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摘要:钻井施工过程中,井漏已成为突出的钻井安全问题。井漏影响钻井速度。但是井漏原因复杂,限制因素多,给钻井现场井漏预防和堵漏带来困难,研究井漏预防及堵漏技术迫在眉睫。
关键词:钻井工程;井漏预防;堵漏技术;
钻井工程中有效的防漏堵漏有利于缩短作业周期时间,避免经济损失,控制储层损害。本文旨在研究钻井工程中防漏堵漏技术,结合实际情况探讨了防漏、堵漏技术措施。
1.钻井工程中井漏失原因
钻遇地层渗透性强,天然孔洞、断层、裂缝、层孔隙压力系数低,易造成井漏。发生井漏的地层主要是粗砂岩、石灰岩地层。大规模无补能措施的采油采气,易造成地层亏空。使用的钻井液密度高以等造成的漏失事故,例如激发起下钻压力、钻井液粘度高、切割、上部地层岩屑浓度高、钻头泥化、环空堵塞等。设计人员在设计井身结构时没有综合考虑,存在许多不合理的地方。与此同时,裸眼段长且存在不同压力体系,低压砂岩井段易发生渗透性漏失。
2. 钻井工程井漏预防及堵漏技术的措施
2.1注重顶层设计,严格审核钻井设计
井身结构的设计直接影响钻井事故的发生,是防止井漏的基础。设计时应考虑地层压力剖面,合理设计井身结构和套管程序。用套管封堵异常低气层,用低强度水泥胶结疏松、成岩性差的地层,尽可能用泥浆钻进。确保同一个裸眼井在地层压力系数的差异不能太大,即在同一个裸眼井没有井喷和泄漏的地层。同时钻漏地层时,应尽可能准确地掌握地层孔隙压力,采用安全增加值最小的钻井液密度控制在平衡钻井下限。尤其是实施了分段承压堵漏工艺,由于及时调整堵漏方案,从而打破D区块高难度钻井问题。有效的预防堵漏需要精准判断漏层,这是采取正确堵漏措施的关键,通过井温法、放射性测井法找出漏层位置、漏失长度、漏失类型和漏失严重程度。通过优化井身结构设计,采用套管封堵不同压力层,即漏失层和高压层,也能有效防止堵漏。
2.2,提高地层承压能力,防止压力激动产生
在上段钻井时,由于地层松软,钻井速度快,井眼岩屑浓度高。为防止岩屑下沉,开泵时应缓慢启动,以免地层井漏。操作人员在下钻过程中要尽量稳定运行,控制起下钻速度。减少压力激发,防止加重不均匀或过快造成液柱压力过高造成井漏。特别是在高密度条件下,操作人员应特别注意。可以分阶段开展,有效提高地层承压能力,并可通过调整钻井液性能提前添加封堵材料。由于压力造成的井漏,应注意静止钻井。一方面,井漏通道自动关闭,井漏压力减轻。另一方面,漏入地面的钻井液由于其静态剪切力而起到粘结和封堵的作用。
2.3降低钻井液当量循环密度
施工人员在钻井循环过程中,应该适当增加粘度。这样可以有效降低流动阻力,保持钻井液良好的流动性,可以采用分段递减的方法。在钻漏层时,应减少排量,保持钻井液向上返出速度较低。对于易漏的软渗透地层,应控制钻井速度。避免环空返速低的情况下钻屑比较多,不仅会造成环空堵塞,而且可能会升级到井漏问题上。设计人员还应该在实地考察的基础上确定合理的钻井参数以及钻具结构,在满足携岩要求的前提下,尽可能减少钻井液排量。还应选择合理的钻具结构,增加环空间隙,防止起下钻时滤饼受损。在高渗透、易漏层段钻井时,应减少钻井液过滤。进而改变滤饼质量,防止空间隙减小。在较软漏层段钻井时,操作人员应该控制钻压,切实降低实际环空钻井液密度。
2.4控制好钻井液性能
可添加磺化降滤失剂和防塌剂,防止钻井液密度因地层粘度降低而增加,钻井液密度按循环周添加。地层的特点,应尽可能在易漏区域使用钻井液进行钻井。同时钻井液体系和配方的配置以及现场维护技术应满足基于防漏施工的需要。
2.5先期堵漏技术
为了防止上部地层漏失造成井涌、细喷等恶劣情况的出现,必须在进入高压储层前提前进行封锁,由此切实提高上部地层的承载能力。首先设计人员应该测试断裂压力。在钻入下部高压储层之前,操作人员要不断测试压力,精确了解到上部地层的泄漏压力和破裂压力。一旦再次堵漏,可以根据漏失层的不同特征和所加堵剂的量,轮换堵漏方法。堵漏浆注入井中后,井口加压堵漏浆挤入地层,静置48h,分段循环至井底。井内封堵泥浆全部返出地面后,调整泥浆性能,使其满足设计要求。最后进行检漏,将钻具拔出至漏层以上或技术套管的安全位置。通过井口加压进行检漏,检查堵漏效果。
3.防漏堵漏材料的选择
堵漏是用堵漏材料填充低压层,进而提高地层的承载能力。堵漏时应考虑安全性、快速性、灵活性和经济性。选择封堵材料时,可以选用桥堵剂、柔性封堵剂、复合封堵剂、可膨胀封堵剂等,根据实际需求进行不同选择。钻井渗漏主要分为渗透性渗漏、人为裂缝渗漏、天然裂縫渗漏和溶洞渗漏,裂缝井漏可通过注入稻壳和锯屑后钻井液封堵非油气层裂缝漏失。对于洞穴渗漏,可直接从井中注入大体积长纤维塞或采用浅层平衡压力钻井技术。
4.防漏堵漏关键点
要进行堵漏工作的开展,首先需要判断当前的漏失现象属于哪个类型,那么工作人员在进行判断的时候可以运用区块同层对比法和实钻观察法,通过区块同层对比,提前预防井漏 ;通过实钻观察判断正钻井的漏失情况。其次对于敏感或易漏失井段,钻井工程技术人员要提前进行承压试验,钻进至该层位时要及时调整钻井参数变化,避免人为引诱井漏,若已发生漏失,则根据井漏大小、地层和岩性的特点,有选择性的进行堵漏。如果钻遇恶性漏失,常规堵漏困难,则也可选择打水泥塞等措施进行封堵或进行单井专项研究进行堵漏。
5.结论
钻井工程中的防漏堵漏技术要求优化井身结构设计,降低钻井液静液柱压力。也要防止压力激发,提高地层承压能力。在降低钻井液等效循环密度的基础上控制钻井液性能,提高系统耐温性和堵漏造壁性能以及先期堵漏技术,这样从而促进企业的可持续经济发展。
参考文献:
[1]解涛.关于钻井工程中井漏预防与堵漏技术的研究 [J].中国石油和化工标准与质量, 2016(21):108-109.
[2]李长伟.钻井工程中井漏预防及堵漏技术分析与探讨 [J].石油和化工设备, 2016(4):80-82.
[3]李传鹏.钻井工程中井漏的预防及堵漏技术分析 [J].化工管理, 2015(17):95.
陕西延长石油(集团)有限责任公司延长气田采气三厂, 陕西,延安 717500
关键词:钻井工程;井漏预防;堵漏技术;
钻井工程中有效的防漏堵漏有利于缩短作业周期时间,避免经济损失,控制储层损害。本文旨在研究钻井工程中防漏堵漏技术,结合实际情况探讨了防漏、堵漏技术措施。
1.钻井工程中井漏失原因
钻遇地层渗透性强,天然孔洞、断层、裂缝、层孔隙压力系数低,易造成井漏。发生井漏的地层主要是粗砂岩、石灰岩地层。大规模无补能措施的采油采气,易造成地层亏空。使用的钻井液密度高以等造成的漏失事故,例如激发起下钻压力、钻井液粘度高、切割、上部地层岩屑浓度高、钻头泥化、环空堵塞等。设计人员在设计井身结构时没有综合考虑,存在许多不合理的地方。与此同时,裸眼段长且存在不同压力体系,低压砂岩井段易发生渗透性漏失。
2. 钻井工程井漏预防及堵漏技术的措施
2.1注重顶层设计,严格审核钻井设计
井身结构的设计直接影响钻井事故的发生,是防止井漏的基础。设计时应考虑地层压力剖面,合理设计井身结构和套管程序。用套管封堵异常低气层,用低强度水泥胶结疏松、成岩性差的地层,尽可能用泥浆钻进。确保同一个裸眼井在地层压力系数的差异不能太大,即在同一个裸眼井没有井喷和泄漏的地层。同时钻漏地层时,应尽可能准确地掌握地层孔隙压力,采用安全增加值最小的钻井液密度控制在平衡钻井下限。尤其是实施了分段承压堵漏工艺,由于及时调整堵漏方案,从而打破D区块高难度钻井问题。有效的预防堵漏需要精准判断漏层,这是采取正确堵漏措施的关键,通过井温法、放射性测井法找出漏层位置、漏失长度、漏失类型和漏失严重程度。通过优化井身结构设计,采用套管封堵不同压力层,即漏失层和高压层,也能有效防止堵漏。
2.2,提高地层承压能力,防止压力激动产生
在上段钻井时,由于地层松软,钻井速度快,井眼岩屑浓度高。为防止岩屑下沉,开泵时应缓慢启动,以免地层井漏。操作人员在下钻过程中要尽量稳定运行,控制起下钻速度。减少压力激发,防止加重不均匀或过快造成液柱压力过高造成井漏。特别是在高密度条件下,操作人员应特别注意。可以分阶段开展,有效提高地层承压能力,并可通过调整钻井液性能提前添加封堵材料。由于压力造成的井漏,应注意静止钻井。一方面,井漏通道自动关闭,井漏压力减轻。另一方面,漏入地面的钻井液由于其静态剪切力而起到粘结和封堵的作用。
2.3降低钻井液当量循环密度
施工人员在钻井循环过程中,应该适当增加粘度。这样可以有效降低流动阻力,保持钻井液良好的流动性,可以采用分段递减的方法。在钻漏层时,应减少排量,保持钻井液向上返出速度较低。对于易漏的软渗透地层,应控制钻井速度。避免环空返速低的情况下钻屑比较多,不仅会造成环空堵塞,而且可能会升级到井漏问题上。设计人员还应该在实地考察的基础上确定合理的钻井参数以及钻具结构,在满足携岩要求的前提下,尽可能减少钻井液排量。还应选择合理的钻具结构,增加环空间隙,防止起下钻时滤饼受损。在高渗透、易漏层段钻井时,应减少钻井液过滤。进而改变滤饼质量,防止空间隙减小。在较软漏层段钻井时,操作人员应该控制钻压,切实降低实际环空钻井液密度。
2.4控制好钻井液性能
可添加磺化降滤失剂和防塌剂,防止钻井液密度因地层粘度降低而增加,钻井液密度按循环周添加。地层的特点,应尽可能在易漏区域使用钻井液进行钻井。同时钻井液体系和配方的配置以及现场维护技术应满足基于防漏施工的需要。
2.5先期堵漏技术
为了防止上部地层漏失造成井涌、细喷等恶劣情况的出现,必须在进入高压储层前提前进行封锁,由此切实提高上部地层的承载能力。首先设计人员应该测试断裂压力。在钻入下部高压储层之前,操作人员要不断测试压力,精确了解到上部地层的泄漏压力和破裂压力。一旦再次堵漏,可以根据漏失层的不同特征和所加堵剂的量,轮换堵漏方法。堵漏浆注入井中后,井口加压堵漏浆挤入地层,静置48h,分段循环至井底。井内封堵泥浆全部返出地面后,调整泥浆性能,使其满足设计要求。最后进行检漏,将钻具拔出至漏层以上或技术套管的安全位置。通过井口加压进行检漏,检查堵漏效果。
3.防漏堵漏材料的选择
堵漏是用堵漏材料填充低压层,进而提高地层的承载能力。堵漏时应考虑安全性、快速性、灵活性和经济性。选择封堵材料时,可以选用桥堵剂、柔性封堵剂、复合封堵剂、可膨胀封堵剂等,根据实际需求进行不同选择。钻井渗漏主要分为渗透性渗漏、人为裂缝渗漏、天然裂縫渗漏和溶洞渗漏,裂缝井漏可通过注入稻壳和锯屑后钻井液封堵非油气层裂缝漏失。对于洞穴渗漏,可直接从井中注入大体积长纤维塞或采用浅层平衡压力钻井技术。
4.防漏堵漏关键点
要进行堵漏工作的开展,首先需要判断当前的漏失现象属于哪个类型,那么工作人员在进行判断的时候可以运用区块同层对比法和实钻观察法,通过区块同层对比,提前预防井漏 ;通过实钻观察判断正钻井的漏失情况。其次对于敏感或易漏失井段,钻井工程技术人员要提前进行承压试验,钻进至该层位时要及时调整钻井参数变化,避免人为引诱井漏,若已发生漏失,则根据井漏大小、地层和岩性的特点,有选择性的进行堵漏。如果钻遇恶性漏失,常规堵漏困难,则也可选择打水泥塞等措施进行封堵或进行单井专项研究进行堵漏。
5.结论
钻井工程中的防漏堵漏技术要求优化井身结构设计,降低钻井液静液柱压力。也要防止压力激发,提高地层承压能力。在降低钻井液等效循环密度的基础上控制钻井液性能,提高系统耐温性和堵漏造壁性能以及先期堵漏技术,这样从而促进企业的可持续经济发展。
参考文献:
[1]解涛.关于钻井工程中井漏预防与堵漏技术的研究 [J].中国石油和化工标准与质量, 2016(21):108-109.
[2]李长伟.钻井工程中井漏预防及堵漏技术分析与探讨 [J].石油和化工设备, 2016(4):80-82.
[3]李传鹏.钻井工程中井漏的预防及堵漏技术分析 [J].化工管理, 2015(17):95.
陕西延长石油(集团)有限责任公司延长气田采气三厂, 陕西,延安 717500