朱金智，黃國(guó)良，張 震，李前貴，李 磊

(1 中國(guó)石油塔里木油田分公司油氣工程研究院 2 新疆格瑞迪斯石油技術(shù)股份有限公司 3 中國(guó)石油塔里木油田分公司庫(kù)車油氣開發(fā)部)

庫(kù)車山前井克深區(qū)塊二開和三開井段裸眼段長(zhǎng)，鉆進(jìn)過程中易出現(xiàn)滲透性漏失，固井過程中漏失風(fēng)險(xiǎn)大，這些難題出現(xiàn)的本質(zhì)原因是地層承壓能力低，低承壓地層鉆井難題是安全高效鉆井的一個(gè)挑戰(zhàn)[1-3]。國(guó)內(nèi)外對(duì)鉆井過程中提高地層承壓能力問題開展了大量工作，對(duì)提高地層承壓能力機(jī)理、影響因素、措施等有了較多認(rèn)識(shí)，也形成了針對(duì)不同地區(qū)的系列處理技術(shù)，取得一定效果[4-8]。同時(shí)還有適用條件有限、一次成功率較低以及不能隨鉆承壓等不足。本文開展了隨鉆堵漏劑性能和雷特隨鉆防漏堵漏配方實(shí)驗(yàn)，探討了雷特隨鉆承壓堵漏工藝，并進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。

一、庫(kù)車山前長(zhǎng)裸眼井段基本概況

本文將以克深區(qū)塊為研究對(duì)象，該區(qū)塊鹽上地層由淺到深依次為西域組(Q)、庫(kù)車組(N2k)、康村組(N1-2k)、吉迪克組(N1j)、蘇維依組(E2-3s)、庫(kù)姆格列木群泥頁(yè)巖，其中吉迪克組含礫砂巖有礫沿縫，底部有低阻砂巖，物性較好；鹽上地層埋藏深，克深9區(qū)塊達(dá)7 000 m以上，地鹽頂?shù)貙訙囟仍?05℃～150℃，地層壓力系數(shù)從1.1～1.9；井身結(jié)構(gòu)以塔標(biāo)II結(jié)構(gòu)為主，二開裸眼段長(zhǎng)在1 600～4 300 m，三開裸眼段長(zhǎng)2 400～3 800 m。統(tǒng)計(jì)了2012～2016年克深區(qū)塊86口井，鹽上地層發(fā)生漏失25口井，漏失井占29%，總漏失量5165.88 m3，總損失時(shí)間1 696.02 h，主要發(fā)生在鉆進(jìn)和固井過程中，分別占51%和40%，鉆進(jìn)過程漏失以吉迪克組為主。綜合分析表明，引起克深區(qū)塊長(zhǎng)裸眼井段漏失的主要原因?yàn)椋孩偌峡私M等砂礫巖地層物性較好，微裂縫較發(fā)育；②三開裸眼段長(zhǎng)，地層承壓能力較低不足以滿足固井要求；③鉆井液固相顆粒級(jí)配與地層縫隙不匹配。

二、雷特隨鉆承壓堵漏實(shí)驗(yàn)研究

1.雷特隨鉆承壓堵漏劑性能評(píng)價(jià)

雷特隨鉆堵漏技術(shù)要求所用堵漏劑性能具有以下基本要求：①在鉆井液中惰性，對(duì)鉆井液性能影響??；②粒度分布較合理，以≤1 mm顆粒為主，不能對(duì)井下工具有不利影響；③封堵承壓能力5MPa以上。

2.1 流變性實(shí)驗(yàn)

利用A井井漿，密度1.85 g/cm3，熱滾條件：120℃熱滾16 h，測(cè)定了加入堵漏劑前后鉆井液流變性變化情況，結(jié)果表明熱滾前后，隨鉆堵漏劑NT219、橋塞堵漏劑SQD-98、酸溶性隨鉆堵漏劑GT-1和GT-2在加量3%以內(nèi)均對(duì)鉆井液性能影響小。

2.2 粒度分布測(cè)定

通過篩析測(cè)定了4種堵漏劑粒度分布，主要分布在1 mm以下(圖1)，不會(huì)對(duì)井下工具造成不利影響。

2.3 封堵承壓能力實(shí)驗(yàn)

利用QD-2型堵漏實(shí)驗(yàn)裝置，評(píng)價(jià)了隨鉆堵漏劑不同加量下1 mm縫板封堵承壓能力。結(jié)果表明，NT219在加量1%～3%時(shí)封堵承壓能力均可達(dá)5 MPa，隨加量增大濾失量降低；SQD-98在加量1%～3%時(shí)封堵承壓能力隨加量而增大，在1～4 MPa之間； GT顆粒(GT-1：GT-2=1 ∶1)在加量1%～3%時(shí)封堵承壓能力在3～4 MPa左右。

圖1 隨鉆堵漏劑粒度分布

2.雷特隨鉆承壓堵漏配方評(píng)價(jià)

評(píng)價(jià)了加入隨鉆承壓堵漏配方后井漿流變性變化和1 mm縫板封堵承壓能力(表1)。結(jié)果表明，形成配方對(duì)井漿流變性影響小，承壓能力可達(dá)5 MPa以上，隨加量增加，封堵效果越好。

表1 復(fù)配堵漏劑對(duì)井漿性能影響及1mm縫板承壓能力實(shí)驗(yàn)結(jié)果

注:A1為+0.5%NT-219+0.5%SQD-98+0.5%GT-1+0.5%GT-2;A2為+1%NT-219+1%SQD-98+0.5%GT-1+0.5%GT-2;A3為+2%NT-219+1%SQD-98+0.5%GT-1+0.5%GT-2;A4為+2%NT-219+2%SQD-98+1%GT-1+1%GT-2;A5為+3%NT-219+3%SQD-98+1.5%GT-1+1.5%GT-2。

根據(jù)漏失原因和堵漏技術(shù)要求，結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，形成了兩套雷特隨鉆堵漏配方：①全井隨鉆堵漏配方：井漿+0.5%～1%NT-219 +0.5%～1%SQD-98細(xì)+0.3%～0.5%GT-1+0.3%～0.5% GT-2；②段塞隨鉆堵漏配方：井漿+1%～2%NT-219+2%GT-1+2%GT-2+1%～3%SQD-98。

三、雷特隨鉆承壓堵漏工藝研究

1.全井隨鉆承壓堵漏工藝

全井防漏或者漏速<3 m3/h時(shí)，可采用全井隨鉆承壓堵漏。堵漏漿濃度控制在0.5%～3%。

(1)現(xiàn)場(chǎng)小樣實(shí)驗(yàn)。取1 000 mL井漿，測(cè)鉆井液全套性能，然后按照設(shè)計(jì)方案加入相應(yīng)比例的堵漏材料。觀察井漿是否滿足懸浮堵漏材料要求，并測(cè)試堵漏漿性能。

(2)配堵漏漿。在配漿罐內(nèi)放入一定量井漿，通過鉆井液混合漏斗加入堵漏材料，待全部加入并攪拌均勻后，通過膠液罐將堵漏漿加入循環(huán)井漿中，加入時(shí)必須按循環(huán)周加入，以保證堵漏材料濃度均勻。一罐堵漏漿加入完后再重復(fù)以上步驟，至全井漿堵漏材料濃度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

(3)維護(hù)及配套措施。后續(xù)鉆進(jìn)過程中，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，按照一定周期或進(jìn)尺及時(shí)補(bǔ)充消耗掉的堵漏材料，補(bǔ)充堵漏材料加入方法同上。

2.段塞隨鉆承壓堵漏施工工藝

平均漏速3～ 10 m3/h時(shí)，可不起鉆采用段塞式隨鉆承壓堵漏。堵漏漿濃度控制在5%～15%，所用堵漏材料粒徑必須保證能通過鉆具水眼。

(1)現(xiàn)場(chǎng)小樣實(shí)驗(yàn)。

(2)配堵漏漿。配漿罐內(nèi)轉(zhuǎn)入30 m3井漿，通過鉆井液混合漏斗加入所需堵漏材料，并攪拌均勻。

(3)上提鉆具。保證鉆頭在漏層上方，防止發(fā)生卡鉆等事故。

(4)泵注堵漏漿。通過泥漿泵注入堵漏漿20 m3以上。

(5)頂替堵漏漿。泵注堵漏漿結(jié)束后，泵替井漿，替漿量以堵漏漿剛出鉆頭2～3 m3為宜，替漿結(jié)束后停泵。

(6)關(guān)井蹩擠。關(guān)井，通過泥漿泵小排量蹩擠，排量控制在3～5 L/s。待起壓后采用間斷蹩擠。保證漏層堵漏漿吃入量10～15 m3，整個(gè)施工過程控制最高套壓不超過3 MPa。

(7)開井循環(huán)驗(yàn)堵。緩慢泄壓開井，先以小排量循環(huán)，循環(huán)觀察30 min無(wú)漏失后，逐漸提至正常鉆進(jìn)排量循環(huán)無(wú)漏失后，下鉆至井底循環(huán)驗(yàn)堵。

四、雷特隨鉆承壓堵漏技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

1.試驗(yàn)井基本情況

試驗(yàn)井位于庫(kù)車山前構(gòu)造，兩口井三開康村組和吉迪克組夾礫巖，根據(jù)鄰井鉆遇復(fù)雜提示，在高密度鉆井液井段施工過程中有可能發(fā)生漏失或鉆井液消耗量過大的現(xiàn)象。試驗(yàn)井基本情況見表2。

表2 試驗(yàn)井基本情況

注:主要地層為庫(kù)車組、吉迪克組、蘇維依組；鉆井液體系為KCl聚磺體系。

2.現(xiàn)場(chǎng)施工情況

根據(jù)試驗(yàn)井基本情況，采用全井隨鉆承壓堵漏工藝，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)情況見表3。

表3 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)情況

3.現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果表明，雷特隨鉆承壓堵漏配方對(duì)鉆井液性能影響小，隨材料濃度增加和密度提高，黏切無(wú)明顯增加；實(shí)現(xiàn)了有效預(yù)防井漏的目的，零漏失；使用后平均鉆井液消耗量比鄰井同井段平均鉆井液消耗量降低15%以上；提高承壓能力當(dāng)量密度0.05 g/cm3以上，兩口井在三開后續(xù)作業(yè)中未發(fā)生漏失，施工順利。

五、結(jié)論及建議

(1)通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)優(yōu)選出雷特隨鉆堵漏劑，并形成了全井隨鉆堵漏配方和段塞隨鉆防漏配方。

(2)形成了雷特承壓隨鉆堵漏配套施工工藝。

(3)雷特隨鉆承壓堵漏技術(shù)能夠在不停鉆條件下實(shí)現(xiàn)預(yù)防或減小漏失，降低鉆井液消耗量。

(4)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明，該技術(shù)對(duì)鉆井液性能影響小、零漏失、降低消耗量和提高承壓能力，證實(shí)了該技術(shù)的適用性，具有良好的推廣應(yīng)用價(jià)值。