长、缺乏精确的漏层诊断技术等问题,建议开展漏失层诊断等技术攻关,研发漏失通道适应能力强的堵漏新材料、新工具及配套工艺。