顺北油田二叠系火成岩防漏堵漏技术

井漏是影响顺北油田安全、快速、高效钻井的重大技术难题之一。通过对现场漏失资料的统计分析,明确了顺北油田二叠系地层具有非均质性强、多尺度裂缝发育和裂缝易扩展的特点,且整体上北部漏失程度较轻,南部漏失程度较严重;二叠系漏失机理为压差性漏失和裂缝扩展性漏失,并以压差性漏失为主。优选了高效随钻封堵剂SMGF-1,钻井液中加入3%的SMGF-1,可使得0.45～0.90 mm砂床承压达8.5 MPa,具备良好的防漏效果;研发了高效承压堵漏剂SMKZD-1,1～3 mm裂缝承压均大于5.0 MPa,具有良好的广谱封堵效果。现场应用表明,该防漏堵漏技术可以提高二叠系火成岩地层的防漏与堵漏效果。      

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。     

HMXW 网状纤维承压堵漏实验

为提高复杂漏失地层的承压堵漏成功率,研究了HMXW 网状纤维的承压堵漏性能与堵漏机理。使用尺寸为3～6 mm 的滚珠和割缝钢块模拟大孔道和裂缝性漏失地层,研究了HMXW 在裂缝性漏失地层中的堵漏性能。实验结果表明:① HMXW 网状纤维加入现有承压堵漏体系后,能够在体系中形成独特的弹性网状结构,帮助承压堵漏剂快速失水,形成高强度的封堵层,阻断堵漏施工中的压力传递作用,加固漏失层近井带,提高承压强度;② 0.8% 的HMXW 网状纤维加入承压堵漏体系后,能够封堵3 mm 以下的裂缝性漏失地层;③ 1.6%HMXW 网状纤维加入承压堵漏体系后,能够封堵4～5 mm 的裂缝性漏失地层。HMXW 网状纤维堵漏技术的研究为承压堵漏技术提供了一个新的技术手段,有利于改进和提高现有承压堵漏体系在复杂漏失层中的承压堵漏强度和堵漏成功率。      

粉煤灰低密度水泥浆在塔河油田堵漏中的应用

作为西北油田的重要勘探开发区块之一,塔河油田托普台区块大部分井存在二叠系,井深4 500~5 200m,厚度50~300m,在钻遇二叠系时漏失严重,塔河10区及12区部分无二叠系井也漏失严重,增加了正常钻进难度,耽误钻井时效,可能诱发井下复杂事故,对油井后期固井等作业影响很大。设计优选粉煤灰低密度水泥浆体系对二叠系进行堵漏。该水泥浆体系密度1.60g/cm~3左右,抗压强度6~8 MPa,漏失严重时可在水泥浆中添加5mm、10mm纤维进行复合堵漏,纤维在裂缝中架桥,形成空间网状结构,提高堵漏效果。该水泥浆体系在现场多口井的堵漏作业表明,能有效地提高地层承压能力,大大缩短了钻井周期,为后期钻井及固井施工创造了有利条件。     

自胶结堵漏技术研究与应用

为了解决裂缝性、缝洞性地层产生的恶性钻井液漏失问题,对这类漏失的堵漏开展了专项研究,形成了自胶结堵漏技术。该技术以胶结剂和膨润土为原料,采用“双液注浆法”的施工工艺,使堵漏浆滞留在漏失通道内,并发生化学反应,形成具有一定强度的固结体。室内研究结果表明,该堵漏浆具有密度低、黏度高的特点,在80℃下24 h抗压强度不超过11 MPa,有利于钻塞,固结时间可通过添加剂调节。针对裂缝性、缝洞性的恶性漏失,现场试验堵漏效果显著,为优质高效地进行钻井施工提供技术保障。      

塔里木油田防漏堵漏技术进展与发展建议

针对塔里木油田复杂地质条件下的井漏问题,结合地层特征分析了该油田的井漏类型,总结了该油田防漏堵漏技术发展历程及取得的技术成果.分析可知,塔里木油田漏失类型包括孔隙性漏失、裂缝性漏失和溶洞型漏失,但以裂缝性和缝洞型漏失为主.该油田的防漏堵漏技术发展经历了基础体系建立阶段和特色技术发展完善阶段,形成了油基钻井液防漏堵漏、高...     

吉木萨尔页岩油区块防漏堵漏技术

针对吉木萨尔页岩油区块钻井过程中漏失频发的问题,从地层分布、岩性差异与储层发育特性方面分析了漏失机理,发现该页岩油区块的漏失主要集中在侏罗系八道湾组和二叠系梧桐沟组,浅部漏失地层砂砾岩孔隙发育,胶结疏松,深部漏失地层诱导裂缝发育,所发生漏失分别为渗透性漏失和诱导裂缝漏失。基于吉木萨尔页岩油区块的漏失机理,结合该区块处理漏失的经验,制定了堵漏材料与漏失速度的匹配原则及防漏堵漏技术措施,形成了适用于吉木萨尔页岩油区块的防漏堵漏技术。吉木萨尔页岩油区块应用该技术以后,漏失发生率由38.0%降至19.7%,堵漏成功率提高到了75%。这表明,页岩油区块防漏堵漏技术可以解决吉木萨尔页岩油区块漏失频发的问题,可为该区块的开发提供技术支持。      

高强度耐高温化学固结堵漏剂HDL1的研制及应用

为有效封堵裂缝性漏失层,避免由颗粒材料粒径级配误差造成的堵漏效果差的问题,研制了高强度耐高温化学固结堵漏剂。针对常用固结类堵漏材料耐温性差、密度不易调整的缺点,从滞留能力、固结时间、强度、密度等方面入手,通过优选正电黏结剂、化学凝固剂、流变性调控剂、引发剂和密度调节剂,并确定合理的比例关系,研制出化学固结堵漏剂HDL-1。用HDL-1配制的化学固结堵漏浆具有稠化时间可调（4~12 h）、密度可调（1.3~1.9 g/cm3）、承压能力较强（48 h强度可达17 MPa以上）的特点。该化学固结堵漏剂在SX2井的二叠系火成岩裂缝性漏失层进行了试验应用,应用后地层承压能力提高8.2 MPa,满足了正常钻井施工的需求。现场试验表明,HDL-1可有效封堵裂缝性漏失层,确保易漏地层安全钻进。      

基于3D扫描打印技术的裂缝性堵漏模拟新方法

塔里木油田博孜区块钻井过程中漏失频发，钻井液损失量大，造成巨大的经济损失，是目前该区块勘探开发的一大难点。现有的传统裂缝堵漏模拟方法较难真实模拟井下裂缝条件，导致室内实验效果与现场应用差异较大。以博孜区块为例，通过对其储层特征进行分析，明确储层漏失成因为天然裂缝漏失与薄弱地层破裂；基于3D扫描打印技术，制作具有储层真实裂缝特征的仿真缝板，以此为核心建立了一种裂缝性堵漏模拟新方法，使用自主研制的堵漏仪器开展了不同裂缝宽度下的堵漏配方评价实验。实验结果表明，裂缝性堵漏模拟新方法适用于多尺度裂缝性地层堵漏配方模拟评价，能够为针对裂缝性漏失的现场堵漏配方测试提供有力支持。     

泾河油田裂缝性致密油藏防漏堵漏技术

泾河油田为裂缝性油藏,钻井中普遍存在漏失现象。由于漏失情况复杂,堵漏耗费大量的人力物力,且制约了该油田钻井的提速提效。为此,从泾河油田漏失机理着手分析,考虑水平井水平段的岩屑积聚及钻具偏心,修正了利用环空摩阻法确定漏点位置的模型;筛选出不同颗粒堵漏材料,并进行室内复配实验,分别得出1~6 mm缝宽上部地层及储层的防漏堵漏配方;通过计算实钻中地层裂缝的宽度,选择匹配的配方堵漏,进而形成了泾河油田钻井防漏堵漏技术。通过现场实施,钻井液漏失量降低42.37%,处理井漏时间缩短34.04%,该技术在现场堵漏中具有很好的指导意义。     

高保真模拟漏失地层堵漏评价试验装置设计

为了对堵漏材料与漏失地层的配伍性做出科学的评价,研制出一套高保真模拟漏失地层堵漏评价试验装置。通过测井、物探等技术获取漏失地层的物理参数,制作与井下地层复杂地质条件高度相似的模拟漏失地层,利用高压泵将堵漏材料挤入模拟漏失地层进行评价。高保真对开岩心筒能够根据地层压力开启一定的裂缝,当压力释放时,模拟地层使堵漏液返排,根据井下温度可以在模拟装置上进行加热。室内评价结果为现场堵漏材料的配比提供了依据。该装置的研制为堵漏剂的优选、堵漏钻井液性能的评价及堵漏工艺的确定提供了一种科学、有效的试验评价方法,为相关科研和生产提供了科学依据。     

裂缝性地层堵漏配方及规律性研究

尽管国内外针对渗漏性漏失有过一些研究,但到目前为止,仍没有系统的针对裂缝性地层漏失的堵漏配方及规律性的研究,同时目前仍没有有效地解决裂缝性地层的漏失问题。在广泛调研国内外堵漏技术的基础上,利用自行研制的DL-A高温高压堵漏仪,对裂缝性漏层堵漏配方进行了研究,找到了裂缝性地层堵漏的一般规律,同时确定了较为理想的堵漏配方,为裂缝性漏层的堵漏技术奠定了基础。     

基于弹性网眼体的油基钻井液堵漏体系研究与应用

针对常规堵漏材料与裂缝适应性差的难题，优选压缩变形性好的弹性网眼体作为架桥材料，对其表面改性制备了耐温耐油弹性孔网材料，通过研选刚性颗粒、弹性颗粒、纤维材料，构建了基于弹性孔网的油基钻井液堵漏体系。室内利用2 mm×1 mm楔形长裂缝封堵模拟评价实验装置对堵漏体系封堵性能进行了评价。实验结果表明，形成的堵漏体系裂缝封堵区域位置适中，封堵区域厚度增加，漏失量小，承压能力高。基于弹性孔网的油基钻井液堵漏体系在现场进行了多口井的应用，一次堵漏成功率达84.6%。该技术成果可为裂缝性地层油基钻井液漏失提供行之有效的技术思路。     

深部裂缝性致密储层随钻堵漏材料补充时机研究

深部裂缝性致密储层地质条件复杂、天然裂缝发育,钻井液漏失风险大。加入随钻堵漏材料是预防裂缝性地层钻井液漏失、控制储层损害的重要手段。为系统研究考虑钻进过程中材料消耗的随钻堵漏材料补充时机,以塔里木盆地某深部裂缝性致密气藏为研究对象,实验评价了不同随钻堵漏材料消耗比例下的油基钻井液体系承压能力,并基于地层裂缝产状构建了随钻堵漏材料消耗率计算模型。结果表明:当材料消耗率超过15%后,随钻堵漏油基钻井液体系的封堵能力显著降低;地层裂缝宽度及倾角对随钻堵漏材料消耗率影响显著,裂缝倾角越接近90 °、裂缝宽度越大、裂缝线密度越大,材料消耗率增长越快;在确定随钻堵漏材料补充时机及补充量时,需要特别注意地层裂缝宽度及倾角变化。该计算模型在现场试验中取得了良好应用效果,对深部裂缝性致密储层高效钻井有指导意义。     

塔河油田恶性漏失堵漏与大幅度提高地层承压技术

塔河油田发生井漏和进行承压堵漏的井正在逐年增多,但是在堵漏和承压施工中,时常发生同一漏层需要进行多次封堵与承压的情况,存在堵漏时间长、效率低的问题.分析认为,二叠系地层的堵漏难点主要是不但要封堵住漏层,而且封堵层要有较高的承压能力,一般在16 MPa以上;奥陶系地层的堵漏难点主要是裂缝、孔洞发育,连通性较好,钻井液漏失密度低,堵漏浆难以滞留.在此基础上开发出了2种适合塔河油田不同漏失特点的新型堵漏与承压技术,即一种适用于二叠系堵漏与大幅度提高地层承压的交联成膜堵漏技术,另一种适用于奥陶系裂缝、溶洞性漏失封堵的化学触变堵漏技术.从2011年8月至2012年11月,这2种新型堵漏技术在塔河油田共应用了9口井15井次,堵漏成功率为100％,一次成功率为83.3％,减少堵漏时间59.8％.     

塔河油田托普台区块二叠系堵漏技术探讨

塔河油田托普台区块含二叠系井的漏失是该地区钻井、固井的一项技术难题。通过对二叠系微观矿物组成、地层岩石结构及力学特征、漏失通道特性的分析和研究,深入的开展托普台区块二叠系水泥浆堵漏工艺和堵漏水泥浆体系的研究,并应用于现场施工,较大幅度地提高了一次性堵漏成功率,降低了作业成本,保证了固井施工水泥浆返高。     

鄂尔多斯东缘深层煤层气井新型堵漏工艺研究

鄂尔多斯盆地东缘(鄂东缘)临汾区块在深层煤层气开发过程中存在埋藏深、地层层位多、岩性构成复杂、岩石胶结性差及井壁稳定性差等不利因素,该区块刘家沟组、石千峰组与石盒子组是主要的漏失层位,易发生漏失和垮塌。针对上述问题,收集整理了现场施工数据,应用Eaton法对区块进行了地层压力预测,分析了该区块地层漏失原因,对比取心数据和岩心分析结果,得出了该区块漏失机理;使用颗粒、片状及纤维等材料进行堵漏剂匹配研究,并通过堵漏模拟试验,开发出一种适用于临汾试验区块的新型复合堵漏剂;运用新型复合堵漏剂及加压堵漏施工技术进行现场试验。试验结果表明:研制的新型堵漏剂封堵宽度1～5 mm的裂缝效果显著,具有裂缝形态匹配性好、封堵范围广和封堵强度高等优点;新型加压堵漏技术施工工艺简单,劳动强度低,有效解决了静止堵漏法成功率低、操作复杂及成本高等问题。研究成果可为其他堵漏工艺或相关工程技术研究提供参考。     

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。     

国外Y区S25井堵漏技术

国外Y区HOS区域南部边缘Pabdeh地层灰岩裂缝性发育,岩性为低强度白云岩,钻进施工过程中易发生漏失,漏层分布没有规律,漏失层位多且具有连续漏失特点,在漏速对密度敏感的井段难以堵漏,且裂缝性漏失地层的承压堵漏施工困难。针对上述难点,应用DL-A高温高压堵漏实验仪器,以2 mm圆孔模板,对不同配方桥堵剂进行了模拟堵漏实验,优选出了适合2 mm孔隙和裂缝性地层的桥堵剂,提出了该地区上部地层漏失以防为主,防堵结合的技术措施;中部地层采用低密度钻井液钻穿漏层,中下部地层采用随钻堵漏与承压堵漏相结合的钻井液技术,并优化堵漏浆配方以提高地层承压能力,该项技术在S25井应用中获得了良好的堵漏效果。     

致密油藏长段水平井防漏堵漏技术

吐哈盆地三塘湖油田西峡沟构造带二叠系条湖组地层为裂缝性油藏,钻井开发过程中恶性井漏频繁发生。为了解决三塘湖油田马49区块致密油藏的恶性井漏难题,在分析马49区块已钻井的井漏原因的基础上,开发了一种凝胶复合防漏堵漏技术,研究了凝胶复合防漏堵漏体系对水平井的配伍性、可泵性、抗温性和承压能力,并报道了该体系的现场应用效果。研究表明,所配制的凝胶复合防漏堵漏体系与水平井的配伍性良好;该体系的成胶时间为30 min,可泵性良好;该体系具有较强的抗温性能,在100℃老化不同时间后的凝胶复合防漏堵漏浆侵入砂床的深度变化不大;该体系具有良好的封堵承压能力,在静态/动态情况下均可在宽度为1数3 mm缝隙中形成有效封堵层。凝胶复合防漏堵漏技术成功解决了马49区块致密油藏恶性漏失难题,比同区块平均漏失量减低94.57%,堵漏损失时间节约89.51%,钻井周期节约37.26%,实现了钻井提速提效的目的。