高效堵漏演示文稿

1、高效堵漏劑的現(xiàn)場應用1目錄1、前言2、井漏原因分析3塔河油田常用堵漏方法及工藝21、前言堵漏問題一直困擾著我分公司各工區(qū)鉆井速度，多年來未取得突破性進展，到目前為止，各工區(qū)還沒有快速有效的堵漏材料和成熟的堵漏技術(shù)工藝，如新疆工區(qū)用于鹽下井的堵漏時間一般在40天以上，據(jù)統(tǒng)計2005年塔河油田共布鹽下井26口，其中由于設計和其它原因改變井身結(jié)構(gòu)的7口井外，其余19口井進行了承壓堵漏作業(yè)，由于所處區(qū)塊不同，一次性堵漏成功的井只有5口井，14口井都不同程度進行了反復堵漏，有的井承壓堵漏時間長達三個月；截止2006年，在西南工區(qū)的馬井地區(qū)已完鉆井的48口井中，有20口井發(fā)生漏失，其中16口井漏失嚴重，在

2、中江、合興場以及其他地區(qū)都不同程度發(fā)生了井漏?？傊疅o論在我分公司的哪個區(qū)塊，由于井漏原因，都給施工帶來巨大損失，不僅耗時長、費用高，而且勞動強度大，嚴重制約鉆井速度。因此，對不同的漏失層盡快尋找有效的堵漏配方和工藝勢在必行。以新疆工區(qū)的TK1104井、S1123井、S1193井、S112-1井和西南工區(qū)的龍深1井、江沙9井、馬蓬38井等井為基礎，根據(jù)現(xiàn)場施工情況不斷分析、總結(jié)，根據(jù)高失水堵漏機理，利用高失水堵漏材料，通過室內(nèi)、外配方試驗，配制抗高溫抗鹽高效堵漏劑；利用高失水特性，堵漏漿液在壓差的作用下，漿液中的水迅速濾失，而漿液中的纖維等固相物質(zhì)滯留在井壁和裂縫內(nèi)，快速形成具有一定強度的濾餅封

3、堵漏層孔隙通道，且具有膨脹性（物理作用及化學反應），堵層致密厚實，達到堵漏的目的；還從堵漏材料的選擇、配方、堵漏（包括承壓堵漏）工藝技術(shù)及應用出發(fā)；同時根據(jù)地層特點、工藝要求、存在問題、進行配方試驗以及現(xiàn)場操作，研制出了性能穩(wěn)定，操作過程中不堵塞鉆具，安全快速的堵漏劑。32、井漏原因分析2.1 地層因素塔河地區(qū)經(jīng)歷過多次構(gòu)造運動，發(fā)生過多期巖溶作用，構(gòu)造變形較強，是裂縫發(fā)育的有利部位。油氣藏縱向分布層位多，主要儲油層位為奧陶系、石炭系、志留系，呈多層系的復式油氣聚集特征。通過實鉆表明，該區(qū)鹽下井自鹽膏層頂部裸眼井段長達2000多米，地層承壓能力相對較低，例如S112-3井地破試驗測得二疊系地層

4、承壓當量密度只有1.35g/cm3，鄰井TK1104井相應的地層只有1.4g/cm3，相對鹽膏層防蠕變需鉆井液密度高達1.73g/cm3左右，顯然如不進行承壓堵漏，必然會發(fā)生失返性漏失，必須進行承壓堵漏作業(yè)。川西地區(qū)主要是地層孔隙-微裂縫-裂縫較發(fā)育，整個構(gòu)造地層承壓能力低，存在漏失通道，且地層出水，堵漏作業(yè)時堵漏漿容易被稀釋，嚴重影響堵漏效果，同時地層破裂壓力低，易被壓裂，誘導裂縫在泄壓時可閉合，出現(xiàn)井漏返吐。42.2 人為因素承壓堵漏過程中，由于人為將地層加大壓力使地層裂縫啟開，鉆井液便迅速擠入地層裂縫并沖刷和擴展裂縫，即使后來把壓力降下來，裂縫也不會完全閉合，如果沒有適合的堵漏材料充填壓

5、實于裂縫，井漏一般將繼續(xù)發(fā)生，例如馬蓬38井，漏失壓力當量鉆井液密度低至1.06 g/cm3，而現(xiàn)場使用的鉆井液密度為1.20 g/cm3,從而導致井漏。這也是各井漏發(fā)生后要經(jīng)過多次堵漏的原因之一。52.3 塔河油田承壓堵漏地層的確定根據(jù)實鉆資料及地質(zhì)錄井、測井資料表明，在新疆工區(qū)最有可能發(fā)生井漏的井段為：1133/8套管鞋處及白堊紀系K1KP、T3h組砂巖集中井段；2三疊系砂巖集中井段；3二疊系及不整合接觸面，一般為裂縫或破裂地層，這是主漏層，一般會發(fā)生失返性漏失；4石炭系細砂巖和地層不整合接觸面，雙峰灰?guī)r段，據(jù)最近所鉆S112-3井情況顯示，鹽膏層下泥巖段也有可能發(fā)生漏失；在以上井段中，套

6、管鞋處、二疊系最易壓漏，是堵漏的重點。含礫砂巖層段也有可能壓漏。在西南工區(qū)最有可能發(fā)生井漏的井段為Q、N、K2J和蓬來鎮(zhèn)組。63、塔河油田常用堵漏方法及工藝3.1橋接材料堵漏法目前在各個區(qū)塊井承壓堵漏一般使用的是橋接材料堵漏，將不同形狀（顆粒、片狀、纖維狀）和不同尺寸（粗、中、細）的惰性材料，以不同配方混合于鉆井液中，通過井口施壓，將堵漏漿憋入地層，在井壁縫隙內(nèi)部形成橋堵，達到承壓堵漏的目的。73.1.1堵漏機理利用井漿做攜帶液，將惰性硬堵材料通過混合漏斗或攪拌器均勻加入攜帶液之中配成堵漏液。用泥漿泵送至漏層處，關(guān)井憋擠，在壓力作用下將堵漏液擠入漏層中，再靜止一段時間后使其在裂縫中形成緊密的楔

7、塞而堵住漏層。83.1.2 常用配方砂巖集中井段：橋堵材料加入濃度25-30% 井漿+3-4%SQD-98+3-4%核桃殼（粗）+5-7%核桃殼（細）+1-2%棉子殼+5-6%云母+2-3%鋸末+2%CXD+1%PB-1+2%QS-2不不整合接觸面：堵漏材料加入濃度 28-32%井漿+3-5%SQD-98+6-8%核桃殼（粗）+4-6%核桃殼（細）+2-3%棉子殼+5-6%云母+2-3%鋸末+2%CXD+1%PB-1+2%QS-2含礫和物性好的砂巖段：堵漏材料加入濃度 20-25%井漿+2-3%SQD-98+4-5%核桃殼（中粗）+2-3%SQD-98（細）+3-4%核桃（細）+1-2%鋸末+

8、1-2%棉子殼+3-4%云母+1%PB-1+1-2%CXD配置原則：根據(jù)地層特點和物性狀況，選擇堵漏材料的級配和質(zhì)量分數(shù)，粗、中、細（大、中、小）搭配及濃度的確定。配置順序：上述橋堵材料中，除云母為無機材料外，其他多為有機材料，易受井內(nèi)高溫影響，通過對單個材料室內(nèi)試驗可知：CXD加入堵漏漿后增粘作用大，應在最后加入，且在高溫（100攝氏度）后又降解；果殼在井內(nèi)高溫條件下容易產(chǎn)生上浮，使堵漏漿不能按預定的濃度發(fā)生作用，應配好后立即使用。93.1.3 施工工藝1）將井漿循環(huán)均勻，做好各種承壓堵漏準備工作；2）根據(jù)本井資料確定漏失層位，確定相應的堵漏配方及方案，包括封堵段長、堵漏漿量、替漿量等；3）

9、按配方用井漿配制堵漏漿，加重，以減少井口憋擠壓力。4）下光鉆桿至封堵層段底部，開泵打入堵漏漿并替漿到位，提鉆至封堵層段堵漏漿上部；重復以上步驟直至將幾種堵漏漿打、替完為止；5）檢查好循環(huán)系統(tǒng)所有管線閘門后關(guān)井打壓憋擠堵漏漿。6）制定關(guān)井憋壓措施，確定最高憋擠壓力、憋擠量和靜止憋壓時間。7）.關(guān)井后，小排量最好從環(huán)空憋擠（15升/秒）憋壓。8）.根據(jù)憋擠量確定第一次憋壓壓力，確保堵漏漿憋入地層（第一次總擠入量應在20-30立方米為宜）。9）.根據(jù)憋擠量確定靜止時間，再逐步提高憋壓值直至達到設計要求，達到承壓堵漏目的。10）.堵漏成功后緩慢泄壓，篩出堵漏材料，進行鉆井液調(diào)整轉(zhuǎn)型。103.1.4 現(xiàn)

10、場使用情況以新疆工區(qū)施工的TK1104井、S1123井、S1193井、S112-1井等井為例，都是相鄰井，由于所鉆遇鹽膏層上部二疊系地層裂縫發(fā)育，使用橋堵材料進行堵漏，TK1104井進行了九次承壓堵漏作業(yè)，耗時近三個月，S1123井進行了七次堵漏作業(yè)，耗時近兩個月，S1121井進行了五次堵漏作業(yè)，耗時近兩個月，S1193井也進行了七次堵漏作業(yè)，耗時近兩個月；在西南工區(qū)的的龍深1井共計堵漏31次（其中包括其他的一些堵漏方法），也耗時幾個月。113.1.5 橋堵材料承壓堵漏失敗原因分析（1） 堵漏材料的級配不適應地層需要太大的顆粒在井壁表面形成架橋，進不了漏失通道，而是在井壁表面處“封門”，很容易

11、被鉆柱在起下鉆過程中刮掉，使堵漏失敗，造成同一井段重復堵漏。堵漏成功的關(guān)鍵是讓更多的橋堵材料進入到漏層通道中，形成架橋，堵住漏層，阻止井漿進一步進入到漏層孔隙中，達到堵漏的目的。12（2） 堵漏材料的濃度不適應地層需要堵漏成功不僅取決于顆粒的大小等級，而且也決定于堵漏漿中堵漏材料的濃度。濃度過低，堵漏材料在漏層孔隙中不能形成橋堵，而是進一步向前運移，達不到堵漏的目的；濃度過高浪費材料，同時也給施工帶來困難，嚴重的還會造成管線的堵塞，開泵憋破高壓管線等。13（3） 堵漏施工工藝不合理a、施工中，沒有將地層憋開，堵漏漿不能憋入地層或深度不夠，僅僅在井壁表面形成封門，使堵漏失敗。b、施工中，堵漏漿憋

12、入量不夠，不能將地層裂縫填實，在鉆進過程中造成顆粒繼續(xù)運移，使堵漏失敗。c、施工中，憋壓壓力的控制，靜止觀察時間、開泵速度等諸因素，都對堵漏的成功有影響。14（4） 溫度對堵漏材料的影響由于目前橋接堵漏材料大多數(shù)是有機物，而承壓堵漏的井段井深超過五千米，井內(nèi)溫度較高，超過100攝氏度，通過地面對常用堵漏劑進行高溫實驗可知：CXD在常溫下可增粘，但溫度超過100攝氏度，發(fā)生降解并產(chǎn)生氣泡；果殼類在高溫下上浮分層。S112-3井在施工過程中也發(fā)現(xiàn)果殼上浮現(xiàn)象，導致濃度級配不合理，達不到堵漏的效果。15由此可見，目前采用的橋接材料進行承壓堵漏由于受諸多因素的影響，造成堵漏成功上的困難，使多次堵漏失敗

13、，從而造成人力、物力、時間上的巨大浪費。163.2 高濾失漿堵漏法高濾失漿堵漏法是目前使用最普遍，成功率最高的堵漏方法，它是利用改性石棉等高濾失材料經(jīng)過復配而成，如DTR、Z-DTR、3H等，使用清水作攜帶液配制成堵漏漿，將漿液泵入井內(nèi)漏層處，進行堵漏的一種方法。173.2.1 堵漏機理利用高失水特性，堵漏漿液在關(guān)井憋擠壓差的作用下，漿液中的水迅速濾失，而漿液中的纖維等固相物質(zhì)滯留在井壁和裂縫內(nèi)，快速形成具有一定強度的濾餅封堵漏層孔隙通道，達到堵漏的目的。183.2.2 現(xiàn)場使用情況在塔河施工的TK1104、S112-3、S119-3井等在使用橋接材料堵漏無效的情況下，使用了3H高失水堵漏漿進

14、行堵漏作業(yè)，取得了一些經(jīng)驗教訓，在深井中使用3H高失水堵漏材料操作難度大，一旦某環(huán)節(jié)出現(xiàn)稍許的誤差，就有可能造成事故。1）TK1104井，該井在第八次堵漏過程中，使用了3H高失水堵漏劑，其配方為：清水+32%3H+4%粗果殼+加重劑至密度1.63g/cm3，配漿總量50M3，封堵二疊系井段，由于3H漿液懸浮性差，在泵漿時中間靜止了數(shù)分鐘，導致鉆桿堵塞達1800多米，使此次堵漏失??； 2）S112-3井是在該井第三次堵漏中,使用了3H封堵二疊系失返性漏層，在配置3H堵漏液時，雖然加入了CMC用于改善懸浮性，但在泵入到目的層后，往上提鉆過程中，由于噴漿，速度減慢，也差點堵死鉆桿，后來及時采取措施，

15、才將鉆桿憋通；在下鉆通井后，通井試壓井口壓力可以達到6.19MPa，相當于井底承壓當量密度為1.73g/cm3，但僅相隔兩天后又發(fā)生失返性漏失，分析還是二疊系漏失，說明此次堵漏還是沒有成功，后因現(xiàn)場沒有足夠的3H材料，沒有再次進行試用。193.2.3 施工工藝以S112-3井為例，主要封堵二疊系漏層，在使用3H高失水堵漏劑前，走訪了鄰井TK1104井使用3H情況，吸取了TK1104井堵鉆桿的教訓，主要針對其懸浮性和失水性進行了大量室內(nèi)試驗，其結(jié)果見下表1、表2：20表1 3H堵漏材料在不同配方條件下的懸浮情況序號配方現(xiàn) 象1清水+203H手工攪拌，迅速分層，在30s內(nèi)基本分層，水層約為33，上

16、面水清2清水+253H手工攪拌，迅速分層，在1min內(nèi)基本分層，水層約為30，上面水清3清水+303H手工攪拌，迅速分層，在1.5min內(nèi)基本分層，水層約為30，上面水清4清水+25%3H+0.05%CMC手工攪拌，分層較迅速，在7min內(nèi)基本分層，分出水層為2730，上面水有點渾濁5清水+253H+0.1%CMC手工攪拌，分層較慢，在8min內(nèi)基本分層，分出水層為2528，上面水渾濁6清水+25+3H+0.15%CMC手工攪拌，分層較慢，在10min內(nèi)基本分層，分出水層為2528，上面水渾濁21 從試驗結(jié)果可看出：3H原漿懸浮性很差，加入CMC后，分層速度明顯減慢，說明CMC對3H材料的懸浮

17、能力有一定程度的改善。通過高攪，分層速度更加明顯減慢。22 表2 3H堵漏材料在不同配方和攪拌轉(zhuǎn)速下的全失水情況序號配方攪拌時間攪拌轉(zhuǎn)速全失水時間1清水+253H5min6000r/min32s2清水+253H+0.15CMC5min2000r/min5min3清水+253H+0.15CMC5min4000r/min11min4清水+253H+0.15CMC5min4000r/min42min5清水+253H+0.15CMC5min6000r/min49min6清水+253H+0.15CMC+4核桃殼（中粗）5min4000r/min14min7清水+253H+0.15CMC+4云母5min4

18、000r/min14min8清水+253H+0.15CMC+4鋸末5min8000r/min2h9清水+253H+0.10CMC +3云母+3核桃殼5min8000r/min77min23說明：上述配方配制好后都加重至1.45g/cm3。上面實驗情況可以看出，通過加入CMC后，其全失水時間和懸浮能力得到明顯改變，全失水時間為未加CMC的數(shù)倍。同時在相同配方條件下由于高攪轉(zhuǎn)速不同，其全失水時間明顯不同，轉(zhuǎn)速越高，其全失水速度越慢。但使用CMC 在增強其懸浮能力的同時，大大降低了其全失水速度，影響其高效堵漏的作用。為改善3H堵漏漿的懸浮性，選用表2中的9號配方作為入井堵漏漿配方；24（1）、按試驗后確定的配方：清水+0.1%CMC+25%3H+3%核桃殼+3%云母, 總濃度31%，配堵漏漿14立方，然后加重至1.53-1.54g/cm3，其大樣試驗結(jié)果見表3：其懸浮性3min內(nèi)不分層淅水，失水超過了預期