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        淺析長慶油田洛河組堵漏方法

        2012-12-29 09:06:04謝凌祥楊慧壁
        中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2012年12期
        關(guān)鍵詞:漏層洛河橋接

        謝凌祥 黃 龍 楊慧壁

        (1.長慶油田分公司第八采油廠,陜西 西安 710018;2 長慶油田分公司,第五采油廠,陜西 西安 710018)

        1 洛河組地層特點(diǎn)分析

        在長慶油田洛河組地層中,其巖石顆粒一般分為中砂、粉砂和細(xì)砂巖,地層的厚度一般在100-300m 之間?;鶐r顆粒的分選較好,分選值在1.18-1.49 之間。大部分顆粒的表面都比較平整,其形狀一般表現(xiàn)為次圓和次棱,并且在顆粒的表面,大多被泥質(zhì)和鐵質(zhì)侵染,同時(shí)伴有泥質(zhì)膜。在地層中,基巖顆粒的粒度絕大多數(shù)在250um 以上,其中100um 以上的就占到80%。

        在對(duì)河洛層的巖芯孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析后,發(fā)現(xiàn)地層砂巖的孔隙主要為粒間孔隙,通過使用壓汞法對(duì)其進(jìn)行測試后,發(fā)現(xiàn)孔隙結(jié)構(gòu)的分布規(guī)律一般為:巖芯孔喉的分布范圍一般為0.2-735.4um 之間,80%左右的孔喉分布在10-180um 之間。

        在洛河地層的巖芯滲透率方面,通過氣測法檢測后發(fā)現(xiàn),巖芯的滲透率分布一般以幾百到2000 毫達(dá)西為主,分布比較廣泛。

        通過以上分析發(fā)現(xiàn),可以得出該河洛組地層的高滲大孔隙地層,巖石膠結(jié)強(qiáng)度差,并存在松散層,這些都可能導(dǎo)致在鉆井作業(yè)中發(fā)生井漏情況。

        2 洛河組漏失層的類型判定

        在鉆井作業(yè)中,河洛組會(huì)出現(xiàn)不同程度的漏失,按照大小,一般可以分為微漏、小漏、一般性漏失和嚴(yán)重漏失。其中,微漏是指漏層出現(xiàn)微裂縫,漏速小于5m3/h;小漏是指漏層出現(xiàn)小裂縫,為砂礫巖滲漏,漏速為5-15m3/h;一般性漏失是指漏層出現(xiàn)裂縫、小溶洞,一般為滲透性好的砂礫巖,漏速為15-40m3/h;嚴(yán)重漏失是指漏層出現(xiàn)寬裂縫、溶洞,一般為粗礫巖,漏速為失返,或大于40m/h。

        3 洛河組常用堵漏方法

        3.1 隨鉆堵漏

        隨鉆堵漏法一般應(yīng)用于較輕微的堵漏,即漏速低于10m3/h。該堵漏方法的應(yīng)用比較靈活,具有耗時(shí)短、成本低的特點(diǎn)。

        3.1.1 隨鉆堵漏的施工工藝

        (1)施工人員在漏失多發(fā)井段進(jìn)行鉆井時(shí),要配備干凈的泥漿罐,保證泥漿罐的攪拌器和蝶閥運(yùn)行良好。

        (2)對(duì)實(shí)際漏失量進(jìn)行確定,選用合適的鉆頭水眼實(shí)行鉆進(jìn)。

        (3)當(dāng)鉆至漏失層時(shí),施工人員需多鉆入幾米,并對(duì)漏失量和漏速進(jìn)行測量,同時(shí),根據(jù)實(shí)際情況決定是否繼續(xù)鉆進(jìn)或停鉆循環(huán),活動(dòng)鉆具候堵。

        (4)施工人員根據(jù)漏速的大小,結(jié)合以往的施工經(jīng)驗(yàn),確定堵液的配方。

        (5)在配好堵液后,立即泵入漏失段,用泥漿頂替堵液達(dá)到平衡后,即起鉆,鉆至堵液面上100-200m 處,進(jìn)行泥漿循環(huán)試壓,循環(huán)時(shí)間40-60min 后,如果不再漏失,即可繼續(xù)鉆進(jìn)。若堵漏液替入漏失段的漏失量在3m3/h以內(nèi),則采用關(guān)井?dāng)D替的辦法,將鉆具起至安全位置,在不超過地層破裂壓力的前提下進(jìn)行擠替。完成擠替后,對(duì)其觀察30min,如果不再漏失,則可繼續(xù)鉆進(jìn),完成隨鉆堵漏。

        3.1.2 隨鉆堵漏實(shí)例

        在陜北吳起區(qū)塊新78-69 井中,井段598-962為洛河層,經(jīng)測定顯示,該洛河層性質(zhì)為承壓能力低的孔隙漏失地層。在鉆進(jìn)施工中,共發(fā)生4 次井漏,漏速為1.6m3/h 至失返,漏失泥漿共300m。施工人員先后使用濃度為6%-10%的橋漿堵漏4 次后,均顯示無效。后用清水配制Z-DTR 堵液15m 泵入漏層,起鉆至堵液面以上,進(jìn)行循環(huán)試壓,發(fā)現(xiàn)不再漏失。于是繼續(xù)鉆進(jìn),當(dāng)鉆至890m時(shí),再次發(fā)生井漏,漏失量為10m3/h,施工人員再次進(jìn)行隨鉆堵漏,最終順利堵住漏層。

        3.2 橋接堵漏

        橋接堵漏是將不同形狀、尺寸的惰性材料,以不同的配方混合于泥漿中直接注入漏層的一種方法。使用該方法時(shí)應(yīng)注意,堵漏材料的級(jí)配合濃度應(yīng)根據(jù)不同的漏層性質(zhì)來進(jìn)行選擇,否則無法在漏失通道中形成“橋架”,或是在井壁處“封門”,容易導(dǎo)致堵漏失敗。

        3.2.1 橋接堵漏的施工工藝

        (1)橋漿濃度的確定。在進(jìn)行橋漿濃度的配制時(shí),要對(duì)漏速、漏層壓力、液面深度和漏層段長、漏層形狀等因素進(jìn)行綜合考慮,濃度范圍一般為5%-20%。對(duì)于漏速大、裂縫大或空隙大的井漏,應(yīng)當(dāng)采用大粒度、長纖維、大片狀的橋接劑配成高濃度的漿液,反之則采用小顆粒、短纖維的橋接劑配制成低濃度的漿液。

        (2)橋接劑級(jí)配。橋接劑一般分為三類,即硬質(zhì)果殼(核桃殼等)、薄片狀材料(云母,塑料片等)、纖維狀材料(鋸末、棉籽殼)。采用合理的橋接劑級(jí)配比對(duì)于堵漏成功率的提高起著關(guān)鍵性作用,通常情況下的搭配的比例為:粒狀:片狀:纖維狀=6::3:2;所用的橋接材料:大 5mm,粗 3-4mm,中 1-3mm,細(xì)0.05mm,以3:3:2:2的比例配制。

        (3)基漿?;鶟{一般使用含膨潤土8%左右的新漿,粘度和切利要適當(dāng),以防橋接劑漂浮和下沉,通常漏斗粘度為30-50s。

        3.2.2 橋接堵漏實(shí)例

        在地191-44 井施工中,當(dāng)采用1.01cm泥漿鉆至690m時(shí)發(fā)生井漏,漏失速度為15m3/h。施工人員配制濃度為7.5%(核桃殼:云母:鋸末:膨潤土為 1:1:1:1)、15m 的橋漿,在替出鉆頭后,關(guān)井?dāng)D入5m 橋漿,并測得立管壓力為3MPA,套壓為1-1.5 MPA。在靜止憋壓24h 后,套壓保持在1.2MPA,表明堵漏成功,恢復(fù)正常鉆進(jìn)。

        3.3 打水泥堵漏

        打水泥漿堵漏作為一種重要的堵漏手段,常與橋塞堵漏二者相結(jié)合進(jìn)行復(fù)合堵漏,堵漏效果十分良好。

        3.3.1 打水泥漿施工工藝

        (1)配制一定量的堵漏泥漿,先進(jìn)行一次橋塞堵漏,適當(dāng)提高地層的承壓能力。下鉆至井底循環(huán)15-30min(視漏失情況決定時(shí)間長短),然后起鉆至漏層以上80-120m 處。

        (2)在確定井眼暢通、設(shè)備完好(剎車系統(tǒng)、死活繩頭、泥漿泵、高壓閘門組、供水等)、施工措施清楚后,即可進(jìn)行打水泥作業(yè),并上下活動(dòng)鉆具。

        (3)對(duì)替量進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算,替入量的確定標(biāo)準(zhǔn)以鉆桿內(nèi)水泥漿液面高于環(huán)空50米為準(zhǔn)。

        (4)起鉆,一般要求起出一定量的鉆具,先灌入起出鉆具所需的體積后,再灌入一定的體積直到返出,并查看漏失量。

        (5)關(guān)井?dāng)D入。控制小排量(單凡爾)擠壓,在擠壓中控制泵壓要小于4MPa,分2 次進(jìn)行擠壓,擠入量的確定標(biāo)準(zhǔn)以在井眼內(nèi)留100-120米水泥塞為準(zhǔn),并對(duì)打水泥過程中的漏失量進(jìn)行考慮。

        (6)擠完水泥后,候凝24h后再鉆水泥塞。

        通過以上的論述,筆者認(rèn)為,在鉆井作業(yè)中,對(duì)于井漏情況的出現(xiàn)、預(yù)防和處理,是一個(gè)比較復(fù)雜的過程。在開工前,要進(jìn)行積極預(yù)防,將井漏情況的發(fā)生率減少到最低。一旦發(fā)生井漏,就要對(duì)現(xiàn)場的地層土質(zhì)等情況進(jìn)行分析,了解井漏的嚴(yán)重程度,并采用合理的堵漏技術(shù)和堵漏劑,及時(shí)準(zhǔn)確地進(jìn)行施工處理。而這就要求技術(shù)人員熟練地了解和掌握各種堵漏技術(shù),在發(fā)生漏井情況時(shí)能夠迅速果斷地解決問題,從而減少施工成本,降低施工的風(fēng)險(xiǎn)。

        [1] 蒲曉林,羅向東,羅平亞.用屏蔽橋堵技術(shù)提高長慶油田洛河組漏層的承壓能力 [J].西南石油學(xué)院學(xué)報(bào),1995(2).

        [2] 劉德新,井漏的原圓和堵漏技術(shù)及材料現(xiàn)狀分析[J].西部探礦工程,2009(11).

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