特种凝胶复合堵漏技术在哈国坚戈油田超低压地层的研究与应用

盖靖安

（西部钻探国际工程公司，新疆乌鲁木齐830000）

坚戈油田位于哈萨克斯坦曼吉斯套州热得拜—乌津背斜构造，南曼格什拉克凹陷北部边缘。该油田自20世纪70年代开发以来，经多年大规模勘探开发，地层压力衰减亏空严重，最低压力系数仅为0.44，属于异常低压。尤其是三开1600~1950m气层采空段，失返性漏失导致的井塌划眼和填埋钻具事故频发。在复杂地层恶性漏失的处理中，ZND特种凝胶的应用已越来越普遍[1]。

1 工程地质概况

主要井身结构如下：

坚戈油田自上而下分别钻遇第四系、新近系、古近系、白垩系、侏罗系；地层岩性主要为灰色泥岩、砂岩、砂泥岩、泥灰岩和泥煤互层为主。新近系地层压力系数为0.6~0.79；白垩系上下白垩统地层压力系数为0.93~0.99；侏罗系上侏罗统（牛津阶、卡洛夫阶）压力系数为0.99~0.66；中侏罗统巴通阶地层压力系数为0.44;区域漏失层位主要集中在侏罗系卡洛夫阶和巴通阶两套地层中（1600~1950m)；该层为原油气储集层，漏失类型：大多为失返性漏失，井漏后易发生井壁掉块、坍塌卡钻、起下钻阻卡、油气侵等井下复杂事故。

2 技术难点

（1）地层整体压力系数较低，且存在微裂缝或裂缝性地层，防漏堵漏及提高地层承压能力难度大。

（2）失返性漏失，井筒液柱压力大幅降低，井壁失稳后易发生掉块、垮塌和卡钻，漏转喷井控风险增大。

（3）常规复合堵漏材料易提前封门，钻井液冲刷导致复漏，多次反复堵漏致使钻井周期延长，成本费用增加。

（4）地层承压能力低，使用微泡钻井液体系，降低钻井液密度至1.10~1.12g/cm3,依然发生失返性漏失。

3 防漏堵漏技术对策

（1）控制钻井液密度在1.12~1.15g/cm3，防止井筒液柱压力降低，地应力释放引起的井壁垮塌。

（2）三开进入侏罗系地层后，钻井液中加入3%~5%随钻堵漏剂对砂岩、粉砂岩地层及时进行封堵，逐渐提高砂岩地层承压能力。

（3）失返性漏失后及时吊灌钻井液，保持井筒液面高度，防止地层垮塌。

（4）快速注入特种凝胶复合堵漏浆，封堵漏失通道，降低井控风险。

4 防漏堵漏材料优选

（1）高失水固结堵漏。ASD高失水堵漏材料是一种集高失水、高强度、高承压和高酸溶率于一体的堵漏剂。堵剂浆液泵入井下遇到漏层，在压差作用下迅速失水，很快形成具有一定初始强度的滤饼而封堵漏层，其初始承压能力可达到4MPa；在地温的作用下，所形成的滤饼逐渐凝固，其强度读值可达到30kN以上，可使其漏层的承压能力得到大幅度提高。

（2）凝胶复合堵漏。ZND-2特种凝胶为丙烯酰胺缔合聚合物,凝胶在进入漏层后自适应能力强，粘弹性高，流动阻力增大，不存在与裂缝尺寸匹配问题，且难与油、气水相混合，形成能隔断地层内部流体的“凝胶段塞”提高地层微裂缝的启动压差，对比数据具体见表1。基本配方：井浆（清水）+3%LCM+2%锯末+3%DF-1+4%TP-2+2%云母+2%ZYD+2%ZSQD-98+0.5%ZND-2。

表1 凝胶启动压差对比实验

实验表明：在特种凝胶中加入复合桥塞堵漏材料后，启动压力成倍增加，阻力更大，复漏的风险大大降低。

5 现场应用

（1）2020年坚戈油田采用特种凝胶复合堵漏技术先后在该区域钻井3口，漏失量同比降低52.6%，堵漏一次成功率100%。

（2）412井分别在钻至井深1780m、1800m、1830m、1872m共发生四次钻井液失返性漏失，漏失钻井液212m3，漏失时钻井液密度1.15g/cm3，现场均采用特种凝胶复合堵漏技术堵漏一次成功，未发生复漏现象。

（3）419井分别在钻至井深1768m、1820m、1880m发生三次钻井液失返性漏失，漏失钻井液89m3,漏失时钻井液密度1.17g/cm3，发生漏失后采用特种凝胶复合堵漏浆进行堵漏承压，堵漏一次成功率100%。

（4）410井全井段采用特种凝胶复合堵漏浆钻进方式，全井段未发生地层漏失现象。

6 结束语

（1）特种凝胶复合堵漏技术解决了坚戈油田超低压地层井漏技术难题，降低了漏转喷施工风险，缩短了钻井周期。

（2）特种凝胶复合堵漏浆具有自适应能力强、粘弹性高、滞留性强、启动压差大等特点，可在裂缝内形成凝胶段塞，提高堵漏一次成功率。