雍富国 付强 明文龙 马俊(中国石油西部钻探青海钻井公司,青海 茫崖 816400)
台南气田水泥堵漏后压井方法探讨
雍富国 付强 明文龙 马俊(中国石油西部钻探青海钻井公司,青海 茫崖 816400)
台南气田1260-1270 m井段存在漏层,对于漏失严重的井用水泥浆进行堵漏,堵漏后采用从环形空间注入钻井液进行置换法压井,然而这种方法费时费力。通过对水泥堵漏后井眼状况的分析,采取从钻杆内小排量替入压井液,观察套压变化情况,套压上升则停注排气,重复这一动作,直到套压为零,或者在压井排量下,保持终了循环压力,排除气体。这种方法可以连续进行注泥浆和排气,无需等待泥浆下沉,节约压井时间。
气田;漏层;堵漏;压井
台南气田气层井段为837.01-1830m,且1261-1272m井段存在漏层[1],且漏失程度大小不一,对于失返性井漏,通常采用水泥浆堵漏,在关井候凝过程中由于井漏,导致液柱高度不断降低,地层气体进入井筒,造成井口带压,需要进行压井作业。置换法压井适用于井内钻井液已大部分喷空,同时井内无钻具或仅有少量钻具,不能进行循环压井,但井口装置可以将井关闭。置换法压井技术是在关井情况下,确定套管上限与下限压力范围,分次注入一定数量的压井液,分次放出井内气体,直至井内充满压井液,即完成压井作业[2-4]。
因为在钻遇漏层时已将油气层打开,存在漏喷转换的风险,所以在钻遇恶性井漏时,采取边灌钻井液边强行起钻至套管内的方法,然后再进行水泥堵漏。尽管这种方法存在较大风险,但较不起钻打水泥再起钻的方法要合理,一方面防止卡钻事故的发生,一方面避免了打水泥塞后带压起钻。采用硬推法打水泥,缺点时有可能将漏失程度加剧,造成更大井漏。
台南气田对于钻穿漏层的三层系及以上层系的井,直井技术套管下深800m,水平井技术套管下深1040m和1250m以及800m几种类型。对于这种情况下的压井工艺,一直沿用置换法压井,即从环形空间注入钻井液,等待钻井液下沉,然后释放部分天然气,直至井内充满钻井液。
(1)堵漏过程是一个动态过程,由于井漏的存在,井内液柱高度有不同程度的降低,当液柱高度不足以压稳气层时,气体将以不同速度进入井筒,并膨胀,充满无液柱的井筒空间,并对下步液柱加压,使得井内压力处在一个动态平衡过程,对水泥浆堵漏效果造成影响。候凝过程中天然气滑脱上升,甚至天然气井直通井口的现象。
(2)候凝的过程,井筒压力平衡关系的转化过程,当达到新的压力平衡时,液柱压力加上套管压力等于地层压力,套压值的大小间接反映液面的高度。
(3)造成压井失败的原因。排除操作上的原因,就是水泥封堵不彻底,在置换压井的过程中,进入井内的钻井液形不成液柱或液柱高度不够,到一定程度后,液柱就建立不起来了。
(4)从压井实例分析看,压井一段时间后套压还升高的情况下,都是置换钻井液较多的情况,说明压井前液柱面较低,漏失严重。液面低的原因有注水泥后替钻井液过多,没有留塞。其次是留塞短,气体进入井筒后膨胀,迫使水泥塞继续下行,严重者造成无塞现象,堵漏效果差。
(5)合理选择注替排量。二次注水泥或第三次注水泥,从注水泥和替浆过程中压力变化分析,注替排量大于地层漏失速度,这将加大漏失程度,降低堵漏成功率。当井漏程度严重时,液柱高度可能低于钻头位置以下,所以施工过程中要根据施工压力的变化调整注替排量。
(6)分析置换压井成功的过程,可以看出置换过程中钻井液总消耗折算成环空高度,都在钻头位置以上,而这种情况正好是平衡法压井的部分过程。
(7)对于严重漏失的井,注替水泥时,尽量将理论塞面留的高一些,在候凝过程中在水泥凝固前,水泥有一定高度。否则会出现无水泥塞的情况,造成堵漏不彻底,置换压井失败。
(8)对于套压较高的情况,置换压井前配置一定数量的堵漏浆,先将堵漏浆打入井内,提高地层承压能力。
(9)对于套压较高的井,预计液面高度在钻头位置以下,先将液柱建立在钻头位置以上。即从钻杆内注入钻井液进行置换,然后用压井排量压井,保持立管压力等于终了循环压力不变,排除气体。
(10)无法确定漏失压力,液面高度也无法确定;若能确定漏失压力,即可确定水泥塞高度和合理的水泥浆量及顶替量。
(1)预计液面高度在钻头位置以下,先将液柱建立在钻头位置以上。即从钻杆内注入钻井液进行置换;使液面在钻头位置以上,然后用压井排量,保持立管压力等于终了循环压力不变,排除气体。
(2)预计液面高度在钻头位置以上,而这种情况正好是平衡法压井的部分过程,既进行小排量压井的阶段,可以控制立管总压力等于终了循环压力不变,直到钻井液返出井口,套压降为零。
(3)不管液面高度如何,从钻杆内小排量替入压井液,观察套压变化情况,套压上升则停注排气,这样重复这一动作,直到套压为零,压井施工完毕。这种方法可以连续进行注泥浆和排气,无需等待泥浆下沉,保证了施工的连续性,节约压井时间。
[1]石李保,耿东士,于文华,段保平,陶冶.柴达木盆地台南气田优快钻井技术[J].石油钻采工艺,2010,32(3):103-106.
[2]陶现林,徐泓,母亚军.非常规压井技术的应用[J].断块油气藏,2014,21(2):252-255.
[3]张桂林.置换法压井操作方法[J].石油钻探技术,2010,38(2):1-4.
[4]张桂林,曾强渗.从伊朗Arvand一1井溢流压井再谈置换法压井方法[J].石油钻探技术,2012,40(4):123-126.