蘇 鵬

（中國(guó)石油大慶鉆探工程公司鉆井技術(shù)生產(chǎn)服務(wù)一公司，黑龍江大慶163000）

1 概況

目前應(yīng)用最廣泛的隨鉆防漏堵漏劑大多為橋接類防漏堵漏材料，其作用機(jī)理是通過(guò)架橋充填作用封堵漏失地層孔隙或裂縫，堵漏時(shí)堵漏劑對(duì)地層孔隙或裂縫依賴性較強(qiáng)，若堵漏劑顆粒粒徑與漏失地層孔喉直徑匹配不合理，將起不到有效的堵漏作用，只是在井壁外形成簡(jiǎn)單的封門[1-2]。此類隨鉆防漏堵漏劑封堵范圍窄，防漏堵漏適應(yīng)性較差。同時(shí)，各種類型的隨鉆防漏堵漏劑雖在一定程度上取得了較好的應(yīng)用效果,但也存在對(duì)鉆井液流變性能影響大、對(duì)微裂縫地層封堵能力弱、酸溶性差等問(wèn)題。多數(shù)隨鉆防漏堵漏材料酸溶率低，對(duì)儲(chǔ)層有潛在傷害，不利于儲(chǔ)層保護(hù)，且堵塞的抗壓強(qiáng)度不高，鉆井中可能因高壓差被再次壓漏，不適合應(yīng)用于儲(chǔ)漏同層的漏失層[3]。

針對(duì)目前隨鉆防漏堵漏劑存在的上述缺點(diǎn)，提供一種堵漏效率高、不依賴于漏層孔隙及裂縫尺寸、酸溶率高、可用于滲透性、裂縫性非儲(chǔ)層及儲(chǔ)層隨鉆防漏堵漏的隨鉆防漏堵漏劑。

2 隨鉆堵漏劑GSZ-1研究及評(píng)價(jià)

2.1 隨鉆堵漏劑GSZ-1的研制及封堵機(jī)理分析

通過(guò)考察得到幾種酸溶性好的無(wú)定形材料、纖維材料、無(wú)機(jī)礦物材料及超微細(xì)膨脹材料。其中無(wú)定形材料由于其無(wú)定性，無(wú)需要求其顆粒粒徑與漏失地層孔喉直徑嚴(yán)格匹配，能夠適應(yīng)不同形狀和尺寸的孔隙或裂縫，且抗壓強(qiáng)度高，同時(shí)具有架橋和充填的雙重功能。纖維材料能夠在堵漏漿中縱橫交錯(cuò)，相互拉扯，在空隙或裂縫中形成封堵層，有效控制鉆井液漏失。超微細(xì)彈性膨脹材料本身具有良好的彈性和可變形性，吸水膨脹后的材料仍具有良好的彈性和可變形性，在壓差的作用下，小于地層孔隙尺寸或裂縫寬度的可膨脹顆粒進(jìn)入孔隙后，可在地層流體作用下膨脹變形封堵漏失通道，大于地層孔隙尺寸或裂縫寬度的可膨脹材料可在壓差作用下被擠進(jìn)空隙或裂縫，而后在恢復(fù)原形過(guò)程中封堵漏失通道，使其能夠適應(yīng)不同形狀和尺寸的孔隙或裂縫。填充加固材料進(jìn)入由無(wú)定形材料、超微細(xì)膨脹材料及纖維材料形成的封堵層微孔隙，有利于進(jìn)一步降低封堵層的滲透率，增強(qiáng)封堵層的強(qiáng)度，提高封堵層的承壓能力[4]。通過(guò)上述4種材料的協(xié)同作用，使其在較大范圍內(nèi)適應(yīng)不同形狀和尺寸的孔隙或裂縫，一定程度上解決了漏層對(duì)防漏堵漏材料的選擇效應(yīng)，使其具有較好的適應(yīng)性，達(dá)到封堵范圍廣、封堵效果好的目的。同時(shí)，組份中材料以酸溶性材料為主，使得該防漏堵漏劑形成的封堵層能夠在酸化后被破壞而酸化解堵，達(dá)到保護(hù)儲(chǔ)層的目的，既可用于非儲(chǔ)層漏失又可用于儲(chǔ)層漏失。

2.2 隨鉆堵漏劑GSZ-1堵漏性能評(píng)價(jià)

實(shí)驗(yàn)條件：壓力，0.7MPa，時(shí)間，30min，砂床，20～40目砂床；取聚合物淡水漿400mL，加入不同比例的新型隨鉆堵漏劑，測(cè)定浸入深度，使用儀器為FA無(wú)滲透砂床濾失儀。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

由表1～表3可知，加有隨鉆堵漏劑GSZ-1的堵漏鉆井液具有良好的堵漏效果，且該隨鉆防漏堵漏劑在各類鉆井液中均具有良好的適應(yīng)性，新型隨鉆堵漏劑、常規(guī)隨鉆堵漏劑雖對(duì)10～20目、20～40目、40～60目砂床均具有良好的堵漏效果，但加有隨鉆堵漏劑GSZ-1的堵漏鉆井液的砂床浸入深度明顯小于加有常規(guī)隨鉆堵漏劑的堵漏鉆井液，尤其是對(duì)于10～20目砂床更為明顯。這表明GSZ-1對(duì)于大孔隙滲透性地層具有更強(qiáng)的封堵能力，且適應(yīng)性更廣。

表1 聚合物淡水漿中堵漏實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表

2.3 GSZ-1對(duì)鉆井液流變性的影響

表2 隨鉆防漏堵漏劑堵漏性能

表3 隨鉆防漏堵漏劑堵漏性能對(duì)比

室內(nèi)評(píng)價(jià)了隨鉆堵漏劑與聚合物鉆井液、水平井水基鉆井液、深層水基鉆井液配伍性，測(cè)定了GSZ-1對(duì)鉆井液流變性能的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表4和表5所示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，GSZ-1對(duì)鉆井液性能影響較小。且由表5可知，常規(guī)隨鉆堵漏劑對(duì)鉆井液流變性能影響較大，而常溫及150℃高溫老化后，GSZ-1對(duì)鉆井液的流變性能影響均較小，更適合隨鉆堵漏。

3 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

Q225井為一口定向采油井，設(shè)計(jì)井深1845m，采用聚合物鉆井液進(jìn)行施工，上部漏失地層為四方臺(tái)組，該層位上部為雜色泥巖與雜色粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖組成不等厚互層，下部為灰、棕紅色泥巖，間夾灰色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖。下部漏失地層為青山組，該層位為雜色泥巖與雜色粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖組成不等厚互層。在第一次側(cè)鉆過(guò)程中，鉆至1457.2m，由于鉆遇漏層，鉆井液全部失返導(dǎo)致卡鉆，施工方?jīng)Q定套銑倒扣后重新側(cè)鉆，漏層防漏堵漏成為二次側(cè)鉆施工重點(diǎn)。在二次側(cè)鉆過(guò)程中，使用隨鉆堵漏劑GSZ-1鉆進(jìn)，鉆進(jìn)至井深1400m，泥漿密度1.23g/cm3，粘度55s，配制隨鉆堵漏漿鉆進(jìn)，鉆進(jìn)期間泥漿跑直通，鉆進(jìn)期間滲漏1m3左右，漏層順利穿越，堵漏成功。

隨鉆堵漏劑GSZ-1通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證，表現(xiàn)出了較好的適應(yīng)能力，在滲透性地層及微裂縫地層具有良好的防漏堵漏能力，有效地降低了漏失量，節(jié)約鉆井成本。

4 結(jié)論

（1）利用無(wú)定形材料、纖維材料、超微細(xì)彈性膨脹材料等研制了的一種高效儲(chǔ)保型隨鉆堵漏劑GSZ-1，該堵漏劑不依賴于地層空隙或裂縫尺寸，對(duì)不同孔隙的滲透性地層具有較好的封堵能力，適用范圍較廣。

表4 GSZ-1對(duì)鉆井液流變性的影響

表5 隨鉆堵漏劑堵漏與常規(guī)隨鉆堵漏劑對(duì)鉆井液流變性的影響對(duì)比

（2）隨鉆堵漏劑GSZ-1抗溫150℃，且對(duì)鉆井液的性能影響小，與不同類型鉆井液體系均有較好的適應(yīng)性。

（3）現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用結(jié)果表明，所研制的隨鉆堵漏劑GSZ-1能夠有效地封堵滲透性及微裂縫漏失地層、控制鉆井液漏失，減少井下復(fù)雜，降低事故發(fā)生率，節(jié)約了鉆井時(shí)間及鉆井成本。