纤维水泥防漏实验研究

在孔隙型低压地层、渗漏型地层和诱导裂缝性地层固井时,水泥浆低返一直是影响固井质量的一大技术难题.室内实验评价了ZRF防漏增韧纤维水泥浆的常规固井施工性能和防漏性能,分析了其抗渗作用机理及堵漏机理.ZRF防漏增韧纤维材料具有一定辅助降失水功能,可提高水泥浆的沉降稳定性,使游离水降至很少,能够降低水泥石的渗透率和体积收缩率.评价结果表明,ZRF纤维防漏增韧水泥浆可以同时解决固井过程中的水泥浆漏失和改善水泥石脆性的技术难题,能封堵3 mm以下的裂缝性漏失和孔径小于0.45 mm的渗漏性漏失.     

潜山尾管固井技术探索与实践

潜山油藏已进入开发中后期,地层压力系数降低到了0.90以下,采用尾管固井完井是实现分层开采的有效措施之一.多数井在潜山油层钻进过程中发生了井漏,因此要使固井质量达到要求,首先必须解决漏失问题,然后使用具有低失水、低析水、双凝性能的低密度防漏水泥浆固井.对于非开放性裂缝型漏失井,采用6%～8%复合堵漏剂进行堵漏,能建立循环后再用6%～8%超低渗处理剂和2%～4%弹性堵漏剂进行挤堵,当地层承压能力达到要求后即可采用常规方法固井.对于开放性裂缝型漏失井,可直接用7%水化膨胀复合堵漏剂加4%超低渗处理剂进行挤堵,且挤注压力不易太高,只要能建立循环即可用低密度双凝防漏水泥浆进行固井作业.对于溶洞型漏失井,可先采用特殊工艺封堵溶洞,再用桥堵方法堵漏,然后再进行固井作业.该套潜山尾管固井工艺技术应用了4口井,均达到了分层开采的目的.     

防漏水泥浆体系在吉林油田严重漏失地层中的应用

海坨构造位于吉林油田松辽盆地南部中央坳陷,该地区下部地层裂缝发育,在钻井和固井过程中经常发生严重井漏和水泥浆低返事故,固井质量无法保证.在分析了该地区构造特征、裂缝性质及固井施工中存在问题的基础上,采取了以防漏水泥浆体系为主,结合小排量顶替的防漏固井工艺技术.室内评价和3井次的现场试验结果表明:以F27A为主的防漏水泥浆体系堵漏效果突出,其综合性能优于低密度水泥浆体系.F27A防漏水泥浆体系有效地解决了海坨地区严重漏失探井固井作业中水泥浆低返的技术难题,满足了该地区固井施工技术要求,显著提高了易漏地层的封固质量.     

纤维堵漏低密度水泥浆的室内研究

钻井和固井过程中常遇到井漏。低密度纤维水泥浆可通过纤维堆积和架桥作用在漏失层井壁上形成网状结构,对漏失层进行有效封堵。室内以微硅和漂珠为外掺材料,以纤维做堵漏材料,配制成低密度纤维水泥浆。实验表明纤维对水泥浆的基本性能影响较小。利用水泥浆静态模拟堵漏装置,评价了该水泥浆的防漏、堵漏能力。试验结果表明：该水泥浆对缝宽2mm以下的裂缝性地层和孔径2mm以下的孔隙性地层有很好的封堵能力,静态堵 漏的承压能力达到了7MPa,扩大了井下的压力安全窗口,可用于钻井和固井过程中的堵漏、防漏。     

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。     

超深超高温裂缝性气藏固井水泥浆技术

顺南井区属于裂缝性气藏,漏失风险大,且水泥石在超高温条件下易发生强度衰退,导致气层固井质量无法满足后续施工要求,为此,开展了抗高温防漏水泥浆固井技术研究。通过探究硅粉加量对水泥石强度的影响,得到水泥石强度衰退预防的方法;利用水泥浆静态堵漏仪,评价纤维体系的堵漏能力,形成防漏水泥浆技术;综合水泥石强度衰退预防及漏失控制方法,优选关键外加剂,形成气藏固井用抗高温防气窜水泥浆体系。实验结果表明:井温大于180 ℃时,硅粉含量大于50%水泥石强度不易衰退;封堵1 mm裂缝和2 mm孔分别需加0.6%的6 mm纤维、1%的8 mm纤维。新型水泥浆体系具有较好的防气窜性能,且在顺南井区得到了成功应用。该抗高温防漏水泥浆固井技术对顺南井区具有一定的适应性,可为该区块勘探和开发提供技术保障。     

林4-36X井防漏防窜水泥浆固井技术

林4-36X井是二连油田低压区块上的一口开发井,目的层段压力系数0.6～0.9,钻井过程中在油层段1372.4 m和1485.3 m处发生漏失,井漏时钻井液密度1.19 g/cm3;在发生井漏的同时,也存在着油水外浸.在井温低、水泥用量小的情况下,采用低密度防漏防窜水泥浆体系固井,通过降低水泥浆密度并在水泥中加入弹性防漏堵漏材料,提高水泥浆的防窜性能等技术措施进行固井,施工作业顺利,电测固井质量优质.     

苏丹124区漏失层固井技术

在钻井、完井过程中经常遇到钻井液漏失,由它引起的井下复杂情况和诱发的恶性事故,对钻、完井危害极大。苏丹124区平均每年因处理井漏损失的时间约4514h;平均每年损失约877万关金。为此。针对124区漏失性地层的复杂特性,通过研究实践,总结出了一整套行之有效的固井防漏、堵漏工艺。以传统的先期堵漏,平衡压力法为基础,与现代先进的堵漏材料相结合,研发出了具有较强堵漏效果的纤维防漏水泥浆体系和凝胶堵漏工艺。并通过现场实例证明其在打水泥塞,表层固井,油层固井过程中防漏,堵漏的显著效果。通过先期泥浆预防漏失,后期水泥浆堵漏等一系列行之有效的措施大大提高了堵漏成功率,缩短了堵漏工期,为甲方GNPOC挽回了大量的经济损失。     

巴48-31井防漏堵漏水泥浆固井技术

巴48-31井是二连油田低压区块上的一口开发井,目的层段压力系数在0.3～0.4之间,钻井过程中在油层段的1225～1227 m及井深1305 m处发生2次漏失,发生井漏时钻井液密度仅为1.13 g/cm3;同时存在着油水外侵.在井温低、水泥用量小的情况下,决定采用防漏堵漏低密度水泥浆体系固井.该水泥浆体系在降低水泥浆密度的同时,通过在水泥浆中加入弹性防漏堵漏材料,以达到防止漏失的目的.现场应用表明,该防漏堵漏低密度水泥浆能够满足二连油田产层压力系数在0.3～0.4之间的低温易漏井固井的要求;施工顺利,未发现漏失情况;24 h后声幅测井,固井质量为优质.     

超低密度水泥浆体系在鹤煤3井固井中的应用

鹤煤3井在360~1 030 m井段共发生8次漏失,共计漏失钻井液100 m3。通过优选水泥浆体系,采用含有特种纤维防漏增韧和助防漏材料的低密度和超低密度两种水泥浆体系相搭配进行固井,有效地防止了井漏,固井质量良好。超低密度水泥浆体系在该井的成功应用,为该区块大面积开发煤层气提供了强有力的技术保障。     

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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。     

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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。     

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。      

缝洞型碳酸盐岩储层漏失模型及控制对策

缝洞型碳酸盐岩储层工程地质条件复杂,缝洞发育,漏失极易发生且漏失损害严重,以塔河油田12区为例,该区块奥陶系已完钻的95口井中47％的井发生漏失,30％发生不同程度放空,漏失通道形态及组合方式是漏失模型及漏失控制对策的依据,建立了(闭合)缝-洞-缝-洞、(开启)缝-洞-缝-洞、洞-缝-洞-缝3种抽象化储层漏失模型,分析认为,溶洞的大小、离井壁的远近程度决定了漏失控制的难易程度,只有在漏失通道的狭窄处实施封堵,才能有效地控制缝洞型储层的漏失问题.研究表明,缝洞型储层的难点在于不能准确地预测储层的漏失通道尺寸及存在方式、位置、形态、大小等特征,关键在于又快又好地封堵裂缝;针对不同类型的缝洞型储层漏失,系统给出了不同类型储层的相应漏失控制对策.     

靖南区块漏失井固井工艺研究

为了提高苏里格气田靖南区块漏失井填充段固井质量,考察了不同堵漏剂对水泥浆性能的影响,研制了一套适合该区块的轻珠堵漏水泥浆体系。首先优选出植物颗粒（A）、纤维混合物QD-2和复合纤维DF-NIN堵漏剂,并通过正交实验可知,3种堵漏剂的质量分数分别按照2%、2%和3%复配堵漏效果最好,水泥石的抗压强度为7.6 MPa。通过堵漏性能评价可知,水泥浆的漏失量大幅度降低,且基本性能均满足固井质量要求。通过对该区块地质特征进行调研,制定出一套新的固井工艺技术,该工艺技术在靖南区块试验8井次,其一界面固井质量合格率均在95%以上,二界面固井质量合格率均在99%以上。这说明轻珠堵漏水泥浆体系及漏失井固井工艺能大幅提升填充段固井质量,最大程度地满足漏失井全井段封固质量的要求。      

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。     

注水泥堵漏过程中水泥塞形成高度及质量控制技术研究

注水泥堵漏是裂缝性和溶洞型漏层地层堵漏施工的主要工艺技术，水泥塞的有效形成和形成的质量是保证注水泥堵漏施工成功率的关键，而水泥塞不能有效形成或形成质量差的主要问题是注水泥施工全工程中出现的混浆问题。文章在现有研究的基础上，通过对注水泥施工过程中水泥混浆问题的详细分析，归纳出影响出现水泥混浆的4个压力平衡点、对应于每一个压力平衡点的混浆机理及影响因素。在此基础上提出了具体的保证注水泥堵漏施工过程中水泥塞有效形成的控制技术和计算方法，即：设计合理的水泥塞高度和钻具下入深度；确定合理的注水泥量；解决注水泥过程中假封门现象对水泥塞形成高度的失控问题；大裂缝和孔洞型漏失层的水泥塞液面的控制技术。     

酸溶性水泥的室内研究

介绍了一种新型酸溶性水泥(MC)的基本性能,并研究了该体系在盐酸及土酸中的酸溶性。同时考察了温度、酸液浓度及酸液体积对酸溶性的影响。结果表明MC水泥浆体系与水泥净浆性能接近,但水泥石有明显的体积膨胀,且水泥石能在HCl中完全溶解。因此,可用于油气层漏失的堵漏作业。     

伊拉克米桑油田AGCS27井裂缝性严重漏失堵漏新方法

伊拉克米桑油田位于伊拉克东南部的米桑省,地质情况复杂,存在严重的盐膏层蠕变缩径、垮塌、高压盐水层、井漏等复杂情况,特别是目的层裂缝性漏失十分严重,采用常规堵漏技术收效甚微,在目的层中堵漏既要保证堵漏效果,还要保证完井后的采油作业能建立有效的通道。AGCS27井四开钻进至井深2 932 m发生漏失,先后应用各种堵漏剂进行了20多次的堵漏作业,效果均不理想,最后采用套管传输堵漏工艺,将大颗粒、长纤维堵漏材料,装入套管筒直接送至漏层,对漏层进行封堵,取得了良好的效果,为该井的顺利完钻提供了井眼保证,是一种创新的堵漏工艺,对深井裂缝性漏失的堵漏作业,具有经济性和实用性。     

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川东北地区复杂恶性井漏主要包括大裂缝或溶洞井满、长段低压地层井漏等。恶性井满虽只占井满次数的10％～20％，其损失却占井漏总损失的50％以上。章对川东北地区恶性井漏的类型和处理技术进行了总结，为类似井漏的处理提供有益的参考。