吐哈探井防漏堵漏技术探讨

近年来,吐哈油田在台北洼陷鄯善弧形构造带侏罗系三间房组下部地层和火焰山构造带上部白垩系地层勘探钻井过程中,井漏频繁,不仅漏失了大量钻井液及堵漏材料,而且处理井漏损失了大量时间,极大地增加了钻井作业成本。文中分析了吐哈油田重点勘探构造上钻井过程中井漏发生的主要原因、井漏类型及相应的防漏堵漏技术等,从安全快速钻井、保护油气层方面,进行了探井防漏堵漏技术探讨。     

地层力学与物理性质联合判断漏层方法及应用

预防和处理井漏是钻井中的技术难题之一，较为准确的判断漏层位置是钻井中预防井漏或进行堵漏的关键环节。目前较为常用的判断井漏的主要方法有工程方法、仪器测试方法和测井资料方法等，在实际应用过程中具有一定的局限性。因此，提出了结合地层力学性质与物理性质联合判断漏层的方法，利用该方法对田探井漏失层位进行判断，为后续开发井的钻井设计提供参考依据。     

王古1井防漏防溢充气钻井液技术

胜利油田重点探井王古1井，在钻遇低压地层时发生严重井漏，继而发生井喷。使用的常规钻井液，不利于保护和发现深部可能的油层。针对此情况，采用无固相盐水充（氮）气钻井液新技术，较好地解决了该井在钻井过程中，既溢又漏的复杂问题。为解决低压钻井井漏及油层保护问题提供了经验与方法。     

阿姆河右岸EHojg-21D钻井工艺技术探索

东霍贾古尔卢克气田EHojg-21D井是阿姆河右岸合同区块的第一口定向探井,该气田地层复杂,上部地层以泥岩为主,易垮塌造成卡钻事故;中部基末利阶盐膏层是高压盐水风险极高地层,地层压力系数达2.30;下部目的层碳酸盐岩存在裂缝和溶洞,钻井作业中可能发生井漏或井喷。该井面临着高钻井液密度条件下盐膏层内定向轨迹稳斜控制难、定向钻遇高压盐水的处理、储层井漏的堵漏压井、井漏与产气同层的井控控制等技术难题。通过EHojg-21D定向探井钻井工艺技术的现场实施,探索解决这些技术难题,为今后地质勘探和钻井工程实施钻定向探井提供参考。     

锦州25-1区块探井钻井实践与认识

锦州25-1油田是渤海湾近年钻探发现的大型油田。锦州25-1区块先后钻了十多口探井,在钻井作业中遇到上部井眼扩大严重、井径不规则、井垮、起下钻遇阻卡、电测作业遇阻、电测井底沉砂较多、井漏等复杂情况。通过对锦州25-1区块前面几口探井钻井中出现的问题进行认真分析,研究了锦州25-1区块的地层压力剖面分布。经过不断的总结与措施改进后,在后面的探井钻井作业中做到了起下钻顺利,上部井径扩大率较小,未出现井垮情况,电测一次到底,钻井作业生产时间大幅度提高,为锦州25-1油田的生产井钻井积累了宝贵的经验。     

川东北地区探井快速钻井技术

川东北地区探井钻井过程常遇到"漏、斜、卡、塌、喷"等井下复杂情况或事故,造成机械钻速慢,严重影响了勘探开发进度和效益,为此,试验应用了一系列提高该地区探井钻速的钻井新技术,包括气体钻井技术、垂直钻井技术和复合钻井技术.现场应用结果表明:在上部陆相地层,气体钻井井段的平均机械钻速达到5.66~7.06m/h,垂直钻井井段的平均机械钻速1.97 m/h;在下部海相地层,复合钻井井段的平均机械钻速2.32 m/h.通过应用上述新技术,较好地实现了钻井提速的目标,为川东北地区勘探任务的如期完成提供了技术保障,逐步形成了适应该地区地质特点的探井快速钻井技术配套体系.     

油南构造防漏堵漏技术研究与应用

柴达木盆地油南构造地质情况异常复杂，井漏严重，通过重点预探井油南1井的钻探实践，本文分析了油南构造钻井的漏失机理，认为油南构造上油砂山组（N2^2)地层裂缝发育，地层含盐量高溶解后易发生井漏，并且地层压力低。针对这些问题，总结出了一套在油南构造钻井的防漏堵漏技术措施，在油南1井的施工中取得了良好的效果。     

元坝地区欠平衡钻井技术

元坝区块探井在气体钻井结束后,还有1500～1700m的陆相地层要用液相钻井完成.因砂岩交错变化大、地层较硬,钻进过程中跳钻严重,机械钻速低且易漏.为了解决该难题,在元坝地区开展了液相欠平衡钻井技术提速应用研究,通过降低密度,优化压井方案,进行设备适用性改造,解决了该井段高密度钻进易发生井漏的难题,大多数气井钻井综合速度提高40％以上.     

中原油田深探井钻井技术

本文针对中原深探井钻井情况进行了具体分析，对深探井钻速低、盐膏层和深层盐岩相变、深部易斜井段井斜控制、井漏封堵等，理论和现场施工上提出了一些新的处理措施和建议。     

可循环泡沫钻井液研究与应用

胜利油田的草桥、孤南、桩西、临盘等地区的古潜山地层,连通性好,孔隙度高,裂缝、溶洞发育。钻井过程中极易发生严重的井漏,有的井甚至造成报废。研究了可循环泡沫钻井液体系,并在室内对该体系的性能、稳定性、抗污染能力及油气层保护等性能进行了评价。现场29口井的应用表明,可循环泡沫钻井液体系具有一定的稳定性,密度低(0.60—0.90 g/cm~3),携砂性能好。解决了胜利油田古潜山地层易漏问题,减少了钻井液对油层的损害,降低了钻井成本,提高了原油产量,获得了良好的经济效益。     

潜山井尾管反挤水泥固井工艺

在潜山地层钻井时,往往会发生恶性井漏和垮塌事故。为防止事故的发生,以前在进入潜山前即下入技术套管,然后强行钻完潜山井段,再悬挂一层尾管封隔技术套管鞋至潜山的泥岩地层,施工时垫石灰乳堵漏和尾管固井时都对油层造成严重污染。文中介绍了将尾管坐入潜山非主力油层,再利用潜山地层漏失进行反挤水泥固井。这样,既能达到封隔泥岩层的目的,又能避免尾管固井时水泥浆对油层的污染。     

塔河油田S106井盐膏层钻井复杂情况对策

S106井是塔里木盆地沙雅隆起塔里木乡构造上的一口探井,该地区盐膏层埋藏深,厚度大,受高温高压等因素的影响,钻井矛盾较为突出.通过对S106井盐膏层(5 142～5 402 m)钻井过程中出现的井漏、掉钻具、侧钻等复杂情况的分析,总结了该地区盐膏层钻井难点的解决方法,探讨了该地区盐膏层的钻井技术.     

化学凝胶堵剂承压堵漏技术在顺北3井的应用

顺北3井是位于塔里木盆地顺托果勒低隆北缘构造的一口勘探井,该井二叠系火成岩裂缝发育,地层胶结差、易破碎,承压能力弱,钻井时发生6次井漏,先后使用桥浆、水泥浆等堵漏方式,堵漏效果不佳,一次堵漏成功率低。针对二叠系地层承压能力弱等问题,通过复配使用多种特殊纳米级堵漏材料,研制出一种化学凝胶堵剂HND-1。通过机理分析可知,HND-1具有"多元协同封堵"作用,能够大幅地提高地层的承压能力。室内性能评价结果表明,用HND-1配制的化学凝胶堵漏浆的稠化时间在4~20 h内可调,24 h的抗压强度可达12 MPa以上,密度在0.8~2.25 g/cm3内可调,与其他外加剂的配伍性能好。HND-1化学凝胶堵漏浆在顺北3井二叠系裂缝性漏层进行了现场试验,承压效果良好,现场试压5 MPa,30 min压降为0.2 MPa,二叠系当量密度达到1.55 g/cm3,满足了二叠系承压能力的要求。      

潜山井尾管反挤水泥固井工艺

在潜山地层钻井时,往往会发生恶性井漏和垮塌事故。为防止事故的发生,以前在进入潜山前即下入技术套管,然后强行钻完潜山井段,再悬挂一层尾管封隔技术套管鞋至潜山的泥岩地层,施工时垫石灰乳堵漏和尾管固井时都对油层造成严重污染。文中介绍了将尾管坐入潜山非主力油层,再利用潜山地层漏失进行反挤水泥固井。这样,既能达到封隔泥岩层的目的,又能避免尾管固井时水泥浆对油层的污染。     

提高千米桥潜山深井钻井速度配套技术

大港古潜山油田是大港油田公司近2年深层勘探的重点。潜山地区地质条件复杂,油气藏埋藏深、高温、高压、潜山灰岩压力系数低、多压力系统易带来井喷、井漏、卡钻、井壁垮塌等事故及复杂情况,给钻井设计和施工增加了难度。为此,针对大港潜山的钻探开展了科技攻关,包括:地层孔隙压力、地层坍塌压力和地层破裂压力的预测研究;深井井身结构的优化技术;深井压耗关系的影响因素分析研究;井下动力钻具提高深井钻速技术;深井钻井岩石力学特性研究技术。通过以上技术的综合应用,使得大港油田潜山深井钻井技术水平及技术经济指标迈上了1个新台阶,并且在千米桥潜山地区取得了油气勘探的重大突破。     

基于温敏形状记忆特性的智能化堵漏材料研究展望

井漏一直是困扰国内外油气钻探工程的世界性技术难题。新型高效堵漏材料的研发,是治理井漏的技术关键。借助智能材料科学的先进理念和方法,探讨分析了形状记忆智能型材料的类型、特性及记忆效应作用机理,介绍了国内外基于温敏形状记忆特性的智能化堵漏材料的研究现状,以及其具有的自适应裂缝尺度、较高承压能力等智能堵漏特性及调控机理。针对温敏形状记忆特性的智能化堵漏材料的制备、评价实验方法及现场工艺方案等提出了建议及展望,可望实现防漏堵漏技术革新。      

延迟膨胀颗粒堵漏剂的研究与应用

井漏是严重影响钻井生产正常进行的井下复杂情况之一，目前所采用的堵漏方法主要是桥塞堵漏和快干水泥堵漏，桥塞堵漏所采用的材料多由天然物质加工而成，它们的吸水膨胀能力较小或不具备吸水膨胀能力，在钻井堵漏时，往往易造成堵漏效果不佳和堵漏后发生重复性漏失。延迟膨胀颗粒堵漏剂WEA-1是一种吸水膨胀性很强的树脂，具有延迟膨胀的特征，因此能够保证颗粒材料有足够的时间进入井下漏失层位后继续膨胀，其吸水膨胀体积倍数可以达到4～8倍，同时，WEA-1的机械弹性形变能力强，拉伸强度大，封堵强度高，与各种水基钻井液配伍性好，能够达到良好的堵漏效果和有效提高地层承压能力的目的。延迟膨胀颗粒堵漏剂在彩南油田的C2872井、C3002井和霍001井进行了应用，堵漏均很成功，用WEA-1堵漏浆堵漏后，循环钻井液均再未发生漏失。     

库车山前井防漏固井方法技术研究

由于塔里木油田库车山前地区目的层深、地质条件复杂,导致该地区的井在固井过程中时常发生漏失事故,严重影响固井质量。基于此问题,对整个固井期间产生激动压力的原因进行分析。通过研究钻井液性能、环空间隙、钻具和套管下放速度、排量以及井浆流变性能对激动压力的影响,得出环空间隙越小激动压力越大,建议不得小于20mm;降低钻井液屈服值能减小破坏胶凝结构产生的激动压力;提出了更为合理的套管下放速度计算模型以及提升循环排量频率的概念和控制方法 ;调整井浆的流变性能可以有效降低施工中产生的摩阻,并依此提出了注替排量的计算模型。现场应用表明,该套防漏固井方法对库车山前地区井的防漏设计有指导意义。     

西20-1X井尾管固井工艺技术

西20-1X井是西20断块上的1口三开定向开发井,目的层为寒武系府君山组。该井潜山盖层复杂,技术套管未能坐入潜山,三开后发生严重漏失,无法建立循环,用常规固井工艺技术无法固井,采用尾管悬挂器、管外封隔器及配套工具等新工艺技术达到了优质固井的目的。     

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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。