钻井井漏防漏堵漏技术规范-7.20.doc

钻井井漏预防与堵漏技术规范冀东油田钻井施工中发生的井漏既带有明显的区域性，又具有明显的地层特点。在钻井施工中，规范操作，严格落实钻井施工技术措施，减少人为因素造成的井漏；对于漏失层，要“以防为主，以堵为辅，防堵结合”，需要针对不同的漏失特点，采取相应的堵漏材料和堵漏方法，降低井漏对钻井施工的影响。一、钻井井漏的预防（一）管理措施1、优化井身结构设计及技套下入方式，减少井漏对定向井仪器和钻具安全的影响。 2、针对断层、欠压层等易漏地层，优化井眼轨迹控制与监测方式。揭开潜山面前，简化钻具组合，降低定向井仪器、钻具安全风险。3、及时沟通协调，进入断层、漏层前，现场地质施工小队做好井漏提示；出现新问题、新情况时做好与相关部门的沟通与交流，在实现地质目的的前提下，考虑提前完钻，减少油层污染。4、根据工程地质设计提示，参考邻井施工情况，提前制定针对性的防漏堵漏措施，现场要按设计储备足堵漏材料，对于周边凸起的井，需要另外储备石棉绒、核桃壳、凝胶堵漏剂等。 5、加强坐岗制度的落实，密切监测泥浆液面变化，出现异常及时汇报并采取相应处理措施。（二）钻进过程中预防措施 1、明化镇地层钻进，钻速很快，应适当控制钻速，或者每打完一个单根，划眼12次，延长钻井液携带岩屑时间。 2、明化镇地层钻进，采用低粘、低切、强抑制钻井液性能，适当控制钻井液的滤失量，采用合理的排量，如215.9mm井眼，合理的排量应该为30-32 L/s，落实好短起下措施。 3、明化镇地层钻进，搞好钻井液固控工作，使用好离心机，及时清除劣质固相，降低钻井液密度，防止钻井液密度自然增长。4、需要提高密度时应首先把基浆处理好，先在井浆中加入足量的磺化沥青、超细碳酸钙和单封等，以提高地层承压能力，循环两周后，才能逐渐加重。严格执行加重程序，每周只提高0.02g/cm3，使易漏层井壁对钻井液液柱压力有一个逐渐适应的过程。5、钻穿易漏失地层前，在钻井液中加入堵漏剂，加量为8-14kg/m3，封堵细小裂缝和孔洞。易漏井段须注意更换适当的振动筛筛布。 6、使用高密度钻井液在小井眼中钻进时,在保证能够悬浮加重剂的前提下应尽可能降低钻井液的动切力和静切力，以减少环空流动阻力。 （三）工程技术措施 1、在钻井液粘切较高、静止时间较长的情况下,控制钻具下放速度，下钻时应分段循环，每次开泵都要先小排量后大排量，先低泵压后高泵压，同时转动钻具破坏钻井液结构力，防止憋漏地层。 2、如下部有高压层，上部有低压层，又不可能用套管封隔时，在钻开高压层之前，应对裸眼井段进行承压试验，不漏再钻开高压层。 3、堵漏结束后，下钻时分段循环出井眼内的堵漏钻井液。避免钻具下放过多，穿过漏层后开泵憋漏地层。 4、堵漏成功恢复钻进后，可采用小排量钻进，在钻头远离井漏井段后，再恢复正常排量。 5、下钻时严禁在已知漏层位置开泵循环，避免冲开封堵层再次发生井漏。6、下套管前，必须下双扶正器通井，大排量洗井，对钻进过程中已发现渗层要憋压堵漏，做地层承压试验合格方后可下套管。二、冀东油田主要井漏区块井漏的预防堵漏措施（一）周边凸起 1、井漏原因分析 周边凸起井漏地层寒武系是主要目的层。寒武系碳酸盐岩储集空间为溶孔、溶洞及裂缝，裂缝和孔洞是发生钻井井漏的根本原因。 2、堵漏方法 与常规复合堵漏相比，周边凸起井漏时采用复合堵漏钻井液中加入的纤维性材料和果壳，更有利于封堵裂缝、孔洞发育的漏层。复合堵漏使用两种或两种以上堵漏材料复配的协同作用，同时加入CMC等聚合物胶液，可以迅速提高承压能力。静止堵漏8小时后，各种堵漏材料膨胀率基本不再变化，堵漏材料通过滞留、膨胀，基本完成封堵屏障的建立。现场进行堵漏作业时要有意识地使用多次堵漏，可以提高地层的承压能力，达到堵漏成功的目的。（1）复合堵漏: 配方：基浆+10%复合堵漏剂+10%单封+5%果壳+10%石棉绒。 配方：基浆+10%复合堵漏剂+5%单封+5%石棉绒+石灰石粉。配方：1HV-PAC（3%DSP）+5%超细钙+2%可酸化纤维+1%可酸化短纤维+2%油溶性天然沥青（6mm）+2%油溶性天然沥青（3mm）+3%油溶性天然沥青（1mm）+1%延迟膨胀剂+1%碳酸钙颗粒（34mm）。配方综合酸溶、油溶和降解率为91，且剩余物为灰烬,不会对储层造成永久伤害。该配方对14mm裂缝堵漏效果好，承压至5MPa成功。堵漏施工工艺：在下钻到漏层以上1000500m左右小排量循环，同时配制堵漏浆；下钻到漏层底部，倒换阀门，泵入堵漏浆（同时加入延迟膨胀剂）；替浆完成后，起钻到套管内，静止堵漏8小时；8小时后，下钻，在漏层以上50m处开泵循环，下放并观察漏失情况； 如无漏失，循环钻进（停用振动筛）50m，正常后筛除堵漏材料，恢复正常钻进。（2）凝胶堵漏:凝胶堵漏主要材料: APGEL-1凝胶堵漏剂。堵漏原理：凝胶在压差作用下会自动进入漏层,进入漏层后，逐渐形成粘弹性网状结构，堵漏液粘度、强度、切力和弹性急剧增大，实现堵漏目的，可一次完成对多套漏层的封堵。使用凝胶堵漏时，打入凝胶前先打入堵漏钻井液（复合堵漏剂），根据漏速大小选择不同粒度复合堵漏剂；在保证施工安全的前提下，提高凝胶粘度，提高憋压压力，延长憋压时间，确保凝胶停留在近井眼周围的裂缝中。堵漏施工工艺：在泵入前10分钟内配制好34%凝胶（在清水中配凝胶，3%凝胶堵剂10分钟成胶，且能够泵送）；将凝胶泵入漏失层；用预先准备好的稠浆把钻具内凝胶顶替干净；起钻候凝3小时；下钻分段循环一直到井底，恢复到正常排量，如有漏失重复，若不漏，恢复打钻。3、井漏预防措施 （1）做好与地质部门信息交流，卡准层位，中完井深钻至徐庄组油层前50m完钻，在不揭开寒武系主要漏层的前提下，考虑提前下入技术套管中完，三开采用低密度钻井液钻进，保证钻井安全。 （2）二开井段采用MWD+弯螺杆，水平井三开井段采用LWD+弯螺杆进行井眼轨迹控制，降低定向井仪器的安全风险。 （3）使用好四级固控设备，尤其加强除泥器和离心机的使用，及时清除钻井液中劣质固相，降低井底压力。 （4）加强沟通协调与信息反馈，特别是卡取完钻层位，及时采取合理的施工措施，避免对油层造成伤害。（二）南堡403X1断块1、井漏原因分析 南堡403X1断块的漏失层位主要在明化镇和东一段,井漏原因主要包括：（1）明化镇地层连续快速钻进，能够把环空钻井液密度提高0.030.05g/cm3，压漏地层。（2）明化镇地层渗透性好，钻井液本身防漏性能不强，导致渗透性漏失。 （3）东一段存在渗透性漏失层，钻至相应层位时即发生漏失。（4）钻遇断层时，可能发生比较大的井漏。（5）开泵憋漏地层，下完套管开泵过程中发生井漏。2、堵漏方法（1）明化镇地层堵漏对于由于环空岩屑密度过高引起的井漏，通过有效地使用固控设备，清除钻井液中的劣质固相，适当控制机械钻速，来减少或终止井漏。如果漏失量较大，在钻井液中加入复合堵漏材料，如云母片、石棉灰、石灰石粉、复合暂堵剂等。非目的层堵漏配方：8%土粉+1%CMC(12%DSP)+3%复合堵漏剂+10%3H堵漏剂+2%核桃壳+1.5%云母片5%超细碳酸钙+2%磺化沥青2%长纤维+1.5%延迟膨胀剂。当漏速大于10m3/h时，采用加堵漏材料进行堵漏，堵漏配方：井浆+2-3%单封+3-4%超细碳酸钙+5%复合堵漏剂+2-3%果壳，粘度大于100s。当漏速小于10m3/h时，推荐采用静止堵漏、随钻堵漏或调整钻井液性能堵漏，不推荐在堵漏配方中加入果壳。（2）东营组地层堵漏复合堵漏方法：东营组地层发生井漏后，加入复合堵漏材料(以细小颗粒为主，硬质颗粒与纤维状材料合理搭配，加入适量聚合物和膨润土粉以提高堵漏浆强度），配合起钻静止。堵漏配方：井浆+膨润土粉10%+单向压力封闭剂15%+NPAN2%+超细碳酸钙10%+纯碱1%+KPAM0.25%+复合堵漏剂10%。 其它堵漏方法： 对于钻遇断层造成的失返性井漏，建议采用水泥堵漏、3HHH堵漏和狄塞尔等方法堵漏。对于水泥堵漏和狄塞尔堵漏，需要取得相关部门许可后才能施工。 3、井漏预防措施（1）钻遇断层、漏层前提前加入封堵材料，提高地层承压能力，改善泥饼质量，提高钻井液的造壁性。（2）明化镇地层钻进，适当控制钻井速度，坚持技术划眼，每300m进行一次短起下钻，充分循环钻井液降低环空岩屑浓度，降低环空当量密度。（3）用好所有净化设备，有效地清除无用固相；提高钻井液的携砂能力，以免岩屑堆积造成环空憋堵。（4）控制钻具的下放速度，防止产生过大激动压力；接立柱或单根时采取晚停泵，早开泵的原则；避免在易漏地层井段打通循环钻井液。（三）南堡2号构造潜山1、井漏原因分析南堡2号构造潜山发生井漏的地层是奥陶系。奥陶系为一套碳酸盐岩储层，裂缝发育，具有孔隙裂缝双重介质特征，非均质性强。地层压力系数小，漏层对压力的敏感程度很强，因此裂缝是引起井漏的主要原因。2、堵漏方法潜山裂缝储层堵漏，为世界性难题，目前尚无有效的办法。有效的做法是采取预防措施，以减缓漏速和漏失钻井液量，同时需要做好相应安全防范措施来降低井漏对钻井施工的影响。揭开潜山面时发生井漏后，NP23-P2004井通过多次复合堵漏成功；NP23-P2006井在复合堵漏的基础上使用胶乳水泥堵漏成功，对今后处理类似井漏具有一定的借鉴意义。（1）揭开潜山面的堵漏方法NP23-P2004井四开钻进至井深5080m时发生井漏，为了判断是否揭开奥陶系潜山，起钻换常规钻具试钻进至5085m井漏严重，地质判断进山中完。在经过前面三次使用单封、复合堵漏剂、石棉绒，超低渗等复合堵漏的基础上，第四次使用堵漏配方：基浆27m3+复合堵漏剂4t+石棉绒1t+单封1t+超低渗0.2t +核桃壳1t。下光钻杆至5080m开泵顶通循环，打入20m3堵漏钻井液，（排量20L/S，泵压4.5MPa），替浆45 m3（排量25-30L/S，泵压12-16MPa），替浆期间钻井液量未减少。起钻至套管内，灌满钻井液后，关封井器憋压，立压10MPa，套压7Mpa，泵入钻井液3 m3，静止堵漏并观察压力变化情况，16小时后立压降至4MPa，24小时后不再变化。堵漏成功。NP23-P2006井在潜山着陆阶段发生了严重漏失，由于裸眼段井斜大、井温高、地层易坍塌，给堵漏施工带来很大难度，该井在尝试了6次桥接堵漏方法无效后，最终采用了胶乳水泥堵漏，取得了理想效果， 堵漏前做好水泥浆化验，保证稠化时间大于施工时间1小时以上。先注入30 m3的高粘切堵漏钻井液，主要作用是减缓漏失速度，防止水泥沿裂缝漏入深层影响堵漏效果。注入水泥前后各用4 m3药水将水泥和钻井液隔开，然后关井注入水泥32 m3，排量0.6-0.9方/分，替钻井液63 m3，排量1.5方/分，泵压17兆帕，环空反挤4 m3，停泵憋压11兆帕不降，起钻30柱关井候凝。候凝24小时后，关封井器打压10兆帕，静止10分钟压降0.5兆帕，说明井眼与漏层有效封隔。候凝24小时后探塞修水泥面。在套管内循环调整钻井液，将密度提到1.40g/cm3 时发生漏失，漏速12方/小时，配堵漏浆50方（配方：15%土粉+10%复合堵漏剂+6%云母片+6%单封+2%石棉绒+重晶石粉），性能：密度1.40g/cm3，粘度滴流。注堵漏浆40 m3并替到漏层位置，挤入地层5 m3立压到20兆帕，套压8兆帕不降，堵漏成功。（2）潜山欠平衡井段的堵漏方法为了适应南堡潜山油层保护的要求，可以加入油溶性堵漏材料采取以下的堵漏配方：3%DSP+5%超细钙+2%可酸化纤维+1%可酸化短纤维+2%油溶性天然沥青（6mm）+2%油溶性天然沥青（3mm）+3%油溶性天然沥青（1mm）+1%延迟膨胀剂堵漏施工工艺：发生井漏后，先找到平衡点后循环并检查漏失情况。在下钻到漏层以上1000m时，小排量循环以破坏井筒内钻井液的结构，同时按配方要求配制堵漏钻井液30 m3。下钻到漏层底部，倒换阀门，泵入堵漏钻井液。替浆完成后，起钻到套管内，静止堵漏8小时。8小时后，下钻，