塔河油田AT16井三开井漏堵漏技术

刘福兴

摘 要：塔河油田AT16井在三开长裸眼钻遇185m的盐膏层，为了控制其蠕变速度，提高钻井液密度至1.66g/cm3。在提高密度的同时，也给施工带来了复杂的井漏。易发生井漏的井段分为白垩系：3000～3900m，三叠系：4300～4500m，二叠系：4500～4600m及5300m左右的双峰灰岩，盐下泥岩段。该井在三开施工中，发生3次井漏，共漏失钻井液224403m3。现场通过分段桥浆堵漏及全井承压堵漏和中低强度高桥塞凝结性堵漏，有效的封堵了漏层，同时也为塔河油田钻探该区块提供了有力的施工数据。

关键词：AT16；盐膏层；承压；桥浆堵漏；凝结性堵漏

中图分类号：TB 文献标识码：A 文章编号：16723198（2014）03019603

1 工程地质概况

AT16井三开采用121/4in钻头开钻，钻至井深5285m三开完钻。钻遇地层主要是白垩系（2998.18～3866m）、侏罗系（3866～3899m）、三叠系（3899～4494m）、二叠系（4494～4536m）、石炭系（4536～5285m），其中5071～5256m为盐层。

2 承压堵漏简介

根据塔河油田已钻盐下井分析，钻穿盐层钻井液密度一般控制在1.65-1.70g/cm3较为理想。而盐上裸眼井段地层压力当量密度小于1.20 g/cm3，为了满足盐膏层的钻进技术要求和安全顺利钻穿盐膏层，对盐层上的裸眼井段必须作承压施工。同时，为了满足三开下套管施工，必须对整个裸眼井段进行承压施工。

依据地质录井资料，AT16井可能发生井漏的井段大致可分为三叠系的中细砂岩和砾状砂岩，二叠系的灰绿色英安岩，巴楚组的双峰灰岩。而这些层位只要发生漏失井口就失返，给钻井液堵漏施工带来了很大难度。

3 施工难度

（1）在盐下段钻进，漏失的不确定因素较多，普遍认为盐下泥岩段钻进不存在漏失，但泥岩在高压力的不断的冲击作用下，加上激動压力造成大压差下的泥岩漏失。

（2）按设计要求在上下泥岩段扩孔，而在盐下泥岩段不同的岩性、盐层和岩层之间承受能力不同，形成界面裂隙，是引起漏失的又一因素。

（3）在保持密度变化不大的情况下，建立循环是堵漏的关键。建立循环后确定漏层位置，有针对性承压堵漏。否则在无法建立循环的情况下很难准确确定漏层。

（4）承压后的长时间的钻井作业，井壁的堵漏材料被循环带走，进入缝隙的堵漏材料支撑能力减弱，再次形成漏失通道。

（5）从盐层上部到套管鞋处，电测结果显示在该井段存在多个水层和油水同层，而且后期为控制盐层蠕变钻井液密度达到1.65～1.67g/cm3，导致上部的漏失点比较多。

4 AT16井漏堵漏施工

4.1 第一次井漏堵漏施工

AT16井钻进至5263.32m时井口失返，发生井漏。此次漏失现场分别对二叠系、井底、套管鞋进行了4次桥浆堵漏施工。

4.1.1 4028～4440m桥浆堵漏（浓度26.2%）

根据临井资料，首先对二叠系进行桥浆堵漏，下光钻杆至4440m，配堵漏浆50m3，配方：井浆+2%棉籽壳+1.7%锯末+4%核桃壳（中）+4%核桃壳（细）+5%SQD98（粗）+4%SQD98（细）+3%PB-1+2.5%YX-1，打入堵漏浆36.3m3不返浆。起钻至2942m关井憋压，不起压。

4.1.2 4047～4440m桥浆堵漏（浓度31.6%）

再次针对二叠系进行堵漏，下钻光钻杆至4440m。配堵漏浆50m3，配方：井浆+2%棉籽壳+2%锯末+6%核桃壳（中）+5%核桃壳（细）+5%SQD98（粗）+4%SQD98（细）+4%云母+3.6%蚌壳粉，打入堵漏浆30.88m3不返浆。起钻至2945m关井憋压，压力3MPa↘0，承不住压。

4.1.3 4622～5106m桥浆堵漏（浓度32%）

对二叠系2次堵漏均未成功，现场决定针对井底进行堵漏。下钻光钻杆至5106m进入盐层35m。配堵漏浆55m3，配方：井浆+3.6%棉籽壳+1.8%锯末+5.5%核桃壳（中）+5.5%核桃壳（细）+4.5%SQD98（粗）+4.5%SQD98（细）+3.6%云母+2.9%蚌壳粉，打入堵漏浆3780m3不返浆。起钻至2943m关井憋压，压力5MPa↘0，承不住压，开泵循环出现失返现象，判断为井底已经堵住，憋压过程使上部出现新的漏层，初步断定为套管鞋处和二叠系。

4.1.4 4171～4500m及2800～3129m桥浆堵漏（浓度286%）

下钻至4500m，配堵漏浆70m3，配方：井浆+2.9%棉籽壳+2.1%锯末+4.3%核桃壳（中）+4.3%核桃壳（细）+3.6%SQD98（粗）+2.9%SQD98（细）+2.9%PB-1+14%YX-1+2.1%云母+2.9%蚌壳粉，共打入堵漏浆53m3不返浆。起钻至2943m，静止堵漏多次后开泵返浆，关井憋压，压力4MPa↘0，承不住压。

4.1.5 第一次全井桥浆承压堵漏

（1）2850～5070m桥浆堵漏（浓度23.4%-26.9%）。

下钻至5077m，配堵漏浆220m3，配方：井浆+（1.11-1.67）%棉籽皮+（1.11-1.67）%锯末+（1.11-3.33）%核桃壳（中）+（2.78-3.13）%核桃壳（细）+（1.67-2.78）%SQD98（粗）+（2.22-2.5）%SQD98（细）+（1.67-1.88）%PB-1+（1.11-1.67）%YX-1+（1.67-2.22）%云母+（2-3.56）%蚌壳粉+（2.22-2.5）%LCM+（1.94-222）%CXD。打入堵漏浆180.3m3，井口返浆。

（2）承压挤入浆（浓度22.1%）。

起钻至2850m，配堵漏浆90m3，配方：井浆+1.11%棉籽皮+1.11%锯末+1.67%核桃壳（中）+2.22%核桃壳（细）+2.22%SQD98（粗）+2.22%SQD98（细）+1.67%PB-1+1.11%YX-1+1.67%云母+2.67%蚌壳粉+2.22%LCM+2.22%CXD，打入堵漏浆64m3，井口返浆。

替浆完后起钻至2017m开始进行承压，压力由6.5MPa依次打压至7.5MPa、8.5MPa、9.5MPa、10MPa，最高105MPa。在整个憋压过程中，压力缓慢下降，每次压力降至6MPa（当量密度1.77g/cm3）时，则继续打压至10MPa。该施工累计打压35次，不能稳压，泵入钻井液36.25 m3，未能彻底封堵漏层。

4.1.6 第二次全井桥浆承压堵漏

由于全井承压未能彻底封堵漏层，现场决定调整配方重新配堵漏浆再次进行全井承压堵漏。本次按4个配方承压堵漏封堵井段2914～5070m。

（1）2914～5070m桥浆堵漏（浓度25.6%-30.6%）。

下钻至5070m，配堵漏浆230m3，配方：井浆+（1.9-25）%棉籽皮+（2.5-3.1）%核桃壳（中）+（3.8-4.7）%核桃壳（细）+（4.4-4.7）%SQD98（粗）+（2.8-3.1）%SQD98（细）+（2.8-3.1）%PB-1+（3.8-5.6）%云母+（3.8-4.4）%CXD，打入堵漏浆190.8m3，井口返浆。

（2）承压挤入浆（浓度23.8%）。

起钻至2914m，配堵漏浆80m3，配方：井浆+1.9%棉籽皮+1.9%核桃壳（中）+3.1%核桃壳（细）+4.4%SQD98（粗）+2.5%SQD98（细）+2.5%PB-1+3.8%云母+38%CXD，打入堵漏浆60.27m3，井口返浆。

替浆后，起钻至2104m开始进行承压，压力从5.6MPa依次打压至6.5MPa、7.0MPa、8.0Mpa、9.0MPa，最高100Mpa。本次施工累计打压22次，稳压6.5Mpa，泵入钻井液11.6 m3，有效封堵了漏层。

4.2 第二次井漏堵漏

为了更好的防止盐层发生蠕变，参照地层压力系数，现场扩孔的同时将钻井液密度由1.65 g/cm3提至1.67g/cm3。在第四次扩孔至三开完钻井深5285m后缓慢跟入195g/cm3的重浆，当出口密度为1.66 g/cm3时，井口失返，发生漏失。停泵后测量漏失2.78m3，环空灌钻井液368m3后井口见返，现场决定对井底堵漏。

4.2.1 4968～5268m桥浆堵漏（浓度30%）

下光钻杆至5268m，配制堵漏浆40 m3，配方：井浆+ 2.5%LCM+3.1%PB-1+5%核桃壳（中）+2.5%核桃壳（细）+ 1.3%蚌壳粉+5%云母+3.8%CXD+5%SQD98（粗）+ 1.9%SQD98（細），打入堵漏浆27m3（打入20.03m3井口返浆）。替浆后起钻至2850m静止堵漏13.5h，建立循环无漏失，之后承压堵漏，共计承压2次。

4.2.2 承压情况

（1）第一次承压情况。

前5次挤入钻井液2.03m3，稳压至4.2MPa（当量密度1.73g/cm3）。第6次挤入0.29m3钻井液，稳压4.5 MPa，稳压15min后瞬间降至3.2 MPa，应该是由于承压压力增加又压漏地层，第7次挤入1.16m3钻井液，稳压至3.3MPa，压力降至2.0MPa时泄压，静止堵漏13.5h。

（2）第二次承压情况。

本次共打压6次，挤入2.9m3钻井液，稳压至4.2MPa（当量密度1.73g/cm3）。

4.3 第三次井漏堵漏

下钻至5021m对扩孔段进行第五次扩孔至5132.92m时，井口失返，发生井漏。起钻后测得液面在600m以下。推测为盐层下部泥岩发生漏失，现场决定先用大颗粒高浓度堵漏浆对井底堵漏。对3900～5280m、5010～5285m和4240～5070m进行了三次堵漏，浓度为28.7%-35.4%，打入堵漏浆127方，井口未返浆。

4.3.1 中强度高桥塞凝结性堵漏

经过几次的桥浆堵漏都未成功，经专家现场分析决定采用中强度高桥塞凝结性堵漏，首先对二叠系堵漏。

（1）4250～4550m中强度凝结性堵漏（浓度54.9%）。

下光钻杆至4383m，环空灌入10m3见返，配堵漏浆40m3，配方：井浆10m3+30m3水+5%VF-Ⅰ+20%VF-Ⅱ+5%VF-Ⅲ+0.9%SD-LFD+0.9%SD-LFV+0.6%SD-LHV+0.9%SD-LFA+0.3%SD-LFR+0.6%SF-Ⅱ+0.3%SD-LFST+5%棉子皮+7.5%LCM+24%核桃壳（中）+2.5%SQD98（粗）+重晶石。打入井内29m3，未返浆，替浆35.3m3时返浆。替浆完后起钻至4091m关井挤钻井液0.54m3，最高泵压5MPa，成功封堵漏层。

由于盐层蠕变，下钻至5113m遇阻。起钻通井，在套管内2908m、二叠系上部4017m、二叠系下部4338m、盐层上部5041m四个位置循环处理好钻井液后关井憋压4MPa，未出现漏失情况。下钻至3898m（返浆正常）开泵顶通，打入4m3未返，停泵压力回零，再开泵无泵压，灌入2.78m3，钻杆内外不见液面，判断为井漏。分析原因可能是配制堵漏浆强度不够，桥堵材料加量少。同时为兼顾双峰灰岩段，限制了堵漏浆的挤入量，使堵漏浆进入漏层的量少。从而现场又采用中强度凝结性堵漏对再次井底堵漏。

（2）4250～4550m中强度凝结性堵漏（浓度52.55%）。

下光钻杆至5285m（返浆正常），配堵漏浆40m3，配方：15m3井浆+25m3水+6%VF-Ⅰ+23%VF-Ⅱ+4%VF-Ⅲ+0.7%SD-LFD+0.5%SD-LFV+0.3%SD-LHV+0.7%SD-LFA+0.3%SD-LFR+0.5%SD-LFST+0.3%SF-Ⅱ+2.5%棉子皮+5%LCM+1.25%核桃壳（中）+5%NaCL+重晶石。打入井内29m3，返浆正常。替浆后起钻至4852m关井憋压，第一次挤入5.4m3，压力有3MPa↘1.5MPa，第二次挤入2m3，压力由1.5MPa↘05MPa，憋压后起钻至套管内静止堵漏。

開井后下钻探堵漏浆塞面5050m，起钻至4998m关井憋压，泵压缓慢打至5MPa后突然下降至0MPa，共挤入425m3，吊灌起钻至2952m静止堵漏，起钻期间探液面为70m。经分析，现场又采用中强度凝结性堵漏对再次井底堵漏。

（3）5170～5285m中强度凝结性堵漏（浓度35.63%）。

下钻杆至5285m再次对井底进行中强度凝结性堵漏，配堵漏浆40m3，配方：15 m3 井浆+25 m3水+3.75%VF-Ⅰ+6.25%VF-Ⅱ+1.25%VF-Ⅲ+1.56%SD-LFD+1.88%SD-LFV+1.56%SD-LFA+1.25%SF-Ⅱ+0625%SD-LFR+3.75%棉子皮+2.5%核桃壳（中）+25%核桃壳（粗）+3.75%NaCL+3.75%水泥，打入井内21m3，返浆正常。替浆完后起钻至4881m关井挤钻井液4次，共计7.5m3，打压至5.2MPa，停泵稳压4.8MPa，开井后循环调整钻井液性能。

在候凝52h后关井憋压，挤入2.61m3，泵压升高至31MPa后突然降至0MPa。开井环空灌钻井液2.74m3未返，下钻探塞面5120m，漏失32.2 m3，起钻探液面86m。起钻至2952m静止堵漏。

4.3.2 AT16第三次全井承压堵漏

在进行承压实验后泵压回零，下钻探堵漏浆塞面在5120m（预计5100m），遇阻4t，说明漏层在上部。现场准备全井承压堵漏。

根据地质分层和岩性情况，本次承压堵漏采用复合堵漏，堵漏浆分成2个配方进行分段配制打入。

（1）2800～4951m桥浆堵漏（浓度28.5%-20.7%）。

下钻至4951m，配堵漏浆90m3，配方：井浆+1.4%棉籽皮+1.1%锯末+5%核桃壳（粗）+（1.8-2.6）%核桃壳（中）+（2.4-3.3）%核桃壳（细）+（3.1-4）%SQD98（粗）+（2.5-2.75）%PB-1+（2.4-2.2）%云母+（1.9-2）%QS-2+2.5%LCM +（1.9-2.0）%CXD。打入堵漏浆155.9m3（打入2m3见返）。

（2）承压挤入浆（浓度22%）。

全井共配制承压挤入浆100m3，配方：井浆+2%棉籽皮+1.5%核桃壳（粗）+3%核桃壳（细）+3.5%SQD98（中）+2.75%PB-1+2.5%云母+2.5%LCM+2.25%CXD+2%QS-2。

配制好挤入浆后起钻至2804m开始承压，前12次用高压（最高开泵泵压8.5MPa）把堵漏浆挤入地层，后13次从7MPa～8.5MPa逐步稳压，最后1次打压8.5 MPa，停泵泵压8.1MPa，3h稳压至6MPa（当量密度1.77g/cm3，已经达到设计要求）。随后泄压，每小时泄压一次，每次泄压1MPa，最后2MPa一次泄完。

本次累计打压25次，泵入钻井液41.77 m3，稳压6MPa，成功封堵漏层。

5 结论与体会

（1）发生漏失后，应该详细分析漏失原因，确定漏失地层后再进行堵漏施工。

（2）若发生漏失，盐下泥岩段应该考虑进去，而不是不会发生漏失。

（3）配方中堵漏材料的浓度依据现场实际情况调整，才能有效封堵架桥，不宜追求高浓度。同时配方中要兼顾粗、中、细颗粒的复配。

（4）控制压力与泵入量之间的关系，以压力变化范围、幅度来决定泵入量，禁止无控制的泵入钻井液而破坏架桥。

（5）在桥浆堵漏失败的情况下可以采用中低强度高桥塞凝结性堵漏，提高漏失地层的胶结能力及封堵承压能力，从而达到了承压堵漏的目的。

（6）泄压过程中一定要慢慢泄压，防止泄压幅度过大导致进入地层的堵漏浆“吐”出来。