高效堵漏演示文稿課件

高效堵漏劑的現(xiàn)場應(yīng)用目錄1、前言2、井漏原因分析3塔河油田常用堵漏方法及工藝1、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(jìn)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(shè)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(jìn)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(jìn)行了反復(fù)堵漏，有的井承壓堵漏時間長達(dá)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(yán)重，在中江、合興場以及其他地區(qū)都不同程度發(fā)生了井漏。總之無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(qiáng)度大，嚴(yán)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、S112－3井、S119－3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(chǔ)，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(jī)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(qiáng)度的濾餅封堵漏層孔隙通道，且具有膨脹性（物理作用及化學(xué)反應(yīng)），堵層致密厚實，達(dá)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(yīng)用出發(fā)；同時根據(jù)地層特點、工藝要求、存在問題、進(jìn)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。2.2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(kuò)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(dāng)量鉆井液密度低至1.06g/cm3，而現(xiàn)場使用的鉆井液密度為1.20g/cm3,從而導(dǎo)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。2.3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：1．133/8’’套管鞋處及白堊紀(jì)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(xì)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。3、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(xì)）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(dá)到承壓堵漏的目的。3.1.2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(xì)）+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(xì)）+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(xì)）+3-4%核桃（細(xì)）+1-2%鋸末+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?jǐn)?shù)，粗、中、細(xì)（大、中、?。┐钆浼皾舛鹊拇_定。配置順序：上述橋堵材料中，除云母為無機(jī)材料外，其他多為有機(jī)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(yīng)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(yù)定的濃度發(fā)生作用，應(yīng)配好后立即使用。3.1.3施工工藝1）將井漿循環(huán)均勻，做好各種承壓堵漏準(zhǔn)備工作；2）根據(jù)本井資料確定漏失層位，確定相應(yīng)的堵漏配方及方案，包括封堵段長、堵漏漿量、替漿量等；3）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(fù)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(yīng)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(dá)到設(shè)計要求，達(dá)到承壓堵漏目的。10）.堵漏成功后緩慢泄壓，篩出堵漏材料，進(jìn)行鉆井液調(diào)整轉(zhuǎn)型。3.1.4現(xiàn)場使用情況以新疆工區(qū)施工的TK1104井、S112－3井、S119－3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(jìn)行堵漏，TK1104井進(jìn)行了九次承壓堵漏作業(yè)，耗時近三個月，S112－3井進(jìn)行了七次堵漏作業(yè)，耗時近兩個月，S112－1井進(jìn)行了五次堵漏作業(yè)，耗時近兩個月，S119－3井也進(jìn)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。（2）堵漏材料的濃度不適應(yīng)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(jìn)一步向前運移，達(dá)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(yán)重的還會造成管線的堵塞，開泵憋破高壓管線等。（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，堵漏漿憋入量不夠，不能將地層裂縫填實，在鉆進(jìn)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。（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(jī)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(jìn)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(dǎo)致濃度級配不合理，達(dá)不到堵漏的效果。3.2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(fù)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(jìn)行堵漏的一種方法。3.2.1堵漏機(jī)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(qiáng)度的濾餅封堵漏層孔隙通道，達(dá)到堵漏的目的。3.2.2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(jìn)行堵漏作業(yè)，取得了一些經(jīng)驗教訓(xùn)，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(dǎo)致鉆桿堵塞達(dá)1800多米，使此次堵漏失敗；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，才將鉆桿憋通；在下鉆通井后，通井試壓井口壓力可以達(dá)到6.19MPa，相當(dāng)于井底承壓當(dāng)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(jìn)行試用。表13H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+20％3H手工攪拌，迅速分層，在30s內(nèi)基本分層，水層約為33％，上面水清2清水+25％3H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+30％3H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27－30％，上面水有點渾濁5清水+25％3H+0.1%CMC手工攪拌，分層較慢，在8min內(nèi)基本分層，分出水層為25－28％，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25－28％，上面水渾濁從試驗結(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材料的懸浮能力有一定程度的改善。通過高攪，分層速度更加明顯減慢。表23H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+25％3H5min6000r/min32s2清水+25％3H+0.15％CMC5min2000r/min5min3清水+25％3H+0.15％CMC5min4000r/min11min4清水+25％3H+0.15％CMC5min4000r/min42min5清水+25％3H+0.15％CMC5min6000r/min49min6清水+25％3H+0.15％CMC+4％核桃殼（中粗）5min4000r/min14min7清水+25％3H+0.15％CMC+4％云母5min4000r/min14min8清水+25％3H+0.15％CMC+4％鋸末5min8000r/min2h9清水+25％3H+0.10％CMC+3％云母+3％核桃殼5min8000r/min77min（1）、按試驗后確定的配方