碳酸盐岩裂缝溶洞层胶质水泥堵漏技术——以川东地区蒲005-2井为例

针对川东地区蒲包山构造三叠系嘉陵江组地层压力系数低、漏失井段长、漏层和水层同时存在等复杂钻井难题,提出利用胶质水泥堵漏技术来解决上述问题的技术思路:①将水泥浆与钻井液以一定的比例混合,形成胶质水泥浆,降低水泥浆密度和凝固强度,提高堵漏成功率;②在钻井液中加入氯化钙,以调节胶质水泥浆稠化时间;③施工前做好胶质水泥浆的配方比例;④用高浓度膨润土浆为隔离液,减少地层水对堵漏浆的稀释;⑤施工中,使胶质水泥浆至少2/3进入漏层,对整个裸眼段彻底封堵;⑥用两台水泥车配合施工,通过调节水泥车排量来实现配方比例;⑦施工结束后,适当缩短候凝时间,控制水泥塞强度,避免钻水泥塞过程中钻出新井眼。将上述措施应用到蒲005-2井获得了成功,为解决川东地区浅层碳酸盐岩裂缝—溶洞型井漏问题又探索出了一条新的途径。     

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。     

恶性井漏治理现状及展望

通过实例阐述了当前石油钻井工程中存在的诸多恶性井漏现象,包括溶洞型井漏,地下水层漏失,承压堵漏中的频繁性复漏和大量返吐现象。分析了治理此类严重井漏的多种现有技术的缺陷,现有桥浆/智能凝胶+快干水泥浆或者投树脂堵漏球+桥浆+快干水泥浆等方法,治理溶洞型井漏和地下水层漏失时成功率低;膨胀波纹管技术施工工期长,工艺复杂,成本高,配套工具质量可靠性差;堆积堵漏原理中常用植物堵漏材料抗温抗压抗腐蚀性差,常用矿物堵漏材料易破碎,堵漏材料颗粒彼此独立未胶结固化成一个整体。为更好地解决此类复杂井漏状况提出了新方法和新工艺,包括研发一种特殊封隔短套管解决溶洞型井漏和地下水层漏失;研制出系列新型承压堵漏材料和固化剂/热固性树脂复配形成新型桥堵浆,解决频繁性复漏和大量返吐现象。     

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。     

脉冲推挤膨润土水泥浆封堵流动水恶性漏失层

油气井在钻井过程中容易出现地层漏失,尤其是含有流动地层水地层的漏失问题,存在漏速高、漏失量大,常用堵漏方法效果差、成功率低的问题。针对含流动水地层恶性漏失的封堵难题,研制了膨润土水泥浆体系,通过增加堵漏水泥浆中膨润土的含量,来提高堵漏水泥浆的黏度,提升其抗冲稀性。对膨润土水泥浆流变性、抗压强度和流动性能进行考察。结果表明,在保证抗压强度满足现场要求的前提下,建议膨润土加量为2.0%～2.5%,膨润土堵漏水泥浆体系在初凝前静止10 min后流动度明显降低,处于高稠状态。针对膨润土堵漏水泥浆的性能,设计了脉冲间隔推挤水泥浆堵漏工艺,通过调控推挤排量和间隔时间,使高稠态膨润土水泥浆被推挤入漏层,接近初凝时间时推挤水泥浆到位,该工艺能够使膨润土水泥浆滞留于漏失通道并凝固,提高堵漏成功率。华北某井现场应用结果表明,使用膨润土水泥浆配合脉冲间隔推挤工艺,可一次性解决含流动水恶性漏层的封堵难题,该技术现场施工简单,成功率高,成本低。      

智能凝胶GD-1混堵技术在靖边油田气井的应用

为了解决靖边气田钻井过程中井漏堵漏不彻底、容易出现井漏反复的井下复杂问题,在基于常规堵漏方法的基础上,引进了智能凝胶GD-1混堵技术,通过几口井黄土表层、刘家沟组裂缝地层防漏、堵漏工艺的应用,说明该智能凝胶加强了堵漏浆的溶涨性、滞留性,提高了堵漏成功率,减小了堵漏的反复性,二次堵漏的几率明显降低;同时该智能凝胶还能与水泥浆、桥堵剂等混合使用,采用水泥浆+凝胶、桥堵剂+凝胶也取得良好效果,进而丰富了气田易漏区域的堵漏工艺技术.     

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。     

油基钻井液水平井堵漏水泥浆体系研究与应用

油基钻井液已被广泛应用于页岩气水平井钻井。受堵漏材料的限制,钻遇裂缝发育地层时油基钻井液的漏失依然困扰着施工人员。水泥浆很早就被应用于钻井堵漏,并具有施工简单、堵漏效果良好的特点。油基钻井液水平井钻遇裂缝发育地层,极易发生井漏,油基钻井液大量漏失不仅增加钻井成本而且破坏环境。通过室内优选添加剂材料,开发了一套可用于水平井油基钻井液堵漏的水泥浆技术,成功应用于焦石页岩气水平井堵漏作业,现场效果良好。     

智能凝胶+快干水泥堵水堵漏技术在YB204-2井的应用

元坝气田海相地层由于具有多套压力系统，导致钻完井过程中出现地层出水、又喷又漏，甚至喷漏同层等井下复杂，采用常规堵漏技术无法快速有效解决上述问题。为解决该难题，采用了智能凝胶+快干水泥堵水堵漏技术，其基本思路是智能凝胶进入漏层后停止流动，并充满裂缝、溶洞空间，且难以与油、气、水相混合，起到隔水堵漏作用，随后快干水泥浆进入漏层，迅速稠化凝固，封堵出水、漏失通道。该技术在YB204-2井下三叠统飞仙关组二段又喷又漏井下复杂处理中进行试用，成功解决了堵水、又喷又漏及喷漏同层难题，该项技术为类似地层的堵水堵漏工程施工提供参考。     

川渝地区井漏现状及治理对策

川渝地区钻井井漏发生频繁、类型多、损失大,而且随着重点勘探区域的转向,井漏复杂程度增加,治理难度加大。分析了川渝地区井漏的工程地质特点、井漏治理现状及治理的技术难点,提出了要解决川渝地区严重井漏问题,除常规的桥浆堵漏、水泥浆堵漏和清水强钻外,还必须发展气体钻井治漏技术（包括空气钻井、雾化钻井、泡沫钻井、充气流体钻井）、微泡沫钻井治漏技术、高浓度桥浆随钻治漏技术以及堵漏工具等多种技术的综合应用。     

渝东南南川地区常压页岩气示范井应用评价及推广效果

渝东南南川地区常压页岩气资源丰富,是页岩气勘探开发的重要地区。该区前期钻井受地质条件复杂和工程技术配套不完善等因素影响,提速提效总体成效与常压页岩气规模效益开发要求存在差距。为此,选取该区阳春沟区块阳页54-3HF井作为首口常压页岩气示范井,攻关形成区域优快钻完井示范技术序列。在分析区域钻井技术难点的基础上,结合地层抗压特性、地层压力系统等基础研究,系统性攻关浅表层穿漏技术、井身结构优化技术、提速工具优选技术、轨迹控制与导向技术、低密度强封堵油基钻井液技术和优快完井技术等钻井关键技术,形成以浅表层工勘、大排量清水抢钻井、优化井身结构、全国产化提速工具配套、低密度强封堵油基钻井液、地质工程一体化导向、低承压井筒环境优快固井技术为核心的低成本优快钻井示范技术体系。示范井钻井周期19.96 d,刷新国内4 500 m井深最短钻井周期,机械钻速24.88 m/h,较同区相同井深最快机械钻速10.29 m/h提高141.79%,优质页岩钻遇率100%,固井质量优秀,起到了良好的示范引领作用。推广应用后,地区机械钻速、钻井周期等各项技术经济指标均得到明显提升,加快了南川地区常压页岩气勘探开发进程。南川地区常压页岩气示范井攻关形成的高效钻完井技术系列能够满足常压页岩气水平井钻井提速提效的要求,有效推动了石油工程“四提”迈上新台阶,为四川盆地周缘类似气田建设奠定了技术基础,助力国内上游稳油增气降本提效。     

莺歌海盆地超高温高压井挤水泥承压堵漏技术

南海西部莺歌海盆地X构造具有超高温高压地质特征,最高地层温度204 ℃,最大地层压力系数2.19,但地层承压能力低,安全密度窗口窄,钻井过程中极易发生井漏等复杂情况,严重影响钻井安全。为提高地层承压能力,保证超高温高压井段钻井安全,设计了“前置液+抗高温水泥浆”注挤水泥浆体系,通过优化堵漏水泥浆配方,提高了堵漏水泥浆的耐温性能,增强了其封固性能;采用“试挤清洗液+注挤水泥浆”间歇式注挤水泥浆工艺,并利用Drillbench软件模拟分析了井筒温度场,根据井筒温度场精准控制注挤水泥时的水泥浆用量及胶凝时间,提高了堵漏效果。现场应用结果表明,X构造应用挤水泥承压堵漏技术,提高了地层承压能力,扩大了安全密度窗口,为后续超高温高压井段安全顺利钻进提供了重要条件。超高温高压井挤水泥承压堵漏技术可以满足莺歌海盆地X构造安全钻井的需求,并可为类似超高温高压井钻井提供借鉴。      

适合页岩气钻井堵漏的环保型堵漏剂AT-SPS性能评价与应用工艺

针对页岩气表层因地层风化剥蚀和裂缝发育等因素导致的恶性井漏问题,利用液体膨胀原理,采用环保型堵漏剂AT-SPS进行封堵。室内性能评价结果表明:该堵漏剂遇水即快速发生反应,体积膨胀数倍并形成不溶于水的固结体,达到填充漏失通道封堵的目的。根据该堵漏剂的膨胀特性,结合长宁页岩气表层恶性漏失多为溶洞性漏失的特点,制定了应用工艺。采用专用输送工具将堵漏剂注入漏层,堵漏剂遇地层水后快速发生反应,形成坚硬的固化体以封住漏层和水层。该堵漏剂在长宁某页岩气区块进行了4井次的应用,大幅降低了漏失,稳定了井壁,保证顺利钻进至目的井深。介绍了环保型遇水膨胀堵漏剂的基本原理、实验评价和应用工艺,为现场应用奠定了基础。      

川西深井复杂井漏治理技术现状及对策

川西深层裂缝发育,常钻遇漏失,甚至发生喷漏同存或喷漏同层等复杂情况.为此近年来尝试了桥浆堵漏技术、非渗透钻井液堵漏技术、高酸溶性防漏堵漏技术、气体钻井技术等多种治理手段,但都存在一定的限制;为改进完善防漏堵漏技术,研究应用了随钻防漏技术、双层同治技术、下套管井漏治理技术等,使堵漏一次成功率提高了15.6%～33.2%,...     

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。     

丁页2HF页岩气水平井钻井技术

丁页2HF井是部署在川东南丁山构造的一口页岩气水平井,目的层为志留系龙马溪组,设计井深5 655.00 m。该井钻进中面临陆相地层厚度大、上部地层出水、气体钻井应用井段受限、地层可钻性差、钻头选型困难、长水平段托压严重、斜井段泥页岩井壁稳定性差等技术难点。为此,首先分析了丁山构造的工程地质特征;然后,结合邻区实钻资料,在钻进中综合应用了气体钻井、高效钻头优选、PDC钻头配合螺杆复合钻井、强封堵油基钻井液和漂浮下套管、三凝水泥浆体系等技术。实钻表明,这些技术的应用效果良好,不但使丁页2HF井顺利钻达目的层,而且完钻井深达到5 700.00 m,创造当时国内页岩气水平井最深纪录。对该井应用的钻井技术和工艺及具体实施效果进行了分析,认为形成的丁页2HF页岩气水平井钻井技术,可为丁山构造页岩气水平井钻井提供参考。      

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。     

一种新型裸眼可钻桥塞的研制与应用

乍得潜山油藏封层上返试油通常采用打悬空水泥塞工艺。因潜山裸眼段裂缝发育,打水泥塞时会出现水泥浆漏失、水泥塞面位置难以控制等现象,致使注水泥塞一次成功率低及深度不准。针对这一问题,研制开发出一种新型工具——裸眼可钻桥塞,并联合注灰进行封层作业,从而简化潜山裸眼封层工艺,提高封层施工成功率,实现裸眼段准确定位封堵。经过现场实验,该工具达到了预期封层目的,满足现场施工需要。