堵漏技术在埕北区块A井的应用

王进(中石化海洋石油工程有限公司，上海 200120)

1 井漏原因及类型

1.1 井漏原因

井漏发生的原因主要有三个方面：一是地层原因，地层中有孔隙、裂缝或溶洞，有漏失通道和容纳钻井液的空间，钻开漏失通道后便会发生漏失；二是当工作液液柱压力大于地层孔隙、裂缝或溶洞中的液体压力(即地层孔隙压力)，压差造成工作液漏入地层中；三是施工过程中由于开泵过猛、下钻过快等人为因素造成新的漏失通道而发生漏失。

1.2 井漏分类

井漏分类方法很多，现场一般按照漏失速度与漏失地层通道进行分类。按漏失速度分类。漏速最直观、最易测，依据它可以了解漏失的严重程度。按漏速可将井漏分为五类，如表1所示。按漏失通道分类，又可分为渗透性漏失、裂缝性漏失、溶洞漏失三种类型。

表1 按照漏速对井漏的分类

2 井漏的处理方法

2.1 小漏的处理方法

小漏指进多出少而未失去循环的渗透性漏失，或由于钻井过程中操作不当造成压力激动，作用在地层的压力超过破裂压力，形成诱导裂缝而产生漏失，遇到这种情况，可采取静止堵漏和随钻堵漏相结合的方法[1]。

静止堵漏是在发生井漏时，停止钻进，提起钻具至安全位置，最好是进入技术套管，静止一段时间。一方面消除了压力激动，裂缝往往会自动闭合，自然缓解井漏；另一方面，漏进裂缝中的钻井液，因其具有触变性，随着静切力增加，粘结封堵裂缝，从而消除了井漏。

随钻堵漏可以继续钻进，连续在钻井液中加入小颗粒及纤维物质如云母片、超细碳酸钙、暂堵剂等堵漏材料，待堵漏材料循环至漏失层位在孔隙中形成桥堵后即可止漏。

2.2 大漏的处理方法

大漏时钻井液只进不出，井眼内钻井液液面很快下降，极易引发井下复杂情况。对于大漏的处理方法有：桥接堵漏、高失水浆堵漏、水泥浆堵漏、化学剂堵漏等。

桥接堵漏是利用不同形状、尺寸的惰性材料，以不同的配方混合于钻井液中直接注入漏层的一种堵漏方法。利用固体颗粒堵塞缝隙孔道，其中刚性颗粒起到架桥和支撑作用，柔性颗粒易于架桥和充填。不规则的纤维材料在压差作用下，在漏失点聚结，和充填的各种匹配粒子一起在裂缝中及井壁表面上形成滤饼，阻止钻井液的漏失。桥塞堵漏材料来源比较广泛，如核桃壳、贝壳、锯末、花生壳、云母片、橡胶粒等都可用做桥塞材料。

高失水浆液堵漏，堵漏浆液到达漏层后，在压差的作用下水分迅速滤失，固体物质在孔道或缝隙内很快形成骨架结构，化学活性物质在井下温度和压力的作用下，较快地发生化学变化，将骨架结构形成高强度的封堵层，达到预期的堵漏效果。常用的有DSR堵漏和DTR堵漏。

水泥浆堵漏常采用的方法有：一般水泥、速凝水泥、胶质水泥，另外还可采用水泥浆与桥塞物质混合堵漏。

化学剂堵漏常用的方法有：聚丙烯酰胺絮凝物和交联物堵漏、PMN化学凝胶堵漏、膨胀性堵漏剂堵漏。

3 堵漏技术在埕北A井的应用

3.1 概况

埕北A井位于埕北古4沟谷附近，钻探目的是向东扩大埕北B井区东营组含油气范围，实现储量升级而部署的一口预探井。该井设计井深3 405 m，实际完钻井深3 350 m。设计钻井液密度1.12～1.15 g/cm3，实际钻井液密度1.15 g/cm3。该井井身结构为Φ914.4 mm井眼×85.35 m(Φ850 mm套管×85.35 m)+Φ444.5 mm井眼×841.5 m(Φ339.7 mm套管×841.5 m)+Φ241.3 mm井眼×2 960 m+(Φ177.8 mm套管×2 958 m)+Φ152.4 mm井眼×3 350m+(Φ114.3 mm套管×3 348.7 m)。该井在三开施工过程中，发生多次井下漏失，现场采取了边堵边打，重点堵漏与随钻堵漏相结合的方法，通过制定防漏堵漏技术措施，合理提高钻井液密度，优选钻井参数等有效手段顺利堵住了井漏，解决了复杂情况。

3.2 井漏情况及原因分析

该井自井深2 756m钻进至2 821m过程中发生多次井漏，共漏失钻井液1 187 m3，最大漏速48 m3/h，井漏损失时间331.5 h，见表2。

表2 埕北A井井漏情况统计

经分析认为井漏的主要原因为：从岩屑录井和钻时变化情况分析看，井深2 700 m至2 900 m地层以下岩性主要以泥岩与砂岩互层为主，地层中本身存在孔隙或裂缝等流动通道，钻进过程中地层有害固相进入井筒导致钻井液密度不降反升，导致地层破裂压力小于钻井液当量液柱压力，在钻井参数和井眼条件相当的情况下，砂岩地层由于胶结较差，正压差的作用下诱发出裂缝，由单一或者多种原因并存导致井漏[2]。

3.3 处理经过

第一次井漏：井身2 756 m，钻遇快钻时1.69 min/m，发现返出流量减小和泵压迅速下降，立即停止钻进，上提钻具至2 740 m，经过2次以600 L/min排量向井内共泵入40 m3复合堵漏剂，静止观察井口2 h后发现无明显漏失。期间最大漏速约0.4 m3/h。

第二次井漏：井身2765 m，钻遇快钻时1.8 min/m，返出流量和泵压迅速下降，立即停止钻进，上提钻具至2 755 m，减小排量至380 L/min，井口无返出，逐步提高排量至580 L/min，环空液面上升至井口维持不降。经过2次堵漏共泵入40 m3复合堵漏剂，静止观察液面2.5 h，发现无明显漏失。期间最大漏速约33 m3/h。

第三次井漏：井身2 777 m，钻进过程中发现漏失量逐渐增大，1 h内钻井液漏失量约18 m3。上提钻具至2 770 m，以600 L/min排量循环观察，期间将复合堵漏钻井液15 m3泵入井内，静止观察井口液面0.5 h，发现无明显漏失，继续钻进。期间最大漏失速度约4 m3/h。

第四次井漏：井身2 821.9 m，钻遇快钻时，上提钻头至2 810 m，以600 L/min排量循环观察，漏失速度16 m3/h。配置堵漏剂，泵入复合堵漏剂，共替浆60 m3，经过4次堵漏共泵入95 m3复合堵漏剂+锯末钻井液，观察井口液面，液面下降迅速，钻井液漏失速度约48 m3/h。循环观察期间，泥浆池还有50 m3般土浆及60 m3胶液，考虑到后期及环空灌浆用，钻柱内顶替海水。期间发现：排量400 L/min，井口液面下降；排量800 L/min，环空液面在井口(无返出)；逐步上提排量至1 000 L/min，环空液面依然维持在井口但无返出。经过4次堵漏未成功，考虑到漏失量大，泥浆无法及时配备，平台堵漏材料已全部用完，不能确保井下安全，决定强行起钻，起钻期间向井内灌搬土浆或泥浆胶液。起钻至2 514 m，发现环空灌浆困难，试打通，井口有返出，逐步增加排量至550 L/min，返浆流量正常，无明显漏失现象。

第五次井漏：钻至2 832.68 m时(期间全井加入随钻、复合、单封等堵漏剂，使泥浆形成防漏堵漏泥浆)，返出流量由13%逐渐减小至8%，上提钻头至2 832 m，以600 L/min排量循环观察，井口不返浆。起钻至2 740 m，期间向环空连续灌浆，漏失速度约47 m3/h。泵入复合堵漏剂，共替浆25 m3，经过3次堵漏共泵入65m3复合堵漏剂，起钻至810 m，静止观察，最终漏失速度减小至0.5 m3/h。

第六次井漏：井身2 834.8 m ，返出流量减小，上提钻头至2 821 m，以600 L/min排量循环观察，井口不返浆，漏失速度约32m3/h。泵入复合堵漏剂，经过3次堵漏替入复合堵漏钻井液36 m3，起钻至2 000 m，静止观察，井口返浆，最终漏失速度减小至0.5 m3/h。

第七层井漏：钻至2 850.5m，返出流量减小，上提钻头至2 840 m，以600 L/min排量循环观察，井口返浆，漏失速度约15 m3/h。起钻至2 700 m，静止观察，漏失速度约3 m3/h。替入复合堵漏钻井液14 m3，期间井口返浆。起钻至2 000 m，静止观察，漏失速度减小至2 m3/h。下钻至2 700 m，，漏失速度约2 m3/h。循环观察，逐渐提高排量至1 200 L/min，漏失速度约3 m3/h。下钻至井底，循环中全井加入封堵材料及各种钻井液处理剂，同时恢复钻进，漏失速度约3 m3/h。

4 结语

(1)埕北油田地层复杂，在钻井过程中，井漏时有发生，为预防井漏，应制定合理措施，比如控制起下钻速度、采用合理钻井液密度、随时做好压力预测、监测等，保证施工安全。一旦发生井漏，准确分析原因，及时采取措施，将损失降到最低。

(2)堵漏作业时，尽可能光钻杆下入漏层顶部，采用正确的注入堵漏剂的方法，先用小排量泵送堵漏剂至漏层，然后加大排量，确保大部分堵漏剂全部进入漏层，提高地层的抗漏失能力。

(3)如果采用大颗粒堵漏材料进行堵漏，要拆掉循环管线及泥浆泵中的滤清器和筛网，防止因堵塞憋泵伤人。

(4)合理的井身结构设计是保障易漏井顺利完钻的基础。合理确定技术套管下深，避免钻进中突遇大的漏失而发生垮塌卡钻是预防复杂故障发生的有效方法。