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...     

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。     

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。      

凝胶复合防漏堵漏技术在火焰山腹地表层的应用

吐哈盆地鲁克沁油田火焰山腹地表层钻井过程中,恶性井漏频繁发生,堵漏时间占表层钻井周期的60%以上,严重影响了鲁克沁油田的开发上产效果。针对火焰山腹地表层恶性漏失技术难题,在多次常规堵漏、注水泥堵漏、综合堵漏、膨胀堵漏、雷特堵漏和凝胶堵漏等多种堵漏方式效果不佳的情况下,研发了凝胶复合防漏堵漏技术。该技术的主剂是一种水溶性高分子聚合物堵漏凝胶,其分子链呈空间网状凝胶结构,利用结构性流体较强的剪切稀释性,通过引入不同粒径的刚性堵漏材料和可变形颗粒实现紧密堆积和压实,提高地层承压能力,形成具有防漏和堵漏双重功能的堵漏体系。凝胶复合防漏堵漏技术在火焰山腹地玉北10-20、玉北8-17、玉北8-16等5口井表层进行了现场试验。应用结果表明,比同区块平均漏失量降低74.3%,堵漏损失时间节约93.5%,表层钻井周期节约57.8%。该技术对失返性漏失、溶洞型漏失以及返出量较小的裂缝性漏失具有良好的堵漏效果。      

塔河油田缝洞型储层漏失特征及控制技术实践

塔河油田中一下奥陶统缝洞性碳酸盐岩储层非均质性强,漏失压力可能为零或负值,钻井过程中极易发生漏失等复杂事故,这也是最严重的储层损害方式之一。根据塔河油田工程地质特性,结合钻井与完井实践,从储集空间类型及其地层条件下的变化,探讨了裂缝一孔洞型储层漏失和洞穴型储层漏失特征,介绍了TK1206和TK1231井的漏失处理过程。分析表明,塔河油田钻井完井液及堵漏浆配方对于控制裂缝-孔洞型储层漏失是行之有效的;对洞穴型储层漏失,目前普遍采取提前完钻投产的方法。建议开展低损害易解堵的钻井堵漏材料及配方优化设计工作,加强钻前漏失预测及漏层完井新方法研究。     

缝洞型碳酸盐岩钻井堵漏技术探讨

井漏为缝洞型碳酸盐岩储层钻井过程的普遍现象,钻遇良好天然缝洞,极大程度上将可能发生漏失。而井漏失返是制约钻井安全、影响钻井效率、增大钻井成本的重要因素。结合研究区缝洞型碳酸盐岩储层特征,将钻井过程钻遇的储层分为可堵漏失层和不可堵漏失层两种,依据钻遇储层特征选择不同堵漏剂体系。提出针对本研究区钻井过程的防漏堵漏技术措施,为类似区块提供参考。     

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。     

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。      

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。     

裂缝漏失性碳酸盐岩气藏钻井完井损害模式

碳酸盐岩油气藏一直是我国油气勘探开发的重要领域,然而漏失造成的储层损害极大地阻碍了碳酸盐岩储层的及时发现、准确评价和高效开发。以川东北雷口坡组、嘉陵江组、飞仙关组、长兴组碳酸盐岩储层为研究对象, 对工区储层钻井完井液漏失储层损害模式进行了详尽探讨。工区碳酸盐岩储层多产层多压力系统、裂缝发育、高含硫化氢与二氧化碳,漏失时有发生,储层损害严重。漏失对储层的损害宏观上包括层内损害模式和层间损害模式,层内及层间损害模式可进一步细分为独立裂缝、裂缝网络、裂缝溶洞、溶洞裂缝复合等四种基本模式。针对储层地质特征及漏失损害模式,提出了屏蔽暂堵技术预防储层漏失和保护储层技术,室内实验和现场试验表明该技术有着较好的应用效果。     

裂缝-孔洞型碳酸盐岩储层暂堵性堵漏机理研究

针对裂缝-孔洞型储层从数十微米级至毫米级别漏失通道并存的储层漏失控制问题,提出漏失控制及储层保护的关键是又好又快地封堵裂缝。进行了塔河油田12区钻井液、完井液动态损害评价试验,结果表明,该钻井液、完井液难以满足裂缝-孔洞型储层的漏失控制及储层保护的需要。根据暂堵性堵漏思路改进了该钻井液、完井液,改进后约在3 min内形成暂堵率在99.999%以上的致密封堵层,且60 min累积滤失量不超过0.5 mL,较改进前裂缝封堵能力提高2.3倍,酸溶返排恢复率提高60%,证明暂堵性堵漏思路是可行的。暂堵性堵漏具有堵漏材料粒度范围大、架桥快速、封堵层致密、侵入适度、双向承压和酸溶解除等特点,暂堵性堵漏与屏蔽暂堵技术的差异主要体现在封堵对象、封堵层形成时间、封堵层承压能力、封堵层厚度、封堵层解除方法等方面。      

分支水平井技术在伊拉克HFY油田的应用

通过对伊拉克HFY油田Mishrif储层特点及钻采工程的研究,确定了采用分支井双分支裸眼悬空侧钻并裸眼下筛管的钻完井方式;通过对分支连接井段的井壁稳定、主、分支井眼轨道及施工进行优化设计及作业,形成了HFY油田分支井裸眼悬空侧钻关键技术,降低了主、分支井眼钻井的难度与风险,成功完成4口分支水平井的钻井。第1口分支井生产测试获得了日产原油1 638 m3,与单支水平井初产相比增长了2倍。分支水平井在HFY油田的应用表明,根据油田条件确定合适的分支井钻完井方式是油田优化钻井、优化开发方式、提高综合开发效益的重要途径,Mishrif储层分支井钻井的成功为中东地区大型碳酸盐储层分支井钻井积累了经验,也为油田低成本开发开拓了思路。     

动静态资料在四川盆地磨溪—高石梯地区震旦系碳酸盐岩储层类型识别中的应用

在四川盆地安岳特大型气田磨溪-高石梯地区用静态资料建立的储集层划分标准基础上,应用单井动态资料对储集层的划分再细化,提出了定性、定量划分标准,建立不同类型储集层的动静态响应特征。研究认为:研究区储集层以缝洞型和孔洞型为主;钻遇缝洞型储层钻杆放空较多,钻井液漏失量大,酸化施工泵压较低且下降速度快,测试产量较高,主要分布在高石梯区块;孔洞型储层钻井液漏失量相对较少,酸化施工泵压较高,测试产量小于缝洞型储层,主要分布在磨溪区块。根据气井动态特征,缝洞型和孔洞型储层可再分别划分为两小类,划分参考了产气量、稳产能力、单位压降采气量,油压月递减等生产动态特征和试井解释双对数曲线。新建立的储层识别方法交叉验证了储层动静态响应,为不同类型储层开发技术对策的制订提供了实用性较强的技术参考。     

欠平衡钻井技术在碳酸盐岩超深水平井TP127H井中的应用

塔河油田托甫台地区奥陶系碳酸盐岩储层安全压力窗口窄,储层以裂缝、缝洞为主,钻井中易漏、易涌。TP127H井是该区一口碳酸盐岩超深水平井,钻至井深6 914.39 m,漏失钻井液量1 538.67 m3,水平段钻进钻遇多个溶洞,为安全顺利钻至设计井深,对该井实施了欠平衡钻井工艺。论证了该井欠平衡钻井的可行性,分析了欠平衡钻井技术的钻井液密度、井口控制压力和井底压力,研究成果应用于TP127H井欠平衡钻井施工中。应用结果表明,该技术有效地解决了TP127H井漏失难题,对同类油藏的钻井施工提供了借鉴。     

塔河油田一井多靶可酸溶堵漏技术

塔河油田碳酸盐岩油藏欠发育区储层缝洞规模小,单井难以实现经济开发,通过采用“一井多靶”钻井穿过多个缝洞储集体,可有效提高单井产能,而钻遇的复杂缝洞漏失问题制约了钻井工程提速提效。针对碳酸盐岩储层堵漏技术难点,分析储层漏失特征及堵漏需求,研制了一种可酸溶凝胶颗粒,酸溶率大于86%,膨胀倍数为3～5倍,膨胀后具有良好的韧性和变形性。基于凝胶颗粒堵漏机理,采用正交实验方法,形成了与可酸溶凝胶颗粒协同复配可酸溶的矿物柔性纤维、片状等材料的可酸溶凝胶复合堵漏剂,抗温150℃,酸溶率大于85%,适应0.1～3.0 mm裂缝和4～10目的孔隙,正向承压强度大于9 MPa,反向承压强度大于5 MPa,现场应用效果表明,该堵漏技术可解决碳酸盐岩储层复杂的缝洞漏失问题,应用前景广。     

2022 年 4 期目录

顺北油气田油气资源储量丰富,但特深层碳酸盐岩油藏地质条件复杂,钻井完井过程中存在漏失、井壁失稳和高压盐水侵等问题,因此,探索适用于该油气田特深井的钻井完井技术体系,是加快该油气田开发进程的关键。通过技术攻关和实践,形成了适用于顺北油气田的特深井钻井完井技术体系,包括特深井井身结构优化、钻井提速关键技术、防漏堵漏技术、长裸眼防漏及小间隙固井技术、超深小井眼定向钻井技术和超深井缝洞型储层完井技术等技术,指出需持续优化特深井井身结构、急需解决二叠系和志留系漏失问题、深层破碎带安全钻进技术不成熟、急需配套高温高压井下仪器工具和裂缝性储层安全钻井技术,提出了增强工程地质一体化、加强堵漏和防塌技术研究、加强新技术和新工具的应用、加强高端仪器和特殊材料及装备研发等发展建议,以进一步推动顺北油气田特深井钻井完井技术的快速发展,实现该油气田特深层碳酸盐岩油气藏的高效开发。      

顺北一区裂缝性碳酸盐岩储层抗高温可酸溶暂堵技术

顺北油气田一区超深裂缝性碳酸盐岩储层具有高温、高压和天然裂缝发育的特点,钻井过程中易发生漏失。为了解决地层漏失及漏失后带来的储层损害问题,基于岩石矿物组成、微观结构特征和损害因素等研究,提出了“钻井液性能控制+可酸溶暂堵体系”的储层保护对策,研制了主要由可酸溶纤维、可酸溶填充材料及弹性石墨组成的抗高温可酸溶暂堵体系。试验结果表明,该暂堵体系抗温180 ℃,酸溶率大于85.0%,渗透率恢复率大于87.0%,适用于缝宽1.0 mm以下的裂缝性储层。SHB1-10H井的现场试验表明,其目的层钻进中采用抗高温可酸溶暂堵技术后,储层保护效果明显,投产后产油量达到90.0 m3/d,较邻井产油量大幅提高,实现了“堵得住、解得开”,为类似油田的裂缝性储层高效钻进提供了一种新的技术途径。      

伊拉克格拉芙油田Mishrif储层长筒取心技术

格拉芙油田Mishrif储层渗透率高,钻井过程中压差卡钻和井漏等井下故障频发,并且地层夹杂泥灰岩和黄铁矿,取心时很难保证取心收获率和取心质量。在分析该油田地层特点和取心技术难点的基础上,制定了适用于Mishrif储层的长筒取心技术措施:设计采用泄压式铝合金内筒和具有防倒扣功能的内筒稳定装置,以提高取心收获率;应用滑轮组吊装系统和岩心伽马扫描技术,以实现岩心的快速高效处理。格拉芙油田3口井的取心作业共计取心309.00 m,平均取心收获率达到92.5%。应用结果表明,该长筒取心技术有效解决了格拉芙油田Mishrif储层的取心技术难题,对今后中东地区Mishrif储层的取心作业具有一定的参考借鉴作用。      

华北油田第一口砂岩油藏中曲率水平井钻井技术

华北油田是一个以灰岩为主的古潜山油藏,曾分别于1990年和1996年完成了任平1井和任平2井2口碳酸盐岩油藏水平井。随着多年来的不断勘探开发,新发现的古潜山油藏越来越少,砂岩油藏所占比例越来越大,为探索一条有效的老区开采和剩余油开采方法,决定在砂岩油藏中钻水平井。台4平1井是在砂岩油藏完成的第1口中曲率水平井,该井于2004年2月25日开钻,3月12日完钻。全井最大井斜92.28°,最大造斜率42(°)/100m,最小曲率半径136m。介绍了该井钻井过程中的技术难点、采取的技术措施以及取得的成功经验。该井的成功实施为华北油田老区勘探开发创出了一条新路,必将全面推动水平井技术在华北油田的大面积应用。