川东北地区井漏特点及承压堵漏技术难点与对策

川东北地区地层裂缝和孔洞发育,且以纵向裂缝为主,漏失层位多,钻井过程中经常发生井漏,同时由于两个或多个压力系数相差较大的地层并存于同一裸眼井段,钻开高压气层前的承压堵漏及固井施工前的承压堵漏工作难度大,周期长.分析了目前国内外堵漏技术的机理,提出了有效解决川东北地区井漏的处理方法和堵漏措施,包括:严把设计关,合理设计井身结构、水泥浆密度和地层承压要求;加强技术交流,相互借鉴,提高川东北地区的防漏堵漏和承压堵漏整体水平;利用专业化公司,采用堵漏新技术、新工艺,提高堵漏成功率.以双庙101井和马2井为例,介绍了川东北地区井漏的特征及相应的防漏、堵漏、承压堵漏技术措施,并对该地区承压堵漏技术的发展提出了建议:开发或引进抗压强度高于12 Mpa以上、抗温高于120℃的桥堵材料,对承压要求高的多段漏失地层采用纤维水泥或膨胀性高强度可固化凝胶分段堵漏,制定出适合不同井漏的堵漏施工方案和工艺技术等.     

高强度堵漏技术在KES1103井的应用

KES1103井盐层及盐下地层均采用高密度油基钻井液体系,实钻过程中主要复杂为井漏,共计发生井漏30次,累计漏失油基钻井液5 028 m³。该井井漏基本涵盖了山前地区常见的井漏类型：卡盐底井漏、裂缝发育地层井漏、套管鞋井漏等,且同一开次包含两套或多套地层压力系统,漏点不易确定,堵漏难度极大。该井采用高酸溶沉降隔离、油基钻井液桥浆堵漏、水基钻井液桥浆堵漏、高失水快强箍堵漏、雷特桥堵堵漏等多种堵漏技术,有效提高地层承压压力,达到快速治漏的目的,为复杂地质条件下深井“安全、高效、经济”钻完井和加快勘探开发进程提供强有力的技术支撑。     

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。     

仙西2井漏失性质分析及堵漏方式探讨

青海油田仙西2井，三开井漏严重，堵漏困难，累计发生18次井漏复杂及2次与堵漏作业有关的卡钻事故，漏失钻井液5182.45 m3，严重制约钻井速度。由于继续施工风险大，经综合评估后决定封井缓打。通过对本井地层漏失性质、应用的桥接堵漏、固结堵漏、平衡穿漏、封固水层等堵漏施工情况分析，总结堵漏经验教训和施工经验，为以后该区块及类似地区安全、快速钻井施工提供可行的技术思路。      

聚合物凝胶堵漏技术研究进展

介绍了近年来国内外聚合物堵漏材料的研究应用及发展状况，聚合物凝胶堵漏的施工工艺以及聚合物凝胶为主的堵漏材料的各种实验评价手段。经分析对比发现：采用不同装置评价得到的聚合物凝胶堵漏性能差异很大，聚合物堵漏材料堵漏技术的施工工艺严重影响聚合物凝胶堵漏的成败，施工前要分析井漏发生的原因，确定漏层位置、类型及漏失严重程度，建立科学的施工设计，精心施工，堵漏浆液的配制必须按要求保质保量，确保聚合物堵漏剂能够进入漏层，发挥功效。虽然聚合物凝胶堵漏技术处理井漏已获得一些成功，但仍然没有根本解决裂缝性、溶洞性地层严重井漏问题，其堵漏机理的研究还处于初步阶段，还没有形成统一的标准，聚合物堵漏技术的机理研究还需进行大量的工作。     

中原油田濮城区块综合堵漏技术

针对中原油田濮城油区普遍存在着渗透性漏失、裂缝性漏失、断层漏失、开采注水造成压力异常引起的漏失以及钻进过程中因操作不当而造成的人为井漏等各种形式的井漏问题，提出了如下堵漏工艺技术：对于漏速小于3m^3／h的轻微渗漏，采用随钻堵漏法；对于漏速在3～5m^3／h之间的漏失，采用高浓度的随钻堵漏剂与静止堵漏剂相结合办法；对于漏速大于5m^3／h或只进不出的严重漏失，采用复合堵漏技术；对于地层压力系数比较低、地层疏松胶结性差地层可在安全下完套管、循环钻井液准备固井时在钻井液中加入3％～5%随钻参加循环2～3周的方法堵漏。现场对濮5-159井的应用表明，综合堵漏技术在该井获得了成功。     

堵漏技术在也门水井几种钻井作业中的实践与应用

也门水井项目是长城钻井公司独自开发的国际项目中较早的一个，业主是也门国家水电部。该项目合同内容是为也门萨那市钻15口水井，解决城市居民用水问题。钻井施工中最大的困难是井漏和因井漏引起的上部地层垮塌，并因此造成井的报废，发生井漏的原因是地下水层含有丰富的活动水，因钻井目的是为了居民饮用，因而处理井漏的技术条件有限，在生产水层发生井漏不能用水泥堵漏．不能用对水有污染性的化工原料，增加了处理井漏问题的难度。为此，对非生产水层井漏以水泥堵漏或石膏堵漏为主，目的是一定要封住水层，保证下步施工顺利进行；对生产水层的漏失以桥接堵漏和盲钻强行钻进技术为主，关键是必须要安全钻进，保证钻井成功率。新的技术措施，加快了钻井进度，钻井周期从三个月降低到一个月；钻井成功率由36％提高到100％。证明新的钻井技术措施在也门萨那地区是有效可行的。     

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在多压力系统的长段裸眼内,钻遇高压油气水层时,往往出现“下吐上漏”等复杂情况,甚至出现卡钻事故。其处理难点在于,若先堵漏,堵漏液易被高压地层流体冲走;若先压井,又会发生井漏。一些井由于处理方法不当,虽投入大量人力、物力、财力仍出现井眼报废,造成巨大损失。满西２井在处理卡钻事故的套铣作业中,遇到“下吐上漏”的复杂难题。经对井下情况分析后,提出处理复杂情况的合理的堵漏液配方和浓度;堵漏液走前,压井液走后;施工中合理控制回压;允许少量漏,不允许有增量。采取堵漏压井同时进行的方法,成功地解除了该井的复杂问题,为处理类似复杂情况的井提供了实例。     

大牛地气田刘家沟组井漏控制技术

大牛地气田刘家沟组属于低破裂压力层段,存在垂直裂缝,易发生井漏,并具有漏失规模大、堵漏难度大、易发生重复漏失等特点.根据对大98井区5口井漏失情况的分析可以得出,除工程地质原因外,压力激动也是造成刘家沟组井漏的重要原因,控制该井漏的难点在于垂直裂缝堵漏以及处理好刘家沟组地层破裂压力与下部地层坍塌压力之间密度窗口的问题,因此在控制井漏时,不能仅关注堵漏剂,而要在各种堵漏操作中更加关注井内压力系统的稳定.介绍了2口井的堵漏作业情况,其中DPS-11井在钻穿刘家沟组后没有及时提高该段地层承压能力,追求进尺,导致井漏反复发生,井漏损失13d,而DPH-70井及时提高了刘家沟组地层承压能力,堵漏时间最短,井漏仅损失4.35 d.提出该段地层井漏控制的要点为超前预防、控制漏速、迅速穿过漏层、打水泥塞彻底封固.     

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。     

波纹管堵漏技术在吐哈油田L7-71井的应用

吐哈油田L7-71井井漏严重,先后6次采取综合堵漏、静止堵漏、凝胶堵漏、打水泥堵漏等各种措施堵漏,历时20d,共漏失钻井液1007 m3,堵漏效果不明显。波纹管技术是20世纪90年代研制成功的,可用于解决钻井过程中井下复杂情况。通过井眼状况调查,扩眼作业,波纹管焊接、下入及液压涨管,机械整形等工序将波纹管应用在L7-71井中,堵漏效果较好,可大面积推广应用。     

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。     

深层脆性页岩井钻井液漏失机理及主控因素

四川长宁区块页岩气资源丰富,但在水平井钻井中钻井液漏失问题突出,制约了长宁区块页岩气资源勘探开发进程。基于单井测井数据与地震解释数据,建立了长宁区块页岩气地层裂缝、地应力及地层压力展布模型,研究了三者与钻井液漏失情况的响应关系。结果表明：长宁区块构造背斜高部位裂缝密度大,地层埋藏浅地应力小,闭合裂缝的开启临界压力与裂缝延伸临界压力都较小,地层孔隙压力低,钻井液漏失情况严重;构造向斜低部位裂缝密度相对于构造高部位小,地层埋藏较深地应力大,闭合裂缝的开启临界压力与裂缝延伸临界压力都较大,地层孔隙压力高,钻井液漏失情况不突出。长宁区块断层裂缝发育,钻井液漏失主要为压差性漏失和闭合裂缝扩展性漏失。研究结果揭示了长宁区块深层页岩钻井液漏失机理,明确了其主要影响因素,可为长宁区块页岩储层防漏及效益化开发提供科学依据。     

特种材料在港5-57K井钻井过程堵漏应用

港5-57K是港东油田1口侧钻井,井深1616 m.该井钻至1527～1537 m井段,发生严重漏失,漏失钻井液大于100m3,加入复合堵漏材料近10 t,静置堵漏未成功.通过分析,推断出漏失原因主要有2点一是长期采油出砂造成好的地层连通性,形成大孔道;二是井眼与断层连通形成类似"U"型管效应,造成漏失.因此,对钻井液进行了调整,利用50kg特种材料配成堵漏液10 m3,挤入漏失层0.9 m3,封堵成功,24 h后建立循环,无任何漏失.试油日产油量达到25.13 t以上.现场应用证明,该堵漏液用量少,堵漏效果强,保护油气层效果好,可在低压漏失复杂井中应用.     

防漏堵漏新技术在缅甸D区块的应用

针对缅甸D区块钻井过程中井漏严重的突出问题,系统分析了缅甸D区块地质特点和漏失特征,针对不同漏失类型和漏失机理,在室内和现场实验的基础上提出了对应的解决方法和施工工艺,包括针对砂岩渗透性漏失的随钻防漏堵漏体系,针对砂泥岩破碎弱胶结的双液法堵漏技术,针对裂缝发育的交联成膜桥浆堵漏技术,可大幅度提高地层承压能力的化学固结堵漏技术.以上堵漏技术先后在缅甸D区块施工20多次,取得良好的堵漏效果,解决了该区块不同类型的井漏问题.     

页岩油钻井漏失机理及防漏堵漏技术

针对页岩油钻井过程中漏失频发的问题,以济阳坳陷页岩油开发为例,分析了页岩油钻井油基钻井液的漏失机理。分析发现,页岩油藏天然断裂系统发育,容易发生漏失;页岩脆性强,表面油润湿,长水平段压耗大,易产生诱导裂缝漏失;油基钻井液使堵漏材料摩擦系数降低,防漏堵漏难度大。基于页岩油油基钻井液的漏失机理,对弹性孔网材料进行了表面改性处理,优选了填充材料,研制了一袋式堵漏剂,并开展了室内长裂缝封堵评价实验和现场试验。结果表明,研制的一袋式堵漏剂封堵效果好,2 mm×1 mm长裂缝承压强度达10 MPa,现场堵漏一次成功,较好地解决了页岩油油基钻井液漏失难题,为保障页岩油藏的优质快速钻井提供了技术支持。      

沙88井四开井段钻井完井技术及复杂情况的处理

沙88井在奥陶系下统鹰山组地层钻遇5．70m的大溶洞，钻井液有进无出，堵漏13次均无效，漏失钻井液及堵漏浆2748m^3。后采用欠平衡压力强行钻进技术钻完四开井段，Ф177．8mm尾管固井采用“穿鞋戴帽”固井技术，有效封固了漏失层上下井段及漏失层井段。详细介绍了沙88井四开井段复杂井况下的堵漏、强行钻进、固井等技术措施及施工工艺。     

2005年国外钻井液新技术

介绍了2005年钻井液技术在新型钻井液、保护油气层技术、防漏堵漏、井壁稳定等方面的新进展。新型钻井液方面介绍了高效水基钻井液、可防止重晶石沉降的INNOVERT钻井液体系、超临界二氧化碳钻井液、甲酸铯盐水高温高压井钻井液和完井液、乳化隔离液等。在保护油气层新技术方面介绍了新一代打开油层钻井液、油基钻井液滤液对气层影响的研究等。在防漏堵漏新技术方面介绍了含有膨胀聚合物颗粒和胶体颗粒的微复合有机／无机胶堵漏剂、可变形的密封剂（MAX_sHIELDTM）、一种新的漏失机理——注水冷却会诱发地层在钻井时发生漏失、交联水泥堵漏剂等。在井壁稳定技术方面介绍了利用分子模型对聚合物稳定页岩的机理进行了解，一种有效的高温高压降滤失剂——新型共聚物Hostadrill4706，预测油基和合成基钻井液密度的模型，降当量循环密度工具等。对振动筛筛网新的API标准等其它钻井液新技术也进行了介绍。     

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v文章对低压易漏地层钻井液漏失机理及堵漏机理进行了探讨。对于低压易漏地层，安全钻井的关键是建造高质量的人工井壁，提高井壁的承压能力。根据地层物性规律，要求堵漏材料的尺寸范围较宽，有利于不同的颗粒尺寸的堵漏材料进行有机组合，封堵不同喉径的孔隙和各种尺寸大小的裂缝，形成稳定的人工井壁。结合现场的实际应用，提出了低压易漏地层安全钻井的技术措施。     

油基钻井液随钻堵漏技术与应用

针对在用油基钻井液钻进页岩气井水平段时井漏事故常有发生,造成严重的经济损失,研制了一种A型堵漏材料,对其进行了粒径分析,优选了最佳粒径范围,并在油基钻井液中评价了其堵漏性能。实验结果显示,A型堵漏剂的配伍性好,分散性好,吸油膨胀率高,抗150℃高温,砂床渗透侵入深度为1.0 cm,几乎是零滤失;与同类产品进行了对比,堵漏性能优于其他同类产品,具有好的防渗堵漏和裂缝堵漏效果;正向驱替压力为13 MPa,反向突破压力为1.2 MPa,承压强度高,反向驱替压力低,能够解决油基钻井液的渗透性漏失问题;A型堵漏剂与其他堵漏材料复配时能够有效解决1~3 mm裂缝漏失问题。形成了一套油基钻井液随钻堵漏技术,并在焦页195-1HF井进行现场应用,取得了良好的应用效果,不仅降低了焦页195-1HF井的钻井成本,同时缩短了钻井周期。