董建刚 王德平 周哲文 王小勇 武东生(中国石油西部钻探吐哈钻井公司,新疆 鄯善 838200)
随钻防漏堵漏技术探析
董建刚王德平周哲文王小勇武东生
(中国石油西部钻探吐哈钻井公司,新疆鄯善838200)
钻井施工过程之中会经常出现井漏的问题。地层承压能力低等情况主要发生于以下几类地层之中,主要包括:复杂构造地层、裂缝发育地层以及窄安全密度窗口地层等。针对不同漏失选取优质的防漏堵漏材料并且于现场反复试验,根据实践提出钻井过程中应当采用的防漏堵漏技术和措施。实践表明,恰当合理的防漏堵漏技术和措施,不但防漏效果良好,堵漏成功率高,而且能明显提高地层承压能力。
随钻;防漏堵漏技术;探析
根据复杂地层不同的漏失特征,针对防漏堵漏实施了很多解决问题的方法。一般来说,地层构造具有以下几个特点时钻井施工时会经常性出现类似于上喷下漏的状况:构造陡、断层多、裂缝发育、产层多、岩性变化大。
综上所述,在同一裸眼井段,上下两层的地层压力系数差距悬殊,安全窗口窄,甚至没有,钻井施工极其容易发生事故,对于钻井产生十分负面的影响,严重影响钻井效率以及安全。
处于上述地层下,一方面钻井之时遇到天然所致的漏失裂缝,则会导致钻井液直接流失,不但如此,此后钻井液由于正压差进入到地层裂缝之中,从而促使裂缝扩大到更大的尺寸,而后发生更大漏失现象。另一方面,对于微裂缝隙,假如液柱压力较大,促使钻井液流入裂缝,导致水力尖劈从而压裂地层,促使其很大概率上扩大到更大的尺寸而发生漏失。由于裂缝的扩大从而导致其漏失速度提高,如连锁反应造成更为巨大的漏失。
现阶段,我国所采用的针对该问题的处理方法在不断完善和改进,但效果依然不是特别理想。针对此种复杂的地层环境下的钻探工作,应当积极使用兼容性、稳定性更好的防漏堵漏剂,提高堵漏工作效率,强化地层承压性,从而使得停钻、堵漏的情况出现的次数降低。
一般来讲,桥接堵漏是指使用不同形状以及尺寸的惰性材料,通过使用不同的配方混合在钻井液里,然后注入漏层的一种广泛使用的堵漏方式。桥接堵漏材料有以下几大类型:颗粒状材料、薄片类材料、纤维类材料。
在具体的桥接堵漏过程之中,依据不同性质类型的漏层,灵活地选用堵漏所需的堵漏材料以及配比浓度,否则出现以下情况将会使得堵漏失败。①在漏失通道中没有形成桥架。②在井壁周围没有形成封门。综上所述,桥接堵漏主要是机械堵塞,该工艺主要由两部分构成,分别是挤压法以及循环法。
桥接堵漏具有十分突出的优点,主要优点包括价格便宜,使用便捷,施工安全,在各油田广泛使用。桥接堵漏不但占据该类问题处理方法的一半以上,而且采用这种方法可以有针对性地解决孔隙以及裂缝所致的一部分失返漏失问题。
适合应用于横向以及纵向的漏失带的渗漏问题,主要有以下两大方面;部分的漏失与程度较低的完全性漏失。此种堵漏方式的工作原理如下:一方面,堵漏剂所配置的堵漏浆进入漏失的井段之后,由于钻井液与地层压力之间的压差作用,所以堵漏浆快速失水,堵漏浆中的固相颗粒快速聚集生成滤饼。另一方面,因为形成的堵塞是拥有很高渗透性的,它不仅具有微孔结构而且整体具有充填的优点,可以透气、透水却不会透过钻井液。
钻井液快速失去水分之后,则会形成既平整又光滑的滤饼,从而更加切实地保障封堵的严密性。堵漏浆的滤失量越大,滤失的越快速,堵塞的效果则越好。假如在堵漏浆中添加一定比例的惰性颗粒材料,对于有较大漏失的通道可以起到很好效果,这是由于颗粒状的材料具有桥接的功能,从而促使原有漏失通道的横截面相比而言更小,此外,更易于产生压差,形成堵塞。
化学堵漏法指的是使用化学堵漏材料实施堵漏的方式。化学堵漏材料一般而言有以下三种类型:高分子化合物堵剂、无机胶凝物以及高分子化合物组合而成的堵剂以及原钻井液混合各种固化剂。运用化学法堵漏的优点有以下几点:堵漏浆的密度不高,可有效控制或调整凝固时间堵漏浆的渗滤性很强,滤液也可以固化。可以应用于堵塞微小孔隙的漏层,堵漏结束之后的塑胶碎屑,对于钻井没有造成负面的影响。固化塑胶碎屑堵塞体不仅强度很高,而且性质稳定。
软硬塞是指堵漏形成的堵塞不固化。这种方式主要是通过不流动的、具有粘稠性质的物质对漏层进行封堵。软硬塞这种封堵法在国外较为流行,特别是在美国这种方式得到广泛应用。该方式尤其适合人为所造成的裂缝以及漏失。一方面,由于软塞具有切力大以及流阻大的特点,因此,可以极大地限制人为所造成的裂缝的进一步发展。另一方面,软塞具有不固化性,在人为所致的裂缝增大后会自动变形而形成封堵,充分地发挥出堵漏作用。在挤压的同时,软塞不但可以堵住大的裂口,小的裂缝亦可封堵。当前,普遍使用的软硬塞浆液主要有以下三种类型:柴油膨润土浆液、剪切稠化浆液、重晶石。
综上所述,套管钻井技术属于一种全新的钻井技术,能够有效地降低钻井所需要的各项成本,一方面,可以提升钻井的效率,另一方面,缩短钻井的时间,可以广泛地应用在钻井中。
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董建刚(1981-),男,汉,大学本科,助理工程师,毕业院校:西安石油大学石油工程系,主要从事钻井工艺技术研究与应用。