賀晶
摘要:鉆井施工過程中,井漏已成為突出的鉆井安全問題。井漏影響鉆井速度。但是井漏原因復(fù)雜,限制因素多,給鉆井現(xiàn)場井漏預(yù)防和堵漏帶來困難,研究井漏預(yù)防及堵漏技術(shù)迫在眉睫。
關(guān)鍵詞:鉆井工程;井漏預(yù)防;堵漏技術(shù);
鉆井工程中有效的防漏堵漏有利于縮短作業(yè)周期時間,避免經(jīng)濟(jì)損失,控制儲層損害。本文旨在研究鉆井工程中防漏堵漏技術(shù),結(jié)合實際情況探討了防漏、堵漏技術(shù)措施。
1.鉆井工程中井漏失原因
鉆遇地層滲透性強(qiáng),天然孔洞、斷層、裂縫、層孔隙壓力系數(shù)低,易造成井漏。發(fā)生井漏的地層主要是粗砂巖、石灰?guī)r地層。大規(guī)模無補(bǔ)能措施的采油采氣,易造成地層虧空。使用的鉆井液密度高以等造成的漏失事故,例如激發(fā)起下鉆壓力、鉆井液粘度高、切割、上部地層巖屑濃度高、鉆頭泥化、環(huán)空堵塞等。設(shè)計人員在設(shè)計井身結(jié)構(gòu)時沒有綜合考慮,存在許多不合理的地方。與此同時,裸眼段長且存在不同壓力體系,低壓砂巖井段易發(fā)生滲透性漏失。
2. 鉆井工程井漏預(yù)防及堵漏技術(shù)的措施
2.1注重頂層設(shè)計,嚴(yán)格審核鉆井設(shè)計
井身結(jié)構(gòu)的設(shè)計直接影響鉆井事故的發(fā)生,是防止井漏的基礎(chǔ)。設(shè)計時應(yīng)考慮地層壓力剖面,合理設(shè)計井身結(jié)構(gòu)和套管程序。用套管封堵異常低氣層,用低強(qiáng)度水泥膠結(jié)疏松、成巖性差的地層,盡可能用泥漿鉆進(jìn)。確保同一個裸眼井在地層壓力系數(shù)的差異不能太大,即在同一個裸眼井沒有井噴和泄漏的地層。同時鉆漏地層時,應(yīng)盡可能準(zhǔn)確地掌握地層孔隙壓力,采用安全增加值最小的鉆井液密度控制在平衡鉆井下限。尤其是實施了分段承壓堵漏工藝,由于及時調(diào)整堵漏方案,從而打破D區(qū)塊高難度鉆井問題。有效的預(yù)防堵漏需要精準(zhǔn)判斷漏層,這是采取正確堵漏措施的關(guān)鍵,通過井溫法、放射性測井法找出漏層位置、漏失長度、漏失類型和漏失嚴(yán)重程度。通過優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)設(shè)計,采用套管封堵不同壓力層,即漏失層和高壓層,也能有效防止堵漏。
2.2,提高地層承壓能力,防止壓力激動產(chǎn)生
在上段鉆井時,由于地層松軟,鉆井速度快,井眼巖屑濃度高。為防止巖屑下沉,開泵時應(yīng)緩慢啟動,以免地層井漏。操作人員在下鉆過程中要盡量穩(wěn)定運行,控制起下鉆速度。減少壓力激發(fā),防止加重不均勻或過快造成液柱壓力過高造成井漏。特別是在高密度條件下,操作人員應(yīng)特別注意??梢苑蛛A段開展,有效提高地層承壓能力,并可通過調(diào)整鉆井液性能提前添加封堵材料。由于壓力造成的井漏,應(yīng)注意靜止鉆井。一方面,井漏通道自動關(guān)閉,井漏壓力減輕。另一方面,漏入地面的鉆井液由于其靜態(tài)剪切力而起到粘結(jié)和封堵的作用。
2.3降低鉆井液當(dāng)量循環(huán)密度
施工人員在鉆井循環(huán)過程中,應(yīng)該適當(dāng)增加粘度。這樣可以有效降低流動阻力,保持鉆井液良好的流動性,可以采用分段遞減的方法。在鉆漏層時,應(yīng)減少排量,保持鉆井液向上返出速度較低。對于易漏的軟滲透地層,應(yīng)控制鉆井速度。避免環(huán)空返速低的情況下鉆屑比較多,不僅會造成環(huán)空堵塞,而且可能會升級到井漏問題上。設(shè)計人員還應(yīng)該在實地考察的基礎(chǔ)上確定合理的鉆井參數(shù)以及鉆具結(jié)構(gòu),在滿足攜巖要求的前提下,盡可能減少鉆井液排量。還應(yīng)選擇合理的鉆具結(jié)構(gòu),增加環(huán)空間隙,防止起下鉆時濾餅受損。在高滲透、易漏層段鉆井時,應(yīng)減少鉆井液過濾。進(jìn)而改變?yōu)V餅質(zhì)量,防止空間隙減小。在較軟漏層段鉆井時,操作人員應(yīng)該控制鉆壓,切實降低實際環(huán)空鉆井液密度。
2.4控制好鉆井液性能
可添加磺化降濾失劑和防塌劑,防止鉆井液密度因地層粘度降低而增加,鉆井液密度按循環(huán)周添加。地層的特點,應(yīng)盡可能在易漏區(qū)域使用鉆井液進(jìn)行鉆井。同時鉆井液體系和配方的配置以及現(xiàn)場維護(hù)技術(shù)應(yīng)滿足基于防漏施工的需要。
2.5先期堵漏技術(shù)
為了防止上部地層漏失造成井涌、細(xì)噴等惡劣情況的出現(xiàn),必須在進(jìn)入高壓儲層前提前進(jìn)行封鎖,由此切實提高上部地層的承載能力。首先設(shè)計人員應(yīng)該測試斷裂壓力。在鉆入下部高壓儲層之前,操作人員要不斷測試壓力,精確了解到上部地層的泄漏壓力和破裂壓力。一旦再次堵漏,可以根據(jù)漏失層的不同特征和所加堵劑的量,輪換堵漏方法。堵漏漿注入井中后,井口加壓堵漏漿擠入地層,靜置48h,分段循環(huán)至井底。井內(nèi)封堵泥漿全部返出地面后,調(diào)整泥漿性能,使其滿足設(shè)計要求。最后進(jìn)行檢漏,將鉆具拔出至漏層以上或技術(shù)套管的安全位置。通過井口加壓進(jìn)行檢漏,檢查堵漏效果。
3.防漏堵漏材料的選擇
堵漏是用堵漏材料填充低壓層,進(jìn)而提高地層的承載能力。堵漏時應(yīng)考慮安全性、快速性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性。選擇封堵材料時,可以選用橋堵劑、柔性封堵劑、復(fù)合封堵劑、可膨脹封堵劑等,根據(jù)實際需求進(jìn)行不同選擇。鉆井滲漏主要分為滲透性滲漏、人為裂縫滲漏、天然裂縫滲漏和溶洞滲漏,裂縫井漏可通過注入稻殼和鋸屑后鉆井液封堵非油氣層裂縫漏失。對于洞穴滲漏,可直接從井中注入大體積長纖維塞或采用淺層平衡壓力鉆井技術(shù)。
4.防漏堵漏關(guān)鍵點
要進(jìn)行堵漏工作的開展,首先需要判斷當(dāng)前的漏失現(xiàn)象屬于哪個類型,那么工作人員在進(jìn)行判斷的時候可以運用區(qū)塊同層對比法和實鉆觀察法,通過區(qū)塊同層對比,提前預(yù)防井漏 ;通過實鉆觀察判斷正鉆井的漏失情況。其次對于敏感或易漏失井段,鉆井工程技術(shù)人員要提前進(jìn)行承壓試驗,鉆進(jìn)至該層位時要及時調(diào)整鉆井參數(shù)變化,避免人為引誘井漏,若已發(fā)生漏失,則根據(jù)井漏大小、地層和巖性的特點,有選擇性的進(jìn)行堵漏。如果鉆遇惡性漏失,常規(guī)堵漏困難,則也可選擇打水泥塞等措施進(jìn)行封堵或進(jìn)行單井專項研究進(jìn)行堵漏。
5.結(jié)論
鉆井工程中的防漏堵漏技術(shù)要求優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)設(shè)計,降低鉆井液靜液柱壓力。也要防止壓力激發(fā),提高地層承壓能力。在降低鉆井液等效循環(huán)密度的基礎(chǔ)上控制鉆井液性能,提高系統(tǒng)耐溫性和堵漏造壁性能以及先期堵漏技術(shù),這樣從而促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
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