摘要:钻井工程中有效的防漏堵漏有利于缩短作业周期时间,避免经济损失,控制储层损害,避免因漏失造成的各种复杂情况。在此基础上本文选择钻井工程中防漏堵漏技术的研究作为课题,结合实际情况探讨了防漏堵漏技术存在的问题及措施。
关键词:钻井工程;井漏预防;堵漏技术;问题;措施
一、国内外钻井工程井漏预防及堵漏技术研究现状
目前,国内外钻井工程的防堵塞技术主要集中在防止人为破坏方面。各种新型化学封堵剂日益增多,封堵工具进一步发展。先进的专家团队完善并选择了最佳的封堵剂和处理方案,有效控制了封堵成本。通过钻井工人总结的宝贵经验,我国防漏堵漏技术取得了突破性进展。然而我国与世界先进国家相比,仍然存在许多不足。如多套压力系统的承压堵漏技术不成熟,恶性漏失堵漏无法彻底解决,现有的评价模式难以科学模拟井下环节,堵漏材料方法简单,无法满足现场多变地层漏失问题的需要等。
二、漏失原因与类型
1、地质原因
底层渗透性强,天然孔洞、断层、裂缝和地层孔隙压力系数低,容易造成井漏。发生井漏的地层主要是粗砂岩和石灰岩地层,穿过断层也容易造成井漏。
2、人为因素
人们过分采油采气,导致比例失衡造成地层亏空。而且使用的钻井液密度高以及施工措施不当等造成的漏失事故,如激发起下钻压力、钻井液粘度高、切割、上部地层岩屑浓度高、钻头泥化、环空堵塞等。
3、设计问题
设计人员在设计井身结构时没有综合考虑,存在许多不合理的地方。往往只看中简化井身结构,同时投资方为了降低经济投入,减少技术套管的投入。裸眼段长且存在不同压力体系,而且低压砂岩井段也容易发生渗透性漏失。
4、其他原因
除了以上的原因,还有已经开发的区块钻调整井。由于注水采油导致地层原始压力漏层的基础上发生变化,造成压力亏空。
三、钻井工程井漏预防及堵漏技术的措施
1、优化井身结构设计
有效的预防堵漏需要精准判断漏层,这是采取正确堵漏措施的关键。需要不断总结和分析现场实际情况,通过井温法和放射性测井法找出漏层位置、漏失长度、漏失类型和漏失严重程度。进而确定刚性堵漏材料和纤维堵漏材料的配方。通过优化井身结构设计,采用套管封堵不同压力层。即漏失层和高压层,也能有效防止堵漏。井身结构的设计直接影响钻井经验的发生,是防止井漏的基础。设计时应考虑地层压力剖面,合理设计井身结构和套管程序。用套管封堵异常低气层,用低强度水泥胶结疏松、成岩性差的地层,尽可能用泥浆钻进。确保同一个裸眼井在地层压力系数的差异不能太大,即在同一个裸眼井没有井喷和泄漏的地层。同时钻漏地层时,应尽可能准确地掌握地层孔隙压力,采用安全增加值最小的钻井液密度控制在平衡钻井下限。例如胜利钻井采取泥浆堵漏技艺,同时总结前期施工的不足,借鉴以往施工的经验,根据实际情况制定堵漏以及防塌等多种方案。尤其是实施了分段承压堵漏工艺,由于及时调整堵漏方案,从而打破了罗庞塬区块高难度钻井问题。
2、防止产生压力激动,提高地层承压能力
在上段钻井时,由于地层松软,钻井速度快,井眼岩屑浓度高。为防止岩屑下沉,开泵时应缓慢启动,以免地层井漏。操作人员在下钻过程中要尽量稳定运行,控制起下钻速度。减少压力激发,防止加重不均匀或过快造成液柱压力过高造成井漏。特别是在高密度条件下,操作人员应特别注意。可以分阶段开展,有效提高地层承压能力,并可通过调整钻井液性能提前添加封堵材料。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于压力造成的井漏,应注意静止钻井。一方面,井漏通道自动关闭,井漏压力减轻。另一方面,漏入地面的钻井液由于其静态剪切力而起到粘结和封堵的作用。
3、降低钻井液当量循环密度
施工人员在钻井循环过程中,应该适当增加粘度。这样可以有效降低流动阻力,保持钻井液良好的流动性,可以采用分段递减的方法。此外在钻漏层时,应减少排量,保持钻井液向上返出速度较低。对于易漏的软渗透地层,应控制钻井速度。避免环空返速低的情况下钻屑比较多,不仅会造成环空堵塞,而且可能会升级到井漏问题上。设计人员还应该在实地考察的基础上确定合理的钻井参数以及钻具结构,在满足携岩要求的前提下,尽可能减少钻井液排量。还应选择合理的钻具结构,增加环空间隙,防止起下钻时滤饼受损。在高渗透、易漏层段钻井时,应减少钻井液过滤。进而改变滤饼质量,防止空间隙减小。在较软漏层段钻井时,操作人员应该控制钻压,切实降低实际环空钻井液密度。
4、控制好钻井液性能
可添加磺化降滤失剂和防塌剂,防止钻井液密度因地层粘度降低而增加,钻井液密度按循环周添加。此外,为了满足钻井技术的要求,适应易漏地层的特点,应尽可能在易漏区域使用钻井液进行钻井。同时钻井液体系和配方的配置以及现场维护技术应满足基于防漏施工的需要。
5、先期堵漏技术
为了防止上部地层漏失造成井涌、细喷等恶劣情况的出现,必须在进入高压储层前提前进行封锁,由此切实提高上部地层的承载能力。首先设计人员应该测试断裂压力。在钻入下部高压储层之前,操作人员要不断测试压力,精确了解到上部地层的泄漏压力和破裂压力。一旦再次堵漏,可以根据漏失层的不同特征和所加堵剂的量,轮换堵漏方法。堵漏浆注入井中后,井口加压堵漏浆挤入地层,静置48h,分段循环至井底。井内封堵泥浆全部返出地面后,调整泥浆性能,使其满足设计要求。最后进行检漏,将钻具拔出至漏层以上或技术套管的安全位置。通过井口加压进行检漏,检查堵漏效果。也可以利用仿真技术实现进行现场模拟进行预处理,这样在不断实践练习中减少压力过程中出现井漏的机率。也可以给予设计人员新的思路,让他们在失败中不断修改达到完美的效果,减少井漏的发生,切实提高经济效益。
四、防漏堵漏材料与方法
堵漏是用堵漏材料填充低压层,进而提高地层的承载能力。堵漏时应考虑安全性、快速性、灵活性和经济性。选择封堵材料时,可以选用桥堵剂、柔性封堵剂、复合封堵剂、可膨胀封堵剂等,根据实际需求进行不同选择。其中堵漏水泥浆是应用最广泛的堵漏方法之一。同时钻井渗漏主要分为渗透性渗漏、人为裂缝渗漏、天然裂缝渗漏和溶洞渗漏。渗透井泄漏应降低压差和钻井密度。操作人员应使用平衡钻井,根据实际情况适当增加或减少钻井液的粘度和切力。以增加钻井液流入地层孔隙的阻力,或在钻井液中加入桥堵剂。裂缝井漏可通过注入稻壳和锯屑后钻井液封堵非油气层裂缝漏失,通过固井或胶体水泥封堵漏失,采用石灰乳液钻井液暂堵油气层裂缝性油气藏。对于洞穴渗漏,可直接从井中注入大体积长纤维塞或采用浅层平衡压力钻井技术。由于堵漏事故的原因不同,处理方法也不同。如果泄漏率为小泄漏或轻微泄漏,即流入量少、循环泄漏损失小,一般采用静态封堵;如果形成渗透漏失,可采用随钻堵漏等方法。例如可控碰撞堵漏技术在华北工程中的应用,由于多刺地质构造对东胜气田的影响。该地区裂缝扩大,导致在钻井过程中频频发生井漏。而常规堵漏浪费时间长、费用高、堵漏效果差。技术人员在现场调研和应用的基础上,克服重重困难。反复研究,克服了东胜气田的井漏问题,提高了该方法堵漏的成功率。提高了经济效益,节省了人力和时间,给该地区带来了极大的便利。
结束语
钻井工程中的防漏堵漏技术要求优化井身结构设计,降低钻井液静液柱压力。也要防止压力激发,提高地层承压能力。在降低钻井液等效循环密度的基础上控制钻井液性能,提高系统耐温性和堵漏造壁性能以及先期堵漏技术,这样从而促进企业的可持续经济发展。
参考文献:
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[2]李长伟.钻井工程中井漏预防及堵漏技术分析与探讨[J].石油和化工设备,2016(4):80-82.
论文作者:买买提吐尔逊•马合木提
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/18
标签:地层论文; 漏失论文; 压力论文; 钻井液论文; 技术论文; 裂缝论文; 工程论文; 《基层建设》2019年第27期论文;