苏里格南防漏堵漏钻井液技术.ppt

苏里格南防漏堵漏钻井液技术,汇报内容,一前言二苏里格南防漏堵漏难点分析三苏里格南防漏堵漏钻井液技术研究四现场应用五取得的成果及认识,一前言,在苏里格南区块的施工中，遇到了渗透性漏失和失返性质的裂缝性漏失。对于渗透性漏失，现场采用常规随钻堵漏的的方式堵漏，起到了较好的堵漏效果；对于失返性质的裂缝性漏失，在改变钻井液堵漏材料尺寸的基础上，部分平台堵漏施工中起到了一定的堵漏效果，但是诸如SN0165平台，大尺寸堵漏剂堵漏效果依然较差。这就要求我们根据现场不同平台的井漏堵漏情况进行研究并总结，形成适合苏里格南区块的防漏堵漏钻井液技术。,二苏里格南防漏堵漏难点分析,钻井液体系的制约钻井工艺的制约地质条件的制约,延长组钻进均采用无固相钻井液体系，该体系不能形成泥饼基本不具有防漏功能。,2.1防漏的施工难点,钻井采用的MWD定向仪器，在易漏层位施工时常规的防漏方案对随钻信号有影响不能得到很好应用。,在苏里格南区块延长组和马家沟组一般为失返性漏失，由于该地层存在天然裂缝，钻井液固相颗粒不能达到封堵要求，因此给给防漏工作带来很大障碍。,堵漏不及时常规桥塞堵漏的局限性漏失层位多各个平台堵漏情况差异大,2.2堵漏的施工难点,由于延长组采用无固相体系，发现漏失不能及时采取堵漏措施，使漏层的漏失趋势加大、漏失通道形成，错过了堵漏施工的最佳时机，增加了堵漏难度。,由于桥塞堵漏的局限性往往需要多次，才能取得较好的堵漏效果，从而耗费了大量的人力物力财力，最终影响整个钻井速度。,苏南区块的施工中存在多个漏层，由于不能用堵漏泥浆钻穿整个易漏地层，所以往往容易在钻进至下个漏层的过程中把上部已经关闭的漏失通道冲涮开，反复堵漏，最终造成堵漏的失败。,在苏里格南井漏施工中，相同的堵漏剂配方在不同平台堵漏效果差异较大，不能采用同一种堵漏配方完成整个区块的堵漏工作。,三苏里格南防漏堵漏钻井液技术研究,苏里格南常规堵漏钻井液技术的研究固壁承压封堵剂GBF研究及应用,3.1苏里格南常规堵漏钻井液技术的研究,2011年的施工中，苏里格南区块SN0106平台施工的9口井在延长组和刘家沟组一直处于渗漏状态，现场采用单向压力封闭剂和屏蔽堵漏剂随钻堵漏，均能够满足现场施工，保证井下施工安全。2012年的施工中，在SN0144平台、SN0167平台和SN0165平台施工中，出现井漏，采用随钻堵漏方式，已经不能满足现场正常施工的需求。现场开始采用苏里格区块的防漏堵漏方案，效果甚微。为了保证苏里格南区块施工作业的顺利，在各个井漏平台开始引进一些新型的堵漏剂进行现场堵漏，同时总结堵漏经验，形成适合苏里格南区块的防漏堵漏钻井液技术措施。,常规堵漏堵漏材料,为了保证苏里格南井下顺利施工，满足现场防漏堵漏要求，引进了多种堵漏剂复配使用，并根据现场应用效果优选。,1.漏失机理井漏的主要原因有二个，一是地层如天然裂缝和诱导裂缝地层、高渗透非胶结地层属内因：二是外来压力，指钻井液液柱及由它传递给地层的外来压力，指钻井液液柱及由它传递给地层的外来压力属外因假如压差超过地层破裂强度，就发生井漏：压差为零，井漏停止所以控制压差是防靖和堵漏的关键，而外来压力由以下三部分组成：（1）钻井液液柱静压力梯度，它由钻井液密度决定。（2）循环压力，其大小取决于循环速度、环空尺寸和钻井液流动特性。（3）激动压力指钻井中措施不当引起的骤增瞬时力。产生情况有启泵过猛起下钻过快及钻井液流变性能差,常规堵漏技术的一般机理,2.堵漏机理只有弄清堵漏机理，才能对何种类型漏层选用何种堵漏剂起到一目了然的作用，使堵漏工作达到预期目的。漏层可分为水平漏层和垂直漏层二类：（l）水平漏层封堵机理.水平漏层分二种情况，一是多孔砂砾地层，这种漏层用桥堵剂可以奏效理由是堵漏剂粒度比钻井液中固相颗粒大，存积于砂砾地层孔腺内，使钻井液不能通过，在其表面又形成一层泥饼，该泥饼牢固不易被冲走二是天然水平裂缝如裂缝小于64mm，缝内需用粒状堵漏剂填满，缝口需用堵漏剂和钻井液固体颗粒粘住，桥堵混合剂能有效地封堵该裂缝如裂缝在64254mm范围，则要求粘度切力高和流动阻力大的堵漏剂。,常规堵漏技术的一般机理,（2）垂直漏层封堵机理大多数为误导裂缝，成功的关键取决于施加于它的压力大小，经室内实验证明，软堵塞剂能获得成功其作用有二：其一是撑开裂缝，不能进一步扩大；其二是避免将压力传递给诱导裂缝,常规堵漏材料的复配使用情况,1.SN0144平台复配及使用情况,堵漏配方：a.20m3清水+10%土粉+0.5%纯碱+5%单封+2-3%屏蔽型+2-3%屏蔽型+2-3%屏蔽型b.20m3清水+10%土粉+0.5%纯碱+5%单封+8-10%新型堵漏剂+2-5%超低渗透+5-7%屏蔽堵漏剂,应用效果（1）配方1在延长组和刘家沟组漏失中，堵漏效果较差，但在马家沟组3口井的漏失中，均能达到一次堵漏成功的效果；（2）配方2在延长组和刘家沟组能够缓解漏速，但是在钻下步地层时，漏层容易被冲涮开，现场多次采用配合胶质水泥的方式才达到堵漏效果。,常规堵漏材料的复配使用情况,1.SN0167平台复配及使用情况,堵漏配方：a.6-8%土粉+0.5%纯碱+0.5%烧碱+0.1%PAC+4%新型堵漏剂+8%屏蔽暂堵剂+4%复合堵漏剂+1-2%贝壳+1-2%果壳+1-2%云母+1-2%蛭石b.4-6%土粉+0.5%纯碱+2-4%单封+0.5-1%超低渗透剂+2-4%屏蔽暂堵剂+1-2%复合堵漏剂,应用效果（1）配方1在该平台应用于失返性漏失，效果较好，基本能一次解决失返问题；（2）配方2在配方1解决失返问题后，随钻堵漏，保证现场施工顺利。但是由于一直处于渗漏状态，泥浆量损失较大，配堵漏浆频繁，劳动强度较大。,常规堵漏材料的复配使用情况,1.SN0165平台复配及使用情况,堵漏配方：a.20m3井浆+10%土粉+3-5%单封+8-10%屏蔽堵漏剂+8-10%新型堵漏剂+1-2%云母+1-2%贝壳，堵漏剂总浓度达到25%以上b.井浆+10%土粉+0.5%纯碱+1-2%单封+1-2%超低渗透+2-3%SQD-98+2-3%复合堵漏剂LCA-01,应用效果（1）配方1在该平台延长组堵漏施工中能够起到暂堵作用，但是容易涮开，现场多次配合胶质水泥施工，达到堵漏效果，但是现场堵漏施工一直处于状态，泥浆量损失较大，配堵漏浆频繁，劳动强度较大；（2）配方2在刘家沟渗漏地层，起到了减缓漏速的作用，保障了现场顺利施工，保证了施工井顺利完井。,苏南防漏堵漏钻井液技术措施,1.防漏措施,钻井液方面：,体系转型性能维护钻井液净化堵漏材料储备,a)进入漏层前100m转换钻井液体系为具有防漏功能的低固相天然高分子钻井液体系,b)按改型比例补充钻井液消耗量，严禁直接大量加入清水,c)使用好固控设备，保证及时高效地清除钻屑和劣质固相,d)储备足够的常规处理剂及堵漏材料，发现漏失立即进行堵漏作业,钻井工程方面：,根据已钻漏失井资料，锁定每个平台的漏失区域：施工过程中有意识的将井眼轨迹远离漏失区域进入预计漏层前20m彻底循环洗井，控制钻速，每个单根进行扩眼作业：防止人为蹩漏薄弱的地层提前控制好井斜、方位：保证进入漏层后进行复合钻进在易漏的地层钻进发现钻时突然加快：立即上提钻具循环观察无异常后方可恢复钻进起下钻控制钻速：避免压力激动造成的井漏下钻小排量打通水眼并避开漏层：防止人为操作造成井漏,2.堵漏措施,1）漏速5m3/h，带随钻堵漏剂钻进，配方同防漏措施。,2）5m3/h漏速20m3/h，立即起钻，甩掉螺杆、扶正器、MWD等，下入装有大水眼（18mm以上）牙轮钻头+两柱钻铤的简易钻具，下钻过程中如有遇阻现象必须循环干净，保证井眼畅通。发现井漏严禁循环观察，形成漏失通道，造成后续堵漏环境的恶化。堵漏作业之前必须在项目部住井人员的主持下召开协调会，明确岗位、分工、职责、施工工序，要有条不紊避免忙乱无序。在起下钻过程中，钻井液工程师需要调整好地面泥浆性能及泥浆量，同时根据漏失情况配置一定量的堵漏钻井液。下钻到底后如条件许可循环钻井液清洗井底并测漏速再进行泵入堵漏浆。整个过程中工程技术员必须准确详细记录每个过程的钻井液变化量，以便计算出堵漏浆进入漏层多少。,A堵漏浆配20-30m3，配方：漏斗粘度35s基浆+鑫海号、号堵漏剂各6%+新型堵漏剂型3%、型6%+云母片、贝壳粉各1%+单封2%，堵漏剂总浓度为25%以上。B替堵漏浆时计量漏速并计算出准确的堵漏浆液面位置，起钻至堵漏浆液面上100m测漏速。C如果静止漏速大于0.5m3/h则继续静止，直至堵漏浆2/3进入漏层后重复a和b的作业。D如果静止不漏则在堵漏浆顶以上循环钻井液，用循环压耗来把堵漏浆“压入”漏层，如果仍无明显漏失则关封井器蹩压。蹩压的目的是有目的把堵漏浆压入漏层，并累积到足够的架桥浓度以期获得足够的“承压能力”防止在后续的钻井施工中漏层被“涮开”造成二次井漏及漏层判断的困难。,蹩压程序：关封井器每次小排量（10冲/min）憋到地层0.20.3m3钻井液，过程中观察套压变化，直至压力达到23MP持续1020分钟后证明漏层已具备足够强度的承压能力，此过程中憋入地层的钻井液总量一定要小于堵漏浆上液面到漏层的量，也就是说保证漏层顶以上有100150m的堵漏浆。该操作要在现场住井技术人员的具体指挥下来完成。3）漏失量大于20m3/h直至井口失返的漏失立即起钻至安全井段并执行第（2）项措施，严禁存在侥幸心理，反复开泵造成井下复杂甚至卡钻的恶性事故。4）堵漏成功后，起钻至漏层以上200m循环筛除钻井液中堵漏剂。5）帯仪器下钻至漏层以上200m循环测试仪器，正常后下钻到底正常钻进。,2.2固壁承压封堵剂GBF研究及应用,GBF的性状和作用机理,外观乳白色纤维状粉末滤失时间s60沉降稳定性%80抗压强度（24h读值）Mpa20酸溶率%75固壁封堵强度MPa10,作用原理：架桥高失水固化（建立堵塞）（形成初始强度）（形成高强度）,GBF性能评价,1.基本性能测试,2.特性测试,酸溶率粘接性及强度失水滤饼针入强度,GBF堵浆的滤失性能,GBF针入强度,GBF在苏南现场的施工工艺,1.堵漏浆配方,配方：清水+32%GBF+5%云母+5%核桃壳粒径要求：云母3-5mm，核桃壳5-17mm堵漏浆密度：约1.20g/cm3堵漏浆总量：约30m3，争取有效泵出23-25m3,2.堵漏浆配制工艺,清洗一个泥浆罐（这一步非常重要，一定要清洗干净），并放入清水30m3，保持其各搅拌器及蝶阀状况良好。按上述配方配制出堵漏浆，堵漏剂总浓度42%，密度约1.20g/cm3。堵漏浆配制好后，必须保持搅拌器连续不断的搅拌：第一步：在搅拌器全部开启的条件下，通过加重漏斗加入10吨固壁承压封堵剂GBF。第二步：加入1.5吨云母（3-5mm），加入1.5吨核桃壳（517mm），防止堵漏斗可在罐上直接加入。第三步：充分搅拌备用，一般备用时间不超过1各小时，防止沉淀影响堵漏效果。,3.堵漏工艺,光钻杆探底后将光钻杆起至距离井底漏层300m处（离井底300m的裸眼容积约12m3），循环，将井浆完全置换为无固相钻井液，以免堵漏浆对天然高分子钻井液体系造成污染；置换过程中如果井口不返则停止置换。注入2m3清水作为前置液；用3个凡尔排量泵入浓度为42%的GBF堵漏浆至漏层以上300m位置(刚出钻具)，然后关掉封井器，拆凡尔，用0.5-1m3/min排量将罐中堵漏浆尽可能多的泵入井内，整个过程泵入堵漏浆约2325m3；按照大于40m3/h的漏失速度，这个过程一般不会有套压。泵完堵漏浆后入替2m3清水做后置液；采用固井车续缓挤入清水，堵漏浆出钻具后大约挤入12m3堵漏浆到达井底，继续缓慢挤入，同时观察立、套压情况；,3.堵漏工艺,如在挤入过程中有立套压，则控制套压在3MPa以内尽可能多的向地层间歇憋入堵漏浆；如在挤入过程中没有立、套压，则在把堵漏浆全部替出钻具后，候堵1小时（1小时内不灌钻井液），以便GBF充分形成强度；候堵1小时后开始继续用固井车挤入清水，如在挤入过程中还没有立、套压，继续挤入最多5m3堵漏浆，后继续候堵4小时。如在挤入过程中有立套压，则控制套压在3MPa以内，间隙性向地层憋入堵漏浆，最后井内余4m3左右堵漏浆，完成堵漏作业，从替堵漏浆开始8各小时完成以上施工，蹩压过程中适时开封井器活动钻具防卡。,四现场应用,五取得的成果及认识,1、取得的成果,完成了苏里格南区块不同平台防漏堵漏技术措施；GBF的成功应用解决了苏里格南区块漏失严重、堵漏难的施工难题；形成了苏里格南区块防漏堵漏技术措施。,采用GBF堵漏技术，采用低粘清水作为基浆，利用其快速失水并能形成强度高的堵漏层的特性，很好的解决了常规堵漏的架桥效果差，亦被冲蚀失效的问题,复配使用的堵漏剂材料只有果壳、云母两种，堵漏浆配制更为简单，劳动强度更低,技术创新点,2、经济效益,节约的经济效益=减少堵漏损失时间产生的效益钻井液材料节约的效益=33.05万元+151.5万元=184.55万元,3、认识,A结论（1）对苏里格南区块不同平台、不同层位的漏失情况进行分析，