張松，王君，何勁，2，歐猛

（1.川慶鉆探工程有限公司鉆井液技術(shù)服務(wù)公司，四川成都610051；2.重慶威能鉆井助劑有限公司何勁工作室，四川成都610051）

1 概述

川西北部SYS含氣構(gòu)造帶地處于四川省廣元市劍閣縣、江油市境內(nèi)，位于四川盆地川西北部龍門山斷褶帶與川北古中坳陷低緩帶的過渡區(qū)，西鄰龍門山逆掩推覆帶，東接川北古中坳陷低緩區(qū)，北部為米倉(cāng)山隆起南緣山前斷褶帶。受龍門山推覆作用的影響，具有明顯的分帶分層特征。區(qū)塊內(nèi)靠近盆地地面出露白堊系、侏羅系地層，丘陵地貌，地面海拔580～1020m，油氣勘探開發(fā)布井是以目的層棲霞為主兼探茅口組、觀霧山組完鉆井深在8000m左右的超深井。

2 漏失特點(diǎn)及原因

2.1 區(qū)域漏失嚴(yán)重，發(fā)生率高

2019年1月至2020年7月，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)（表1），SYS構(gòu)造累計(jì)布井12口，已完鉆5口，正鉆7口。該構(gòu)造累計(jì)進(jìn)尺84136m，漏失井次100%，累計(jì)漏失鉆井液14399.7m3，損失時(shí)間7198.79h，平均百米漏失17.11m3，損失時(shí)間8.56h。

2.2 表層易漏易垮塌

ST102井表層劍門關(guān)組出現(xiàn)肉眼可見大裂縫，ST108鉆至井深366.44m，層位蓬萊鎮(zhèn)組，發(fā)生漏失，累計(jì)漏失140.5m3。表層改進(jìn)工藝措施，采取霧化鉆井或空氣鉆后，漏失情況明顯改善。

表1 SYS構(gòu)造已完鉆井漏失情況

2.3 多壓力系統(tǒng)并存，漏失量大

須家河裂縫發(fā)育，漏失風(fēng)險(xiǎn)大。飛仙關(guān)、長(zhǎng)興、吳家坪、茅口地層異常高壓，井漏后常遇油氣顯示，易發(fā)生漏轉(zhuǎn)噴。沙溪廟地層承壓能力低，易垮塌，易出現(xiàn)壓裂性漏失。如ST102井在沙溪廟漏失1.46g/cm3鉆井液999.3m3，ST18井在吳家坪漏失密度2.09g/cm3鉆井液2420m3，雙魚001-X3在沙溪廟漏失密度1.65g/cm3鉆井液2207.3m3，雙魚X131井在茅口漏失密度1.98g/cm3油基鉆井液1262.3m3。

2.4 漏失層位集中

SYS構(gòu)造復(fù)雜深井各層位累計(jì)發(fā)生112次漏失，共有18個(gè)層位發(fā)生漏失，累計(jì)漏失18840.4m3，其中漏失嚴(yán)重層位累計(jì)占漏失次數(shù)和漏失總量的78%和76.3%，主要為沙溪廟、須家河、飛仙關(guān)、吳家坪，漏失次數(shù)分別占比13%、20%、21%、24%，漏失量分別占比17.8%、21.2%、14.1%、23.2%。

3 防漏治漏措施

3.1 優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)

川西SYS區(qū)塊勘探目的層埋藏深，完鉆井深在7000m以深的超深井，縱向多壓力系統(tǒng)，井塌、井漏、氣侵等復(fù)雜多，為了應(yīng)對(duì)下部復(fù)雜井段，保證順利鉆達(dá)目的層，超深井多采用常規(guī)?508mm×?339.7mm×?244.5mm×?177.8mm×?127mm五開五完或?508mm×?365.1mm×?273.1mm×?219.1mm×?168.3mm×?114.3mm非常規(guī)六開六完井身結(jié)構(gòu)。有限層次的套管常面臨同一裸眼井段多套壓力系統(tǒng)，優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)有利于降低SYS超深井治漏難度，縮短復(fù)雜時(shí)間，加快該地區(qū)深層油氣勘探進(jìn)程。

實(shí)鉆過程表明井身結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足以下要求：①開鉆前踏勘周邊地表河床情況，參考鄰井表層竄漏情況，以確定一開鉆井井深，盡可能地封隔河床、漏層、水層、垮塌層，保證下開空氣鉆的順利進(jìn)行；②茅口組異常高壓地層，棲霞組地層承壓能力低，鉆進(jìn)過程中發(fā)生嚴(yán)重井漏，壓差卡鉆風(fēng)險(xiǎn)大，應(yīng)在茅口組底部封隔。

SYS構(gòu)造目前井身結(jié)構(gòu)已經(jīng)過多輪優(yōu)化，采用?508mm×?365.1mm×?273.1mm×?177.8mm×?127.0mm的非常規(guī)五開井身結(jié)構(gòu)方案。其中三開下入須三頂部，為下開須三段專項(xiàng)承壓堵漏創(chuàng)造條件。若?241.3mm鉆頭鉆至吳家坪頂，上部地層出現(xiàn)嚴(yán)重復(fù)雜或上部裸眼段按茅口組設(shè)計(jì)最高鉆井液密度做承壓試驗(yàn)不能滿足茅口組安全鉆進(jìn)，則提前懸掛?219.1mm技術(shù)尾管，后采用?190.5mm鉆頭鉆至棲霞組頂下入?168.3mm套管，再采用?139.7mm鉆頭鉆至目的層，下入?114.3mm尾管。

3.2 優(yōu)化工藝措施

結(jié)合井身結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，一是上部井段采用空氣鉆工藝鉆進(jìn)，二是安全密度窗口窄深井井段采用精細(xì)控壓工藝技術(shù)，三是對(duì)易漏地層進(jìn)行提高地層能力的承壓堵漏專項(xiàng)試驗(yàn)。

（1）333.4mm井段。沙二中下部以上地層采用氣體鉆井，干井筒固井；具備條件的井可采用氣體鉆鉆至沙溪廟中上部（進(jìn)入沙溪廟不超過400m）。進(jìn)入須三前按本段設(shè)計(jì)高限做上部地層承壓試驗(yàn)，遇漏則堵，提高上部井段承壓能力。

（2）241.3mm井段。在進(jìn)入漏失層位前，做好車注水泥堵漏準(zhǔn)備。在滿足施工安全條件下，應(yīng)盡量縮短水泥漿稠化時(shí)間，實(shí)現(xiàn)直角稠化，提高水泥石早期抗壓強(qiáng)度，增強(qiáng)低壓地層承壓能力。候凝結(jié)束后，根據(jù)承壓能力變化考慮再次注水泥或進(jìn)行橋塞堵漏和高濾失堵漏作業(yè)，能夠提高低壓地層的承壓能力。關(guān)井憋壓作業(yè)時(shí)防止擠毀套管或管鞋處破裂，合理設(shè)計(jì)一次提高薄弱地層承壓密度當(dāng)量，可采取前期多次擠注水泥漿的承壓堵漏工藝。

飛仙關(guān)組、茅口組、吳家坪地層前以及每次堵漏后，分別按本開設(shè)計(jì)最高密度對(duì)上部地層做承壓能力試驗(yàn)，提高地層承壓能力后再揭開飛二、長(zhǎng)興、吳家坪、茅口等高壓地層，防止漏轉(zhuǎn)噴。

井漏后常遇油氣顯示，安全密度窗口窄，低壓地層極易發(fā)生壓裂性漏失，應(yīng)安裝精細(xì)控壓裝置，控壓鉆進(jìn)。若發(fā)生漏失，盡快進(jìn)行堵漏作業(yè)，堵漏周期越長(zhǎng)，漏失通道發(fā)展，越容易誘發(fā)惡性井漏，造成堵漏難度增大。

3.3 優(yōu)化堵漏配方

在以往橋塞堵漏和高濾失堵漏經(jīng)驗(yàn)配方基礎(chǔ)上，運(yùn)用顆粒級(jí)配原理篩選優(yōu)化“片狀物、纖維物、顆粒物”堵漏劑組合，其中對(duì)顆粒類堵漏材料優(yōu)化替代為WNDK系列剛性顆粒（表2），同時(shí)優(yōu)選配套處理劑使堵漏劑在堵漏漿中均勻分布，在相同流動(dòng)度的堵漏漿前提下，堵漏劑有效濃度提高了10%～15%，堵漏成功率同比提高52.7%。其中專項(xiàng)承壓堵漏效果尤為明顯：該項(xiàng)技術(shù)使得原有吳家坪以上地層承壓能力由1.85g/cm3提高至2.00g/cm3以上，承壓能力最高可提高13MPa，實(shí)現(xiàn)單井節(jié)省原設(shè)計(jì)下至吳家坪頂封上部低承壓地層的219.08mm套管近2200m，已成為該構(gòu)造優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)的重點(diǎn)技術(shù)。

4 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

ST108井位于四川盆地西北部地區(qū)SYS南三維SYS-河灣場(chǎng)構(gòu)造帶云集潛伏構(gòu)造局部構(gòu)造高點(diǎn)的一口評(píng)價(jià)井，設(shè)計(jì)井深7939m。ST108井目前鉆進(jìn)至飛仙關(guān)，井深6060m，已下入套管次序及井身為?508mm×56.28m+?365.13mm×503.5m+?273.05mm×3240.5m，累計(jì)發(fā)生漏失29次，進(jìn)行堵漏作業(yè)35次，其中高濾失堵漏11次，橋塞堵漏13次，隨鉆堵漏6次，水泥堵漏2次，強(qiáng)鉆3次，綜合成功率82.4%。下面對(duì)五開241.3mm井段其中兩次專項(xiàng)堵漏效果非常好的案例進(jìn)行分享。

表2 剛性堵漏劑WNDK系列技術(shù)要求

ST108井承壓堵漏現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)：

（1）橋塞承壓堵漏試驗(yàn)。井深5224.00m，層位雷口坡，起鉆至井深4481.08m做動(dòng)態(tài)承壓實(shí)驗(yàn)發(fā)生井漏，出口失返，在井深4636.00m注入密度1.75g/cm3“橋塞+剛性”組合堵漏漿25.0m3，關(guān)井憋壓，立壓13.4MPa上升為15.3MPa穩(wěn)壓15.0MPa，套壓11.8MPa上升至13.1MPa穩(wěn)壓12.3MPa，累計(jì)憋入地層16.7m3。

效果分析：地層承壓能力當(dāng)量密度由1.75g/cm3提高至1.99g/cm3。

（2）高濾失承壓堵漏試驗(yàn)。井深5722.74m，層位嘉陵江，開泵測(cè)斜，出口失返，下光鉆桿進(jìn)行高濾失承壓堵漏，在井深4300m關(guān)井泵注密度1.80g/cm3濃度43%的高濾失堵漏漿30.5m3，立壓3.8MPa上升至8.8MPa，套壓0MPa上升至7.6MPa，停泵后泵壓降為5.6MPa，關(guān)井候堵2h，套壓5.6MPa下降為0MPa，開井靜觀2h，液面在井口，環(huán)空吊灌起鉆。

效果分析：地層承壓能力由0MPa上升至7.6MPa后穩(wěn)壓5.6MPa，鉆井液當(dāng)量密度由1.90g/cm3提高至2.0g/cm3。

5 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

（1）SYS構(gòu)造的以壓裂性漏失為主，發(fā)生頻率高，漏失嚴(yán)重，常表現(xiàn)為失返，主要層位為沙溪廟、須家河、飛仙關(guān)和吳家坪。

（2）井身結(jié)構(gòu)、工藝措施和堵漏技術(shù)三個(gè)因素相互制約和影響，合理優(yōu)化復(fù)雜深井井身結(jié)構(gòu)是防漏治漏的根本，工藝措施和堵漏技術(shù)的進(jìn)步是關(guān)鍵。

（3）ST108井運(yùn)用高效承壓堵漏技術(shù)，井漏失返情況下一次性將地層承壓能力當(dāng)量密度由1.75g/cm3提高至1.99g/cm3。