防漏堵漏技术规范1文档格式.docx
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灰岩漏失对井筒压力(尤其是钻井液密度)敏感性强,相对不易处理。
(6)二叠系火成岩低压地层的裂缝或空隙性漏失。
哈德等存在二叠系火成岩地层的区块,普遍存在类火成岩裂缝或空隙性漏失。
火成岩漏失对井筒压力(或钻井液密度)敏感性强。
2、井漏控制原则
2.1、井漏控制中,坚持预防井漏为主的原则。
2.2、在预防失效的情况下,根据漏层深度、地层特性和漏失程度,按照从简到繁,从易到难,从快捷到迟缓的原则,选用适宜的堵漏技术(或措施)措施进行堵漏。
2.3、目的层堵漏必须兼顾油气层保护。
目前,井漏预防主要采用五类措施:
合理的井身结构设计;
降低井筒压力;
减少井筒压力激动;
钻井液随钻防漏;
欠平衡钻井。
3.1、合理的井身结构设计是预防井漏最重要的环节。
设计井身结构时,必须依据地层孔隙压力、破裂压力、坍塌压力和漏失压力剖面,尽可能使同一裸眼井段所需钻井液当量密度同时满足防喷、防塌、防漏的要求。
由于受套管层次的限制,当上述条件无法同时满足时,则应下套管将低破裂压力地层与高压层分开,使得同一裸眼井段所需钻井液最高当量密度小于地层破裂压力,防止压裂性井漏的发生。
3.2、降低井筒压力的措施。
降低井筒压力主要是通过综合调整、优化钻井液性能,降低钻井液密度、降低环空循环压耗,并结合恰当的钻井工程措施和井身结构设计,降低井筒压力。
3.2.1、降低钻井液密度要充分掌握地层坍塌压力系数、地层孔隙压力系数。
在近平衡钻井中,保证钻井液密度略高于地层坍塌压力系数和地层孔隙压力系数,而低于地层破裂压力系数。
3.2.2、加重钻井液时,应按循环周采用循序渐进的方式,防止钻井液密度突然出现大的波动(升高)。
3.2.3、在井身结构设计上,钻进深部地层,尽可能扩大井筒尺寸(套管与祼眼),避免小井眼钻井。
3.2.4、在满足携砂要求的前提下,降低泥浆泵排量。
3.2.5、优化钻井液流变参数,降低钻井液环空粘度,尤其要调整好钻井液动切力,深井要求钻井液动切力不大于15pa。
3.2.6、尽可能降低钻井液的高温高压失水,防止因厚泥饼造成环空狭窄。
3.3、降低井筒压力激动的措施
3.3.1、在确保钻井液悬浮性能的前提下,尽可能降低钻井液的静切力。
3.3.1、裸眼内起下钻,必须控制起下钻速度;
下钻遇阻时要划眼,严禁强下;
深井下钻时,根据需要可中途开泵循环15分钟;
下钻到底及中途开泥浆泵前,首先缓慢转动钻具,然后低泵冲缓慢开泵,减轻井底压力激动。
3.3.3、深井段钻进或下套管前,必须确保钻井液具有良好的抗高温性能,避免出现高温稠化。
3.4、随钻防漏。
除了调整钻井液常规性能进行防漏外,钻进可能漏层或发生微、小漏时,可在钻井液中加入适宜浓度的随钻防漏材料进行防漏。
3.5、欠平衡钻井。
钻进对井筒压力(或钻井液密度)敏感性强的目的层时,为了最大限度地保护油气层,减轻(或避免)井漏,推荐使用欠平衡钻井。
4、塔里木油田常用桥浆堵漏材料技术规范
结合室内堵漏实验及现场应用效果,对塔里木油田目前常用的蛭石、果壳(粗、中、细)、SQD-98(中、细)、锯末、棉籽壳、弹性橡胶(粗)共10种桥堵材料作如下规范要求,具体见表1-1~表1-10。
表1-1钻井液用堵漏材料特粗蛭石质量规范
项目
指标
粒径
13-2.5mm(2-10目),%≥
98
‹2.5mm(≥10目)余量,%≤
1
水溶性
不溶
湿度
手感无潮湿感
表1-2钻井液用堵漏材料粗蛭石质量规范
指标
4.2-1.4mm(6-14目),%≥
97
‹1.4mm(≥14目)余量,%≤
手感硬、无潮湿感
表1-3钻井液用堵漏材料果壳(粗)质量规范
10-1.4mm(2-14目),%≥
‹0.5mm(≥35目)余量,%≤
手感较硬、无潮湿感
表1-4钻井液用堵漏材料果壳(中粗)质量规范
4.2-0.5mm(6-35目),%≥
95
‹0.24mm(≥60目)余量,%≤
2
手感蓬松、颗粒散、无潮湿感
表1-5钻井液用堵漏材料果壳(细)质量规范
1.4-0.2mm(14-80目),%≥
‹0.125mm(≥120目)余量,%≤
3
手感蓬松、颗粒散
表1-6钻井液用堵漏材料锯末质量规范
3.1-0.15mm(8-100目),%≥
‹0.15mm(≥100目)余量,%≤
表1-7钻井液用堵漏材料SQD-98(中)质量规范
项目
4.2-0.2mm(6-80目),≥
‹0.125mm(≥120目)余量,%≤
手感蓬松、无潮湿感
表1-8钻井液用堵漏材料SQD-98(细)质量规范
3.1-0.074mm(8-200目),%≥
90
‹0.074mm(≥200目)余量,%≤
5
手感蓬松、无潮湿感
表1-9钻井液用堵漏材料棉子壳质量规范
6-1.0mm(4-18目),%≥
表1-10钻井液用堵漏材料粗橡胶粒质量规范
25-4mm(1-6目),%≥
‹3.1mm(≥8目)余量,%≤
—
钻开可能漏层或不确定地层前,现场应储备配制2罐(80m3)高浓度桥浆的常用桥堵材料。
现场桥堵材料储备要求如表2:
表2现场桥堵材料储备要求
序号
桥堵材料名称(或代号)
储备数量(吨)
粗核桃壳
4
中粗核桃壳
细核桃壳
SQD-98(中粗)
锯末
现场要根据钻井设计,结合前期实钻情况和现场井漏控制资源,制定针对性强的防漏堵漏技术预案,并将技术预案向主要管理人员、技术人员、施工人员交底。
钻开可能漏层或不确定地层前,泥浆相关设备必须满足下列要求。
5.3.1、泥浆泵能独立从两个泥浆罐上水,此两个泥浆罐与其它罐能完全隔离。
加重泵能独立从此两个上水罐上水和回水。
上水罐的各上水管线畅通,长度小于10米。
5.3.2、在泥浆粘切较高的情况下,加重(或配浆)泵要保证下料顺利;
采用电动泵,电机功率不小于75KW;
条件许可时,最好采用泥浆泵上水加重(或配浆)。
5.3.3、循环罐及配浆罐的搅拌机正常运转。
5.3.4、至少保证震动筛正常连续运转,现场储备40~120目各规格筛布。
5.3.5、现场配备独立的膨润土浆罐,保证罐内高浓度膨润土浆不少于20m3。
5.4、钻具准备
5.4.1、钻进可能漏层或不确定地层时,尽可能放大钻头水眼尺寸,为实施桥浆堵漏创造有力条件。
5.4.2、钻进可能漏层或不确定地层时,现场应准备相关尺寸的铣齿堵漏接头。
6、不同漏层、不同漏速下的井漏处理措施
发生井漏后,应根据地质构造特征、地层岩性特性、地层压力系数、钻井液密度、漏失速度,进行综合分析,对漏点和漏失特性做出正确判断,然后采取针对性性强的堵漏措施,进行堵漏施工。
6.1、不同类型井漏处理技术及措施
由于漏层特性和引起井漏的原因不同,应对不同类型的井漏时,推荐技术及措施如下:
(1)表层井漏,在条件允许的情况下,首选采用高粘度泥浆快速强钻。
强钻条件不具备,采用粗颗粒为主的高浓度桥堵浆进行桥堵;
桥堵失效,注水泥浆堵漏。
(2)非目的层中、深井段,发生孔隙性渗漏、天然裂缝(或溶洞)性漏失及诱导裂缝性漏失,首选降低钻井液排量试循环观察;
降排量井漏不缓解或缓解不明显,静置堵漏2小时左右,试循环观察;
静置堵漏无效,进行停钻桥浆堵漏。
(3)目的层发生漏失,选用具有保护油气层作用的桥浆进行堵漏。
(4)由工程措施引起的井漏,可利用降低排量及起钻静置两种方法试处理;
井漏不缓解,采用桥浆堵漏。
(5)因压井、加重钻井液等因素造成的井漏,多为压裂性漏失,应首选高浓度桥浆堵漏;
桥堵无效,注水泥浆堵漏。
6.2、不同漏速下的井漏处理技术及措施
特性相同或相近地层发生井漏,根据漏失严重程度不同,采取针对性强的堵漏技术及措施。
表3列出了不同漏失程度下,推荐采用的井漏处理措施。
表3不同漏速下推荐井漏处理措施
漏失程度
漏速(m3/h)
漏层
推荐措施
严重漏失
失返,或大于40。
宽裂缝、溶洞、粗砾岩
①停钻,连续吊灌泥浆,将钻具提至安全井段(或套管内);
②试循环,停钻,根据钻头水眼尺寸,先采用粗颗粒浓度相对较低的桥浆,进行一次桥浆堵漏;
③粗颗粒浓度较低桥浆堵漏无效,起钻换堵漏钻具,下钻至安全井段,进行高浓度桥浆堵漏;
④连续3次桥堵失败,水泥(纤维水泥)堵漏;
⑤水泥(纤维水泥)堵漏无效,研究采用特殊堵漏技措。
一般性漏失
15-40
裂缝、小溶洞、渗透性好的砂砾岩。
①降排量、循环观察,若漏速降低明显,可试钻进;
②降排量,漏速不减,适当降密度,循环观察,若漏速降低明显,可试钻进;
③降密度后,若漏速不降或增大,提钻至安全井段(或套管内),静止堵漏1~2小时,逐渐提高排量循环,若漏速降低明显或不漏,可下钻试钻进;
④静止堵漏后,若漏速不降或增大,立即停钻桥堵;
连续3次桥堵失败,MTC堵漏或水泥堵漏。
小漏
5-15
小裂缝,砂砾岩渗漏。
①降低排量试钻进,若漏速降低明显或不漏,逐渐提高排量钻进;
②若降排量后漏速不减,条件许可前提下,适当降密度,试钻进;
③试钻进时,漏速不降或增大,提钻至套管内,静止堵漏1~2小时,逐渐提高排量循环,若漏速降低明显或不漏,可下钻试钻进;
④若漏速不降或增大,根据现场实际,可进行随钻堵漏或停钻桥堵。
微漏
小于5
微裂缝,砂砾岩渗漏。
①适当降低排量钻进,若不漏,逐渐提高排量恢复正常钻进;
②若提高排量后,漏失不缓解,条件许可前提下,适当降密度,恢复钻进;
③若降密度后,漏速不降,在上水罐调整40m3随钻堵漏泥浆,进行随钻堵漏;
④若随钻堵漏无效,提钻至安全井段(或套管内),进行停钻桥堵。
7、
桥浆堵漏技术
除了适当降低循环排量和钻井液密度外,采用桥浆堵漏是最推荐使用的井漏处理技术,优选桥堵配方是确保桥浆堵漏成功的最重要环节。
桥浆堵漏配方应随漏速不同、漏层特性不同、钻井液密度不同进行相应选择或调整。
选择桥堵配方时,应遵循以下五项原则:
(1)要综合考虑桥堵剂几何形状、尺寸、机械硬度等特性,做到粗、中、细颗粒搭配合适,颗粒状、片状、纤维状材料搭配合适,桥堵剂总浓度适宜。
(2)漏速大,桥堵剂总浓度宜高,粗(或特粗)颗粒、长纤维类材料浓度宜高;
漏速小,桥堵剂总浓度宜低,且主要以细颗粒和纤维类材料为主。
(3)对大裂缝和溶洞类地层漏失,桥堵剂总浓度宜高,粗(或特粗)颗粒、长纤维类材料浓度宜高,细颗粒浓度宜低;
对于中小裂缝漏失或渗漏,桥堵应主要以中粗及细颗粒和纤维类材料为主。
(4)钻井液密度越高,桥堵剂总浓度应相对低些;
钻井液密度越低,桥堵剂总浓度应相对高些。
(5)目的层堵漏要有利于桥堵剂返排或酸化解堵。
7.2.1、非目的层高密度(密度高于1.80g/cm3)桥堵配方
推荐高密度(密度高于1.80g/cm3)桥浆堵漏配方见表4-1。
针对某类漏失,表中所列配方是按优先级排列的。
表4-1高密度(密度1.80g/cm3以上)桥堵配方(按优先级排列)
井漏程度
漏速
(m3/h)
漏层判断
桥堵剂浓度(单位:
质量/体积百分比,%)
蛭石
粗果壳
中果壳
细果壳
棉子壳
中粗SQD-98
SLD-2
总浓度
(%)
失返
大裂缝
溶洞
3-4
5-6
8
25-30
6-8
28-33
8-10
30-35
2-3
25-27
粗砾
23-26
大漏
大于50
较大裂缝
4-6
1-2
23-28
21-23
18-24
砂砾岩渗漏
23-30
21-25
中漏
20-50
中裂缝
24-30
17-20
20-24
6
20-22
22-24
10-20
砂砾岩渗漏、
微裂缝
13-18
15-22
5-8
小于10
2-4
8-12
7.2.2、非目的层中密度(密度1.50~1.80g/cm3)桥堵配方
推荐非目的层中密度(密度1.50~1.80g/cm3)桥浆堵漏配方见表4-2。
表4-2非目的层中密度(密度1.50~1.80g/cm3)桥堵配方(按优先级排列)
判断
特粗蛭石
棉籽壳
SQD-98中
SQD-98细
JYW-1
总加量
34-46
35-45
36-46
粗砾岩
32-44
29-39
30-40
4-5
28-40
28-38
30-410
粗砂岩
27-37
29-40
26-39
26-36
中砾岩
25-35
26-34
27-38
小裂缝
20-32
22-34
23-34
细砾
20-30
14-22
18-26
17-26
粗砂岩中砂岩
15-24
7.2.3、非目的层低密度(密度1.50g/cm3以下)桥堵配方
推荐非目的层低密度(密度1.50g/cm3以下)桥浆堵漏配方见表4-3。
表4-3非目的层低密度(密度1.50g/cm3以下)桥堵配方(按优先级排列)
特粗
粗
果壳
中
细
SQD-98
JYW-2
膨润土
80A-51
0.5-1
0.1-0.2
37-48
10-12
38-46
38-48
31-40
32-42
33-41
33-43
28-41
31-41
27-36