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 本刊论文 |
| Φ139.7mm套管开窗侧钻井井漏及堵漏问题的解决策略 |
| 作者：张保平 时间：2016/09/25 点击：769 |
1 引言
Φ139.7mm套管开窗侧钻井是油气田开发后期提高油气产量，降低钻井成本，挖掘剩余油气的一种重要手段。然而小井眼侧钻井又受到诸多技术条件的限制，其中井漏就是一个复杂的技术难题，其漏失的机理和处理工艺与常规井有很大的不同，如果处理不当极易造成井下复杂与事故，严重影响小井眼侧钻井的速度和质量，延长周期，增加成本，如何在侧钻施工中减少、避免井漏的发生，提高堵漏的成功率，确保井下安全值得探讨。
2 井漏的原因和机理
2.1 井漏的类型
中原油田是一个典型的复杂断块油气田，地层较脆弱、断层多、破碎地层覆盖广，普遍存在的漏失主要有以下三类：
一是渗透性漏失，此种漏失发生在钻遇粗颗粒未胶结或胶结很差的地层。二是裂缝性漏失，只是裂缝大小和漏失量大小不同，主要发生在沙一下地层。三是断层漏失，由于地质构造上存在不整合面，地层疏松并且胶结性差，钻至该处便会出现钻具放空，钻井液只进不出的恶性漏失。
2.2 井漏的机理分析
2.2.1 注水的影响
小井眼侧钻井都是在采油老区，油田注水开发，造成地层破裂压力发生变化，从上而下各层的最低破裂压力梯度不同，其大小与埋藏深度无关，高、低压相间存在，在同一层位，上中下各部位破裂压力不同，在平面分布上，同一层位的不同位置破裂压力梯度也不同。
2.2.2 侧钻施工过程中的井漏
井漏是相对而言的，有的地层承压能力在正常情况下可能不漏失，小井眼侧钻井环空间隙小，在侧钻施工中激动压力大，循环压耗大，若施工操作或者措施不当使钻井液液柱压力和环空压耗或激动压力之和超过地层破裂压力，地层就会被压出裂缝，发生漏失。
3 防漏工艺
3.1 注水井停注泄压
搬家前首先协调井口周围600m以内相关注水井停注泄压，每天巡查两次，记录注水井压力变化和流量计底数防止偷注，距注水层50～100m停钻，待注水压力泄至小于施工要求再钻进。
3.2 裸眼钻进防漏措施
3.2.1 钻进措施
（1）搞好老井和邻井资料调研，把易漏层位的漏失性质、漏失原因搞清楚，井场备1-2吨随钻堵漏剂，根据本井针对性的制定防漏技术措施。
（2）钻井液密度在井下条件允许的情况下，采用近平衡压力钻进。
（3）在满足携砂的前提下，尽可能的降低粘切，最大限度的减小钻井液的流动阻力。
（4）坐岗设双岗，24小时不离人，井漏及时发现采取相应的堵漏措施。
（5）循环扩划眼、控制钻具下放速度，减小激动压力。
（6）提高钻井液密度时保证进、出口密度在合适范围内，按循环周混入重浆，防止加重过激而造成井漏。
（7）进入漏层前50m钻井液中加入2～3%不同粒径的随钻堵漏剂，提高地层的抗破能力，起到预堵防漏的作用。
（8）预计钻到漏层时，排量、钻时都要适当降低，先打开1～2m循环观察，若不漏逐渐钻穿。
（9）钻遇高压层一旦发生溢流，压井时进行合理的压力控制，防止回压过高憋漏地层。
3.2.2 起下钻措施
（1）易漏的井起钻前可配随钻堵漏剂封入井底再起钻，提高地层的抗破能力，起到预堵防漏的作用。
（2）下钻控制好速度，匀速下放，减小激动压力。
（3）分段循环下钻，循环避开漏层，开泵平稳，避免因瞬时激动压力过大造成井漏。
（4）下钻专人观察井口，若发现井口不返钻井液，应先从环空灌钻井液，若能灌满，应先建立循环，若灌不满应立即采取堵漏措施。
（5）下钻遇阻严禁硬压，上提至正常井段开泵，循环井下正常后开始划眼，划眼控制好速度，减少憋泵，防止憋漏地层。
3.3 完井措施
（1）完钻大排量循环，井眼内的岩屑携带干净，减小环空岩屑的浓度，降低环空压耗。
（2）下套管前模拟固井时的压力，做地层静态承压试验，降低固井中发生漏失的概率。
（3）电测静止时间长，通井分段循环下钻，每次开泵平稳，排量先小后大，同时配合转动钻具，破坏钻井液结构力，防止静切力过大压力激动憋漏地层。
（4）易漏井下套管前井底可封入0.5～1吨细随钻堵漏剂提高地层承压能力，下套管匀速下放，每根下放时间不少于40～60秒。
（5）下完套管后循环排量小于钻进时的排量，即循环排量控制在5～6L/s，循环期间降低钻井液粘切，循环不少于两周，保证环空畅通，减少替浆期间环空堵塞憋漏的概率。
（6）易漏失的井，设计环空浆柱结构原则上是漏失点以上浆柱的当量密度等于使用的钻井液密度，同时兼顾下部异常高压层的压稳，可使用双密度水泥浆固井法或前置低密度钻井液固井法。
（7）固井时排量控制在3～4L/s，达到紊流顶替，替浆后期泵压高，最后2m3将排量降为1.5～1.7L/s，达到塞流顶替，这样的注替排量，提高了顶替效率，并防止固井过程中漏失的发生。
4 堵漏工艺
4.1 判断井漏原因
（1）液柱压力不平衡造成的井漏，则泵压下降，钻井液进多出少，或是只进不出，甚至环空液面下降。
（2）操作不当造成的井漏，则泵压上升，钻井液进多出少，或是只进不出，但环空液面不下降，停泵后钻柱内有回压，活动钻具时除正常摩阻外，没有额外的阻力。
（3）井塌或砂桥堵塞造成的井漏，则泵压上升，钻井液进多出少，或是只进不出，停泵时有回压，活动钻具时有阻力，而且阻力随着漏失量的增大而增加。
4.2 判断漏失层位
（1）正常钻进时发生漏失，则漏失层位即钻头刚钻达的位置。
（2）钻进中有放空现象，放空后发生漏失，则漏失层位即放空井段。
（3）下钻时钻头进入砂桥或坍塌井段，开泵时憋漏地层，则漏失层位即在砂桥或坍塌层以下井段。
（4）同一区块，在原始状态下漏失层位往往在同一层位的相同岩性处，钻前查阅邻井资料可提前预防，钻后查阅邻井资料可做出正确判断。
（5）钻进中某层位曾经发生过漏失，而堵漏以后又未做承压试验，而在下部钻进过程中又发生漏失，则该层位是重点考虑的对象。
4.3 堵漏措施
堵漏就是采用桥塞堵漏与化学堵漏相结合的方法，应用片状、粒状、纤维状等混合堵漏材料按一定的比例复配，在压差作用下进入漏层后，短时间内迅速失水、胶凝、固化形成塞状骨架结构，将漏失通道堵住的过程，针对不同的漏失，采用不同的堵漏工艺。
5 结论与建议
（1）小井眼侧钻井都是在老区，长期注水开发，造成地层裂缝增加，地层充填物冲蚀运移，胶结程度变差，孔隙度变大，各区块各层位的注采程度不均衡又人为的制造了不少高、低压层，漏失的可能性增加了。
（2）开窗前搞好老井和邻井资料调研，把易漏层位的漏失性质、漏失原因搞清楚，根据本井针对性的制定防漏措施，在侧钻施工中监督落实。
（3）侧钻施工中搞好注水井管理工作，提前与采油厂地质部门协调，联系停注邻近注水井，并及时合理泄压，保持地层压力平衡。
（4）小井眼侧钻井环空间隙小，施工操作相对于常规井激动压力大，循环压耗大，精心施工规范操作尤为重要。
（5）漏层做好预堵工作，提前在钻井液中加入2～3%不同粒径的随钻堵漏剂，提高地层抗破能力，起到预堵防漏的作用。
（6）井漏时准确判断漏失原因、漏失层位，根据漏速采用静止堵漏、随钻堵漏结合静止堵漏、DSR堵漏、MTC堵漏等相应的堵漏措施，提高堵漏成功率。 |
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