遇水快速膨胀胶凝堵漏技术在长宁页岩气区块的应用

长宁页岩气区块地表为喀斯特地貌,地下溶洞暗河发育,在表层钻进过程中地层出水严重且常发生失返性漏失。针对表层出水漏失难题,先后采用桥浆、高失水堵漏材料、水泥浆、智能凝胶等系列堵漏材料,但堵漏效果差且容易出现复漏。为此室内研发出一种遇水快速膨胀胶凝的堵漏材料,堵漏机理为“膨胀+交联+充填”,堵漏材料遇到地层水后可以与其混合发生交联反应,同时发生膨胀反应,释放CO₂气体促使堵漏材料快速膨胀数倍体积,形成不透水的无毒弹性胶状体;借助CO₂气体压力可将未固化的弹性胶状体进一步压入并充填漏层的孔隙,起到膨胀与弹性堵水的效果。通过配方优化形成遇水快速膨胀胶凝堵漏浆,性能评价表明,堵漏浆胶凝时间在15～70 min范围内可控,膨胀率为250%～350%,可以锁住3倍体积的蒸馏水和5倍体积水基钻井液;在CDL-Ⅱ型高温高压堵漏试验仪中对4～3 mm、5～4 mm模拟漏失通道承压分别达到3.8、1.7 MPa,复合桥浆堵漏后承压能力提高至6.25、5.2 MPa。现场应用一次性封堵出水漏层,提高承压能力5.8 MPa,解决表层出水漏失难题并保障了安全钻进。      

科索1井溶洞性漏失层堵漏技术

溶洞性漏失层的堵漏技术是钻井过程中的难题。科索1井在钻至井深48050 m时井口失返,在历时285 h,经过5次桥浆堵漏、1次注水泥堵漏和1次凝胶聚合物堵漏失败后,采用成像测井技术对漏失层的大小和位置进行了准确判断;以漏失层特征为基础,针对常规架桥封堵难以满足施工需要的实际情况,选用大的块状材料为架桥材料、可凝固材料为填充物,形成高强度、承压能力强、持久的堵塞层,成功解决了科索1井溶洞性恶性漏失的堵漏难题,形成了有流动水情况下的溶洞性井漏堵漏技术。      

川南页岩气钻井井漏特征及堵漏技术研究与应用

川南页岩气井区地质地貌复杂,缝洞发育明显,各层段恶性漏失频发,堵漏工作难度大,复杂处理周期长,钻井提速受到严重制约。针对上述工程地质难题,开展了川南地区页岩气钻井井漏特征分析和井漏防治技术现状评价,系统阐述了桥塞堵漏、水泥堵漏、多相混输堵漏、遇水快速凝固堵漏、油基钻井液堵漏等技术工艺的封堵效果。川南页岩气井区以裂缝性漏失为主,纵向上呈明显的“三段式”特征。表层地层井漏治理难度大,尚未得到很好解决;中部地层采用随钻、桥堵、水泥堵漏和清水强钻工艺,井漏防治效果较好;下部地层存在承压堵漏无效、龙马溪组溢漏同存的难题。研究形成了复合桥塞堵漏、桥塞+高滤失堵漏、桥塞+水泥浆堵漏、凝胶+水泥浆堵漏等综合堵漏工艺技术,通过集成应用,整体堵漏成功率提高至56%,治漏成效显著。针对当前仍存在的表层漏失处理工艺受限、井漏治理时间长、缺乏精确的漏层诊断技术等问题,建议开展漏失层诊断等技术攻关,研发漏失通道适应能力强的堵漏新材料、新工具及配套工艺。     

特殊复杂漏层成功经验介绍

在钻井中对于渗透性的砂岩和砂泥岩漏失地层,一般可以采取改变钻井液性能,如降低钻井液密度、切力、固相含量以及ＡＰＩ失水量,或者是改变环空返速、控制钻速等方法来避免发生漏失。但是,对于特殊复杂的裂缝、溶洞性漏失地层,目前还没有一种行之有效地解决方法。文中针对ＪＦ—１２８ 井钻遇特殊复杂的裂缝、溶洞性漏层的堵漏方法和效果进行总结和探讨,得出的结论是：采取桥堵浆加水泥浆,并正确选择压井方法堵漏成功率较高。     

化学固结承压堵漏技术在明1井的应用

明1井是中原油田普光分公司部署在普光区块的1口预探井,该井雷口坡组以上地层由于裂缝发育、断层多、地层破碎、胶结性差,加之钻井液密度窗口窄,多次发生失返性恶性漏失。采用桥堵、可控胶凝、水泥浆、凝胶等多种堵漏方式,均告失败,采用常规承压及雷特承压堵漏方法,但效果均不好。后采用化学固结浆封堵施工井段,采用交联成膜浆保护施工井段以上裸眼地层,防止憋挤时压漏上部薄弱地层,提高了地层承压能力,达到了施工要求,为顺利完成该井的施工任务提供了安全保障。化学固结堵漏材料是一种高价金属离子纳微米级材料,具有微小膨胀功能,密度在1.05～1.90 g/cm3之间可调,抗温达180℃;交联成膜浆使用高强度桥接堵漏材料代替常规的桥接材料,并引入化学交联固结材料,抗返吐能力大于3 MPa,抗温大于180℃,抗压差大于20 MPa。该化学固结承压堵漏技术的成功应用,为在易漏地层提高地层承压能力提供了一种有效的堵漏方法。      

川东大天8井溶洞恶性井漏的处理

大天 8井用密度为 1.0 3g/cm3 的钻井液钻至 1171.30～ 1193.5 8m井段 (飞仙关 ,灰岩 )发生井漏 ,漏速大于 10 8m3 /h(排量为 30L/s时 ,井口无返出 ) ,先后采用桥浆、水泥浆、桥浆 水泥浆复合堵漏等方法 6次堵漏无效 ,共漏失钻井液 5 30 0m3 、堵漏桥浆 187m3 、堵漏水泥 130t,损失钻井时间 31d。针对上述情况 ,利用“川东高陡构造防漏治漏工艺技术研究”项目的技术成果 ,对裸眼井段进行微电阻率扫描成像 (STAR -Ⅱ )和井周声波成像(CBIL)测井 ,弄清井下漏失通道性质后 ,采用“重晶石浆液 速凝水泥浆”堵漏 ,并通过井口补灌钻井液的方式处理成功 ,为处理溶洞恶性井漏探索了一条新的堵漏工艺途径。     

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.     

新型承压堵漏水泥浆体系的室内研究

在渗漏型地层和诱导裂缝性地层固井时,水泥浆低返是各油气田急需解决的一项难题。从材料学角度出发,开发出了一种可承压延时吸水膨胀材料DRF,其核心组分为经过表面改性和化学接枝处理的棒状及球状高分子吸水膨胀树脂。评价了DRF承压堵漏水泥浆的常规固井施工性能和堵漏能力,分析了其作用机理。实验结果表明,DRF具有一定的降失水功能,使浆体游离液为0,水泥石渗透率降低72%,通过配合使用稳定剂,可提高水泥浆的沉降稳定性;DRF承压堵漏水泥浆能在0.7～6.9 MPa的压差下封堵不同粒径石英砂模拟的微渗漏和大孔洞型渗漏性漏失,对2 mm以下的裂缝性漏失也具有较好的堵漏能力。     

大庆油田南二区防漏堵漏水泥浆技术

在固井过程中发生井漏将导致水泥浆返高不够、漏封目的层,导致固井作业失败.因此,为提高水泥浆防漏堵漏性能,研究了防漏堵漏水泥浆,并分析了其作用机理.利用API失水仪及DL型堵漏材料实验装置,进行了防漏堵漏水泥浆封堵渗透型漏失和裂缝型漏失的评价实验.实验结果表明,由多种材料复合而成的防漏堵漏水泥浆能够成功封堵渗透型漏失和裂缝型漏失.此外,防漏堵漏水泥浆进行了4口井现场试验,固井时无漏失情况发生,固井优质率为75％,合格率为100％.     

波纹管堵漏技术在黄龙004-X1井的应用

四川盆地东部地区在下三叠统嘉陵江组五段以上地层，压力系数普遍较低，井漏频繁，溶洞、裂缝性井漏时有发生，堵漏难度大、成本高，有的井因此报废。黄龙004-X1井钻至井深2 313～2 316 m发生溶洞、裂缝性井漏失返，先后多次采用桥浆、水泥堵漏，均未取得明显效果。在该井开展了波纹管堵漏研究，采用清水强钻至井深2 340.37 m进行波纹管堵漏获得成功，安全顺利钻达固井井深，下套管彻底封隔了该漏失层段。为碳酸盐岩溶洞、裂缝性井漏的有效治理探索了一条新的技术途径。