建南地区克服窄安全密度窗口的钻井技术

为解决江汉油田建南地区严重的井漏问题与提高钻井堵漏成功率,特别是深井加重钻井液＂窄＂安全密度窗口的堵漏成功率及地层承压能力技术水平,提出优化井身结构、利用测漏仪准确测定漏层、在多个漏失层井中采取钻一层堵一层、根据地层裂缝大小来选择合适的堵漏材料、堵漏工艺上采用桥浆＋水泥堵漏并适当蹩压、采用高密度随钻堵漏浆钻进压力高而承压能力低的地层、固井前采用非渗透抗压处理剂提高承压等堵漏技术措施,以克服＂窄＂安全密度窗口的堵漏难题。现场实践证明采用上述措施,堵漏效果较好。     

毫米缝洞承压堵漏浆配方优化及现场试验

井漏是钻井作业中最为严重的复杂情况之一,导致钻井周期长,钻探成本高。文章以黄骅坳陷王官屯油田钻井过程中井漏为研究对象,开展了地质特征及井漏复杂情况分析,探讨了王官屯油田井漏原因：馆陶组以上地层发育胶结疏松的砂砾岩,易发生孔隙渗透性漏失;沙河街组发育生物灰岩,裂缝开度为1～4mm,易发生裂缝性漏失;现场堵漏材料类型少,封堵层结构稳定性及致密性差。针对馆陶组等渗透性严重漏失,研制了胶结固化堵漏剂,其由红泥废渣、石膏废料和高炉矿渣等工业废料组成,实现对工业废弃物料资源合理利用的同时,降低成本并保护环境,胶结固化堵漏剂与传统桥接堵漏剂复配,可形成高强度固结体,封堵2～4mm开度裂缝及直径为2mm孔隙模块,承压能力达到8MPa。针对沙河街组裂缝性漏失,优选了刚性颗粒、柔弹性颗粒和有机纤维材料等不同类型的堵漏材料,优化了1～4mm不同开度的裂缝堵漏配方,承压能力达8MPa。现场应用表明,胶结固化体系和裂缝堵漏体系提高了现场堵漏成功率和地层承压能力,为解决现场井漏复杂事故提供了技术支撑。     

陇东恶性漏失区域充气钻井及封堵技术研究与应用

陇东地区洛河组裂缝极为发育,承压能力低,漏失频繁,尤其大型漏失、恶性漏失多,防漏堵漏难度大,一次堵漏成功率低,处理复杂时间较长,成为安全快速钻井的主要障碍,严重影响了陇东地区的勘探开发速度。早期在陇东地区进行了基于充气钻井的防漏治漏现场试验,充气钻井成功抢钻漏层,在防漏钻进方面取得了显著效果,但是在抢钻后堵漏、窄密度窗口参数控制、特低地层压力系数地层充气液循环建立等方面还存在一定技术难度。文章通过对陇东地区漏失特点、出水和漏失同存地层的充气钻井技术、漏层封堵技术等进行了深入的研究分析,提出了适合陇东地区的充气防漏钻井和漏层封堵技术方案,并应用于ZH454井,取得了显著地防漏治漏效果,为陇东地区以及类似地区的防漏治漏提供了新手段,有利于提高恶性漏失区块的勘探开发速度。     

应用成像测井技术确定川西须家河组漏层及漏失性质

川西须家河组在钻探过程中经常发生井漏。为了有效的进行泥浆配制、钻井施工方案制定、防漏与堵漏方案的制定,就必须弄清楚漏失层准确位置与漏失性质。川西须家河组储集层具有低孔、低渗透率特征,属于裂缝性致密碎屑岩储层,在一定压力下,这造成了钻井液沿天然裂缝渗透;具有异常压力特征,在钻开致密异常压力地层时产生诱导裂缝而发生井漏;根据钻井液漏失现象在成像测井图像上的特征,提出了应用成像测井技术确定川西须家河组漏层及漏失性质的方法。通过x井成像测井实例分析,说明了成像测井技术可以为钻井泥浆配制、钻井施工与防漏与堵漏方案制定提供可靠、直观的依据。     

常用钻井堵漏材料形貌特征参数研究

井漏是在油田开发过程中发生的钻井工程事故，是指钻井液大量漏入地层的现象。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材料是解决井漏复杂的关键。本文通过对堵漏材料的形貌、粒度分布、长径比、摩擦系数以及抗压强度进行测量评价，为裂缝封堵设计出最优堵漏材料搭配方案，为现场钻井过程中快速筛选出应对不同宽度漏失裂缝的堵漏材料提供可靠的数据和技术支持。实验结果表明堵漏过程中应加入多种几何状态的堵漏材料，同时加入蛭石和云母等可变形堵漏材料可进一步提高地层承压能力。     

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。     

HHH堵漏剂在治理多点井漏中的应用

在异常高压区的深井钻井中，经常遇到以压裂性诱导漏失为主的多漏点井漏，该类型井漏的漏失位置往往难以确定，各漏失点差异性较大，一次性治理成功往往存在复杂的技术难题。针对川渝地区同裸眼多漏点井漏使用HHH堵漏剂一次性全部封堵成功率不高的问题，通过分析多漏点井漏的漏失特性和HHH堵漏剂应用于多漏点堵漏的工艺技术，认为现场堵漏施工工艺的优化对提高多漏点井漏治理成功率十分关键，在施工中优化堵漏浆挤注排量可以实现同裸眼多漏点的一次性堵漏成功。在剑门1 井多漏点井漏的堵漏施工实践中，几次作业通过调整优化施工工艺，从正反两方面证实了优化现场工艺能够提高同裸眼多漏点井漏的一次性治理成功率。     

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。     

钻井井下爆炸堵漏技术

现有堵漏方法对渗透性漏失较易解决,对裂缝性漏失,堵漏一次成功率低,处理过程复杂、周期较长、成本高,如近年来苏北盆地有46口井发生裂缝性漏失,平均每口井漏失钻井液641 m3、损失时间268 h。主要原因是井下裂缝宽度不一、难以确定,造成堵漏材料粒径不匹配,大粒径堵漏材料难以进入地层,小粒径堵漏材料又容易被漏失的钻井液带走,难以在漏失孔喉处形成有效的桥架结构,导致堵漏成功率低。研发了一种针对裂缝性漏失堵漏的新方法——井下爆炸堵漏技术,主要通过堵漏工作原理、堵漏注射器、药盒、胶筒及凝胶配方等方面的研究,形成钻井井下爆炸堵漏技术。该技术主要通过井下爆炸的方式,挤压地层裂缝,减小裂缝宽度,使堵漏材料“进得去、停得住”,有效提高裂缝性漏失的堵漏成功率,减少经济损失。该技术通过现场4口井共6个漏失层位的封堵应用,成功堵漏5层、有效1层,堵漏成功率83.33%,有效率100%。钻井井下爆炸堵漏技术为进一步完善堵漏工艺开辟了新的思路和方法。     

陕北西部地区裂缝性地层堵漏技术研究与实践

陕北西部地区钻井过程中漏失频发,吴起铁边城区域井漏问题尤为突出,漏失严重时导致填井或弃井,增加该区域钻井成本。通过对铁边城区域岩心特性分析和力学测试,该区域地层井漏原因主要由微裂缝扩展、延伸和对天然裂缝通道的勾通形成贯穿漏失通道引起。针对裂缝漏失特征,通过实验模拟,建立以刚性颗粒架桥、柔性变形材料充填以及纤维材料缠绕联结的裂缝堵漏配方,并分析其堵漏作用机理,室内承压可达7 MPa以上。现场应用该研究成果后,3次堵漏作业均能达到一次堵漏成功,地层承压能力当量密度提高0.22 g/cm3,达到很好的应用效果,为区域井漏预防和处理提供技术支撑。     

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。     

陕北西部地区裂缝性地层堵漏技术研究与实践

陕北西部地区钻井过程中漏失频发，吴起铁边城区域井漏问题尤为突出，漏失严重时导致填井或弃井，增加该区域钻井成本。通过对铁边城区域岩心特性分析和力学测试，该区域地层井漏原因主要由微裂缝扩展、延伸和对天然裂缝通道的勾通形成贯穿漏失通道引起。针对裂缝漏失特征，通过实验模拟，建立以刚性颗粒架桥、柔性变形材料充填以及纤维材料缠绕联结的裂缝堵漏配方，并分析其堵漏作用机理，室内承压可达7 MPa以上。现场应用该研究成果后，3次堵漏作业均能达到一次堵漏成功，地层承压能力当量密度提高0.22 g/cm3，达到很好的应用效果，为区域井漏预防和处理提供技术支撑。      

玛湖区块易漏地层防漏堵漏技术

通过玛湖区块易漏地层的漏失量、地层孔隙度和裂缝发育以及漏失压力剖面,分析玛湖区块漏失特征和漏失机理,采用形貌分析和粒径匹配方法,筛选防漏堵漏材料,评价和优化区域防漏堵漏体系。研究发现,玛湖区块二、三开漏失量大且复杂时率高,其中八道湾组、白碱滩组、克拉玛依组和乌尔禾组等地层孔隙和裂缝发育,承压能力差,为漏失多发地层;针对现场使用的防漏堵漏材料,提出了新的形貌优化组合以及微米级、毫米级的粒径匹配原则;所构建的SDSZ防漏体系砂床滤失深度较现场体系降低50%左右,SDDL堵漏体系的承压封堵能力可达7 MPa以上,且堵漏剂土酸酸溶率达60%以上。现场应用效果显著,漏失易发井的防漏成功率高达75%,堵漏作业一次堵漏成功率可达80%。研究结果表明,该防漏堵漏体系,可有效解决玛湖油田易漏地层的井漏问题。      

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。     

LXC-005井胶质复合堵漏材料水泥浆堵漏技术

LXC-005井在钻井、固井过程中陆续发生井漏,主要漏层为处于断裂带的煤层和漏失压力很低的砂层,先后用复合堵漏材料配成的复合堵漏钻井液和水泥堵漏11次无效。针对砂层、煤层裂缝的严重漏失情况采用了混合法堵漏技术,先用复合堵漏钻井液堵漏架桥,然后应用复合堵漏钻井液与水泥混配而成的水泥浆即胶质复合堵漏材料水泥浆堵漏。该井应用胶质复合堵漏材料水泥浆堵漏技术堵漏2次,取得了堵漏作业成功,为下套管、固井提供了一个稳定的井眼。下套管固井过程中未发生任何复杂情况,固井质量全优。实践证明,胶质复合堵漏材料(大颗粒)水泥浆适合于孔隙大的砂层和裂缝性煤层的堵漏作业。     

大庆油田南二区防漏堵漏水泥浆技术

在固井过程中发生井漏将导致水泥浆返高不够、漏封目的层,导致固井作业失败.因此,为提高水泥浆防漏堵漏性能,研究了防漏堵漏水泥浆,并分析了其作用机理.利用API失水仪及DL型堵漏材料实验装置,进行了防漏堵漏水泥浆封堵渗透型漏失和裂缝型漏失的评价实验.实验结果表明,由多种材料复合而成的防漏堵漏水泥浆能够成功封堵渗透型漏失和裂缝型漏失.此外,防漏堵漏水泥浆进行了4口井现场试验,固井时无漏失情况发生,固井优质率为75％,合格率为100％.     

川渝地区防漏堵漏智能辅助决策平台研究与应用

针对川渝地区井漏严重、井漏治理主要以经验为主、一次堵漏成功率低等问题,提出了采用大数据/人工智能技术,对漏失特征、裂缝性质进行大数据分析诊断,对正钻井漏失风险几率及漏失分布进行井漏预判,并智能推送防漏堵漏方案。为此,研发了基于大数据挖掘技术的防漏堵漏智能辅助决策平台。首先将大量已钻井漏失数据按聚类和关联规则算法进行自主聚类、关联、分析,同时根据挖掘出的规律对钻井漏失进行诊断,获取真实漏失关键参数,并对正钻井同一类井段的井漏倾向提出风险预测和预警,对堵漏施工提出针对性处理方案,从而提高防漏堵漏效果。使用防漏堵漏智能辅助决策平台对5口已完钻井和3口正钻井进行堵漏方案推送验证,其中推送方案与完钻井实际堵漏方案符合率60%,与正钻井实际堵漏方案符合率50%,表明推送的堵漏方案对实际堵漏方案制定具有一定的指导性。该软件在页岩气、高磨区块累计应用17井次,一次堵漏成功率达52.9%,未使用该软件时的一次堵漏成功率仅39.1%,取得了良好的应用效果。     

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。     

临盘地区钻井液堵漏技术研究

临盘钻井公司所辖钻区多发生漏速在5～40m3/h的孔隙性及裂缝性漏失,由于堵漏材料的颗粒大小与漏层通道不相匹配,造成堵漏成功率低。为了解决该问题,针对临盘地区堵漏技术难题,采用临盘钻井公司现有的堵漏材料为主,室内进行堵漏剂配方研制。研制了适合不同漏失类型的堵漏剂配方,并在临盘地区3口井中进行了现场试验,取得了很好的承压堵漏效果,证实了所研制的堵漏配方具有现场适应性好和堵漏强度高的特性。