土耳其盐穴储气库钻井表层失返性漏失处理

1、土耳其盐穴储气库钻井表层失返性漏失处理土耳其盐穴储气库工程是中石化海外第一个盐穴储气库总包工程，完钻井深1484m。井身结构为：762mm#管设计下深45m。 508mm表层套管下入盐层20m, 一般下深600-900m。钻进期间需 要卡准石膏及盐层界面决定套管下深。 因表层坐入盐层， 为防井 径扩大，需要把钻井液体系在预计盐层前 200m 转换为饱和盐水 钻井液。1 土耳其盐穴储气库施工难点及漏失特点分析1 ）漏失层为浅表层火山碎屑岩地层， 大多为垂直裂缝地层， 漏层同时为地下水丰富地层。 采用一般的颗粒桥堵材料等很难达 到堵漏目的。2）漏层井段多，一般 45m 至 150m 有三个以上的漏

2、层。3）漏层井径大，一次堵漏使用材料多，体积大，很难达到 一次堵漏效果。如果用粒状材料充填裂隙时， 会出现暂时封堵现象。 当钻进 冲洗液循环时，因水层压力低，钻井液柱的压力大，再加上钻井 液上返的流动阻力产生的压力，以及裂隙垂直、开裂较宽等，粒 料会逐渐被压向裂隙深处，使裂隙内聚集的粒料因下移而开裂， 恢复漏失。 同时后期要转换饱和盐水钻井液， 对钻井液的固相等 性能要求较高，采用桥堵的办法难以达到转换要求。如果用普通水泥浆， 用平衡压力法堵漏， 因水泥浆的凝结时 间长，浆液又是大多数流向下方裂隙，进入上方裂隙内较少。在 浆液失去流动性之前， 裂隙内的水与水泥浆会因密度不同而产生 迅速的交换，

3、水泥浆中的水泥颗粒下沉，水上返，使孔内上方裂 隙内的水泥浆沉入裂隙深处， 裂隙仍旧敞开。 同时因地下水流影 响边缘水泥会在凝固前被冲洗，影响堵漏效果。2 前期施工井浅层失返型漏失堵漏情况1）项目施工前期遭遇失返型漏失后由于对漏失性质掌握不 清，先采用桥塞堵漏，稠浆钻进等方式坚持钻进，但是转换钻井 液后，由于饱和盐水钻井液密度较高，液柱压力高，同时由于固 相低，冲刷作用强，加之盐水的腐蚀作用，多次在转换过程中就 发生失返。仅第一口井就损失各类堵漏材料 45 吨。2）桥塞堵漏失败后一般采用水泥浆平衡堵漏的方法，但是 因地下水作用， 堵漏成功后一般两三天就复发， 最多一口井采用 该方法堵漏 10 次

4、以上。同时由于水泥石强度高，地层松软，两 次造成钻出新井眼的情况。造成大量人力、物力损失，并且造成 大量时间上的消耗。3 浅表层大井眼堵漏技术方案1） 加深导管， 在安全可行的基础上， 导管下深加深至 90m， 尽量减少漏层井段及数量。2） 堵漏工艺： 首先采用具有一定凝结强度的三高 （高失水、 高固相、高粘度）堵漏液在漏层外围起到隔墙作用，挡住地层水 的侵蚀， 之后用水泥挤注的方式， 形成结实的水泥墙达到彻底封堵的目的。3.1 堵漏工艺1）一开钻进发生失返漏失后，立即改小排量钻进，一直钻 进至进入硬地层 5-10m 后，彻底打开漏层。2）起钻，换光钻杆下至井底，后再起钻，测量井内静液面 位置

5、，之后再次下入井底。同时根据井眼体积配置三高堵漏液， 要求至少配裸眼?w积的3-4倍体积，以扩大隔墙面积。3）配置好堵漏也后，打入井内，计量返出情况，如堵漏也 有返出井口的可能，上提钻具至井口，关闭导流器，继续挤入堵 漏液。挤入体积为计算堵漏液面位于漏层以上 5-10m。4） 打开导流器，下光钻杆至漏层以上5m关导流器，按裸 眼体积的两倍挤注水泥浆。替完后，开导流器，起钻候凝。根据 留水泥浆大样凝固情况， 及时下钻钻塞， 以防强度高钻出新井眼。5）如井口没有导流器，可在注堵漏液和水泥浆后，把大编 织袋满土粉，用钻头压入预定井段的方式。3.2 堵漏液配置三高堵漏液的配置： 进行大型配置前先根据配

6、方进行小型试验， 以确定各添加剂 配置顺序，加量，试验流动性，可泵期。为施工提供可靠依据。1）如试验配置出堵漏液流动性以及可泵性允许，可直接在打个大罐内配置后一起打入井内。配置方法如下：一般配置 40方堵漏液采用 15%的土粉浆 30 方，加入土粉重 5%的烧碱和纯碱， 充分搅拌后加入 5-10%桥堵剂，加入 5-8 吨生石灰，搅拌均匀后 加15吨水泥，快速加入40KG干粉。搅拌后抓紧注入井内。注完 堵漏液后需要抓紧时间冲洗各管线以及配置罐， 防止堵漏液固化 后造成堵塞。2）如配置量大，可泵性及可泵期不允许，可在大罐内配置 15%土粉浆 +烧碱+石灰+一桶干粉。利用水泥车配置水灰比 0.8 ：

7、 1 的水泥浆，接在水平管线上，大泵和水泥车同时泵送浆体，排 量大体相同，同时注入井内。降低施工风险。浆液组成：甲液：PAM水泥浆。水：水泥=（0.81） : 1 （水灰比），水泥可用普通水泥或超早强水泥，水中含非水解聚丙烯酰胺（PAM分子量500万左右，0.2%0.4%。乙液：普通泥浆。膨 润土： 15% 20%。碱加量为粘土重： 5%。注浆时，甲乙两液的体 积比大致按 1： 1。两液混合后立即形成不流动的絮凝物，絮凝 物进入裂隙内，因其粘滞性，流动阻力大，不易被稀释，封堵范 围大，又因絮凝物随时间而增长强度， 因此具有很高的堵漏成功 率。4 现场实施效果土耳其盐穴储气库钻井工程所施工井，

8、均在 40-150m 发生失 返型漏失，前期施工三口井采用桥浆堵漏、稠浆挤堵、水泥浆平 衡堵漏等方法，效果均不明显，漏失极易复发。UGS-4井采用上述工艺， 通过加深导管减少漏层数量及井段。 一开发现漏失后继续钻进至120m注40方三高堵漏液，后挤注 20方水泥浆的方 式堵漏，注意替注清水体积，保证漏层以上5- 10m保留水泥塞，连续六口井堵漏一次成功， 没有发生复发现象， 固井水泥浆顺利 返出地面， 充分说明该堵漏方法及配方的成功， 大大减少了因漏 失复杂造成的时间及经济损失。 同时因为钻井液流变性满足固井 施工要求，而提高了固井质量， 而国外公司施工的两口井因堵漏， 表层固井质量很差而造成报废。5 结论本方法适用于浅层大直径表层裂缝性失返型恶性井漏， 为今 后同类复杂情况处理提供了借鉴；该方法操作简单，成本低廉， 是一较为实用的堵漏技术。 但是施工前必须认真进行堵漏液小型 试验，