在滲漏型地層和誘導裂縫性地層固井時,水泥漿低返是各油氣田急需解決的一項難題。從材料學角度出發,開發出了一種可承壓延時吸水膨脹材料drf,其核心組分為經過表面改性和化學接枝處理的棒狀及球狀高分子吸水膨脹樹脂。評價了drf承壓堵漏水泥漿的常規固井施工性能和堵漏能力,分析了其作用機理。實驗結果表明,drf具有一定的降失水功能,使漿體游離液為0,水泥石滲透率降低72%,通過配合使用穩定劑,可提高水泥漿的沉降穩定性;drf承壓堵漏水泥漿能在0.7～6.9mpa的壓差下封堵不同粒徑石英砂模擬的微滲漏和大孔洞型滲漏性漏失,對2mm以下的裂縫性漏失也具有較好的堵漏能力。

塔河油田地質情況極為復雜,在塔河南區塊經常性鉆遇厚度不等的鹽膏層。由于鹽膏層在高溫高壓條件下呈塑性蠕變狀態,極易造成井下事故,造成不可估量的損失。為了克服鹽膏層塑性蠕變,需要提高鉆井液密度。而上覆三疊系地層抗破能力差,極易發生漏失;為提高上覆地層的抗破能力,最為有效的辦法就是承壓堵漏。本文從方案優選,試驗配伍,實際操作等方面全面闡述了塔河油田鹽膏層承壓堵漏的技術關鍵。經10余口井的應用,都取得了成功。

介紹了塔河油田制訂承壓堵漏方案的步驟和現場實際采用的承壓堵漏作業程序,舉例分析評價了該油田采用承壓堵漏技術措施提高鹽膏層以上裸眼井段地層承壓能力的可靠性,總結了該油田采用承壓堵漏提高地層承壓能力的經驗和教訓,并針對存在的問題提出了改進的建議。

新型復合纖維堵漏水泥漿體系的研究與應用 摘要：針對勝利油田河50區塊的固井漏失問題，研究開發了出了一種新型 復合纖維堵漏水泥漿體系，該體系優選了一種以有機聚合物為原料、對表面進行 特殊工藝處理的高強有機聚合物單絲短纖維作為堵漏材料，在水泥漿中有很好的 分散。當堵漏纖維水泥漿進入漏層時可形成“濾網結構”，增加水泥漿體的流動阻 力，借助于水泥漿的水化膠凝作用和未水化固相顆粒的填充作用，達到堵漏和提 高地層承壓能力目的。 關鍵詞：河50區塊井漏復合纖維水泥漿性能現場應用 勝利油田河50區塊位于東營凹陷中央隆起帶西段，屬于典型的低壓滲漏地 層。該區塊整體開發了20多年，現已進入高含水開發期，導致地層壓力波動、 敏感，鉆井、固井過程易漏失，鉆井和固井技術都存在著諸多技術難題。由于該 區塊地質結構比較復雜，二開的裸眼段存在兩套壓力系統（上部1800～2000m 壓力系數

塔河油田二疊系井段鉆進時普遍存在井漏,給鉆井施工帶來了極大的井下風險,二疊系井段鉆穿經過專門堵漏后在同開次的后續井段施工中復漏、測井后通井下鉆過成中復漏、下套管施工中復漏、固井過程中水泥漿返高較低等情況時有發生,導致在二疊系裸眼井段及同開次井段卡鉆風險極高、油層套管固井質量較差、嚴重影響后期油氣開采等問題出現。

在鉆孔作業過程中經常會遇到各種復雜地層,如果造成鉆孔事故,會給施工帶來重大的經濟損失而且拖延工期,本文通過工程實例詳細闡述了如何應用水泥漿灌注工藝解決復雜地層的鉆進難題,并介紹了水泥漿的灌注方法及操作流程,總結出了灌注水泥漿的技術要求,對鉆孔護壁堵漏工作有一定的借鑒意義。

承壓堵漏技術主要應用于孔隙和裂縫比較發育的多套壓力體系并存的長裸眼井段,塔河油田鹽膏層上部長裸眼地層承壓堵漏困難,多數表現在承壓堵漏施工周期長,堵漏需反復多次。針對深井鹽膏層地質特點,開發出適合塔河地質特點的巨厚純鹽層、復合膏鹽層的承壓堵漏工藝:針對粗砂巖、砂礫巖為主的高滲透層,以高濃度細、超細顆粒復合堵劑為主,配合中粗顆粒,以便在出現壓裂時起架橋作用;針對以細砂巖、粉砂巖為主的中低滲透層,以適當濃度細、超細顆粒復合堵劑為主,也可加入一定量的中粗顆粒堵劑,以便出現壓裂時起架橋作用;對于以泥巖為主的超低滲透層,其破漏壓力(當量密度)一般可達1.80g/cm3以上,以適當濃度細、中粗顆粒復合堵劑為主,作預防壓裂時堵漏;對于裂隙、破碎地層或地質不整合面,易發生裂縫性漏失,應以高濃度中粗顆粒堵劑架橋,細、超細顆粒復合堵劑作充填,并合理搭配。該承壓堵漏工藝先后在塔河油田主體區塊的膏鹽層井s105、s112-1等井進行了應用。

塔河油田s105井鹽層以上地層破裂壓力較平衡鹽層的壓力低,為了在鹽層中安全鉆進,必須提高鉆井液密度,上部長段裸眼又會發生井漏。為此,采用了承壓堵漏技術進行先期堵漏,使上部地層承壓能力達到平衡鹽層的當量密度,整個鹽層鉆井過程順利,達到了預期效果。

為開發塔河油田石炭系巴楚組鹽膏層以下的油氣藏,采用鹽上裸眼與鹽層同層揭開的方案,由于存在裂縫性地層或滲漏性地層的漏失,同時地層壓力復雜,因此承壓堵漏技術成為關鍵技術之一。介紹了塔河油田鹽上井段地層巖性特征,分析了漏失類型及區域分布特征,描述了塔河油田鹽層井堵漏技術現狀,分析了先前堵漏技術的經驗教訓,提出了針對不同漏失特征地層優選堵漏材料類型、粒徑、濃度、配比,并優化出了2種典型的堵漏配方,配合相應的對策和施工作業措施,明顯提高了一次堵漏成功率。實踐表明,塔河油田鹽上井段長裸眼采用承壓堵漏技術是可行的,根據具體情況制定的承壓堵漏技術,明顯縮短了施工時間,滿足了鹽層鉆井施工要求。

在鉆井施工中,經常要進行堵漏作業,有的井是為使地層承壓能力達到一定預期而進行的先期承壓堵漏,而進行承壓堵漏,區塊不同,地層承壓能力也不同,承壓堵漏不能盲目按照一個模式進行,要根據區塊不同,地層特點有針對性的制定合理的承壓堵漏方案,承壓時,不能盲目追求速度,要合理調配堵漏劑顆粒,穩扎穩打,保證地層注入一定量的堵漏材料,確保承壓堵漏一次成功。

文中簡要的介紹了塔河油田承壓堵漏地層層位、堵漏鉆井液配方以及堵漏工藝,從而為以后鹽下區塊的承壓堵漏的鉆井施工提供了寶貴經驗

塔河油田s105井三開長裸眼井段鉆遇長達255m的鹽膏層,而且地層壓力上低下高,為此,在鉆至井深5100m時,應用承壓堵漏技術對5100m以淺的裸眼段進行先期堵漏,使地層承壓能力大大提高,整個鹽膏層鉆井過程順利,僅漏失約20m3鉆井液。詳細介紹了該井承壓堵漏的施工情況。

焦石壩龍馬溪組非常規頁巖氣開采是中石化集團公司涪陵頁巖氣產能示范區開發的重點建設項目,首批非常規頁巖氣水平井水平段以油基鉆井液鉆進為主。該區塊已發現多處易漏地層,水平段漏失情況尤其復雜,不僅加大了施工難度,更增加了鉆井成本。為有效解決水平段油基鉆井液堵漏難題,室內研究開發了一種水平井油基鉆井液水泥漿堵漏技術,該技術的特點是采用柴油與淡水的混合物配制堵漏水泥漿,其與現場油基鉆井液可以任意比例混合而不會產生配伍性問題。實驗室對該堵漏水泥漿性能進行了系統研究,結果顯示,該堵漏水泥漿密度、稠化時間和抗壓強度均可調,具有沉降穩定性好、流動能力強的特點。試驗結果充分說明,該水泥漿堵漏技術在油基鉆井液水平段裂縫堵漏中具有廣闊的應用空間。

黏土水泥漿堵漏液在長距離河流穿越工程中的應用——武漢天興洲長江大型河流穿越鋪管工程是一項典型、重大的水平定向鉆井工程，該工程穿越地層復雜．以扮砂土和礫石為主，孔隙、裂隙發育。施工中較為突出的問題是垮孔、漏失嚴重。應用黏土水泥漿進行了護壁堵漏。...

武漢天興洲長江大型河流穿越鋪管工程是一項典型、重大的水平定向鉆井工程,該工程穿越地層復雜,以粉砂土和礫石為主,孔隙、裂隙發育,施工中較為突出的問題是垮孔、漏失嚴重。應用黏土水泥漿進行了護壁堵漏。通過實驗和現場實踐證明,黏土水泥漿具有流動性好、抗滲性強、抗沖刷力強、穩定性高等突出特點,能夠膠結碎石,有效地穩定、封堵住不穩定漏失地層,防止了孔內事故的發生。

塔河油田t913井在石炭系5285～5412m發育127m的鹽膏層。鉆井液密度在1.63～1.68g/cm~3才能滿足鹽膏層正常鉆進要求,但上部井段承壓能力低,容易壓漏地層。因此,在分析上部地層特性的基礎上,制訂出適合不同地層的堵漏漿配方及施工技術工藝。采用承壓堵漏技術對上部地層進行先期堵漏,以保證鉆鹽層過程中上部地層的穩定。施工過程共替堵漏漿494.5m~3,擠入地層204.7m~3,上部地層承壓能力由1.24g/cm~3當量密度提高到1.74/cm~3當量密度,應用取得了良好的效果,滿足了深層鹽膏層鉆進的要求,為深層鹽膏層鉆進要求。

結合冀東油田水泥外加劑使用現狀,并根據冀東油田地質、固井特征,研發了有針對性的水泥漿體系。對該體系的主要外加劑一降失水劑、緩凝劑、減阻劑等進行了室內性能評價和配方優化。實驗表明,該體系是水量低,稠化時間可調節,稠化曲線基本呈"直角",抗壓強度較高,游離液含量小于1.4%。目前,該體系已經在冀東油田的不同區塊的3口井得到應用,固井質量較好。

通過實驗和分析表明,丁苯膠乳水泥漿體系優化的膠乳水泥漿配方彈性模量相比素漿降低42%,抗折強度提高28.2%,沖擊韌性提高27.5%。較常規水泥漿在防竄性能、力學性能上均有大幅度提高。在塔河油田的應用取得良好效果。

托普臺地區具有豐富的地質儲量。近幾年來,西北油田分公司不斷加大該區塊的勘探開發力度,在托普臺地區布井數量不斷增加;而該區塊地質結構復雜,經常發生井漏,造成鉆井周期延長,影響了正常的完井投產。井漏成為制約托普臺區塊鉆井提速的瓶頸問題。為了提高鉆井效率,加快勘探開發進度,提高托甫臺地區鉆井工程質量,本文從托普臺區塊的地質特點及漏失機理入手,提出了針對該區塊的堵漏措施,并成功運用于現場施工,為工區鉆井提速、快速上產提供保障。

二連油田阿南老區阿31-102井由于周圍生產井開發政策不同,各套目的層壓力系數差別較大,高低壓儲層共存,壓力系數為0.8~1.4。鉆井過程中在1459~1670m井段累計發生7次漏失,共漏失鉆井液150m3,井漏時鉆井液密度1.31g/cm3。井漏同時也存在較嚴重的油水浸現象。為解決此問題,在井溫低、水泥用量小的情況下,采用低密度防漏堵漏水泥漿體系固井。該水泥漿體系在降低水泥漿密度的同時,在水泥中加入彈性防漏堵漏材料,以達到防止漏失及油水浸的雙重目的。現場應用施工順利,未發生漏失情況,36h后測井,固井質量優質,滿足二連油田老區復雜儲層的低溫防漏固井要求。

馬2井在井深4077~4148m處多次發生失返惡性漏失,經多家專業化公司和泥漿服務單位采用不同的技術歷時60d進行了4次大型堵漏作業,最終采用復合纖維水泥漿堵漏成功并有效提高了地層承壓能力,為下套管固井創造了良好條件。主要研究了復合纖維水泥漿承壓堵漏技術在馬2井中的應用情況。通過該井堵漏技術的運用,為川東北地區提高地層承壓能力和堵漏積累了十分寶貴的經驗。

因為引起的井漏而出現的固井失敗,常常會出現在壓力系數低或是特別是裂縫型以及溶洞型碳酸鹽巖地層易漏地層固井中。使用常規密度1.88g/cm3的水泥漿固井,非常容易引起井漏,造成固井失敗,嚴重影響固井質量。根據dwq易漏地層的固井需求,并結合實際要求和需求調和出應對這種狀況最佳比例的低密度水泥漿,并保證低密度水泥漿具有應該有的強度,從而運用在dwq易漏地層的固井難點上,達到了隔封地層的目的。