摘要
长庆油田已钻区域普遍存在漏失,为保证井控安全,加入现有的堵漏材料进行堵漏,但普遍存在钻具水眼堵塞、井下仪器无信号、一次堵漏成功率低等技术难点。为此,进行无线随钻仪器及井下动力工具优选、研发配套的随钻堵漏浆体,满足通过性要求的前提下,实现漏层的快速封堵,形成了长庆区域随钻堵漏技术,现场应用百余口井,一次堵漏成功率提高23.54%,大幅缩短了堵漏时间,提高了堵漏效率,保障了安全快速钻完井。
为满足油气当量的持续增产,长庆油田重点部署庆阳气田,加大宜黄探区开发力度,加密部署陇东页岩油井和苏里格致密气气井,开拓盆地东缘、西缘和北缘的边缘探井。随着开发力度的加大和区域的拓展,井漏发生的频率逐年提升,治漏难度逐步增大。面对全区域普遍性的漏失现状,从提高堵漏效率,规模开发致密油/气,钻井提速提效,井下安全等多方面考虑,急需探索高效的随钻堵漏技
长庆钻探区域已探明的层位,从上到下依次是第四系、洛河组、直罗组、延安组、延长组、纸坊组、和尚沟组、刘家沟组、石千峰组、石盒子组、山西组、本溪组、马家沟组等15套层位,目前最深井已钻至长城系马家河组,其中洛河组、延长组、刘家沟组、石千锋组均属于极易漏层
已钻井数据统计,漏失井占总井数的30%以上。发生井漏后采用常规桥塞进行堵漏,但由于井下动力组合(包含单向阻流阀)、测量仪器的限制,只能随钻加入毫米级堵漏材料,针对恶性井漏只能起钻采用光钻杆进行专项堵漏,起下钻倒换钻具组合导致堵漏周期增长,特别是井深超过3000 m的漏失井,平均单趟起下钻更换光钻杆组合进行堵漏需8 h以上。
通过文献及现场数据调研,明确了现有的定向仪器配置如
序号 | 仪器型号 | 仪器外径/mm | 限流环直径/mm | 主阀芯直径/mm | 钻铤内径/mm | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|
8 in | 6¾~7 in | 4¾~5 in | |||||
1 | YST-48R | 48 | 30.5/32.5/34.3/35.6/38.1 | 26.4/27.6/28.5/29.5/30.5 | 76~82 | 72 | 65 |
2 | LHE-6401 | 48 | 30.5/32.5/34.3/35.6/38.1 | 26.4/27.6/28.5/29.5/30.5 | 76~82 | 72 | 65 |
3 | MDN48GW | 48 | 30.5/32.5/34.3/35.6/38.1 | 26.4/27.6/28.5/29.5/30.5 | 76~82 | 72 | 65 |
4 | MDN42GW | 42 | 30.5/32.5/34.3/35.6/38.1 | 26.4/27.6/28.5/29.5/30.5 | 76~82 | 72 | 65 |
注: Ø311~346 mm井眼8 in(1 in=25.4 mm,下同)钻铤;Ø215.9~241 mm井眼6¾~7 in钻铤;Ø152.4 mm井眼4¾~5 in钻铤。
常规的螺杆有奥瑞托螺杆与立林螺杆两类,其与堵漏材料通过性明细如
螺杆类型 | 序号 | 型号 | 允许粒径/mm |
---|---|---|---|
奥瑞托 | 1 | 95 | 0~0.3 |
2 | 127 | 0~0.5 | |
3 | 135 | 0.2~0.6 | |
4 | 165 | 0.3~0.5 | |
5 | 172 | 0.5~0.9 | |
6 | 185 | 0.8~1.0 | |
7 | 197 | 0.9~1.0 | |
8 | 203 | 0.9~1.0 | |
9 | 216 | 0.9~1.0 | |
10 | 228 | 0.9~1.0 | |
立林 | 1 |
| <1.0 |
2 |
| <4.0 | |
3 | 3¾~9½ in | <5.0 | |
4 | 11¼~12¾ | <6.5 |
根据堵漏材料的特性分为4大类:架桥类、高失水类、化学凝胶类、可固化类。由于井下状况具有很多不确定性因素,井场出现遇阻、阻卡等事件,因此,优选架桥类材料作为随钻堵漏材料,对现有的架桥类材料进行理化分析,结果如
材料名称 | 筛余物质量分数/%(0.9 mm) | 水分/% | 灼烧残渣/% | 表观粘度变化率/% | 密度/(g·c | 封闭滤失量/mL |
---|---|---|---|---|---|---|
GT-MF | 2%未通过 | 1.67 | 70 | +6.67 | 1.055 | 0.5 |
锯末 | 18%未通过 | 3.00 | 32.7 | +36.9 | 1.04 | 98 |
细云母(40目) | 全通过 | 1.00 | 96.21 | +2.92 | 1.045 | 34 |
DF-A | 1.5%未通过 | 4.68 | 82.31 | +3.47 | 1.04 | 18 |
SD-3 | 18%未通过 | 5.02 | 37.33 | +15.48 | 1.04 | 76 |
TP-2 | 全通过 | 2.33 | 79.67 | +3.92 | 1.04 | 14 |
从
目前国内外未有专用的堵漏材料颗粒通过性评价仪,为此,自研了一种动态可视化缝隙评价仪(如

图1 动态可视化缝隙评价仪
1—移动车;2—变速箱;3—泵体;4—电机;9—封压盖;10—透明管;11—输入接头;12—减压装置;13—导压管;14—锁紧螺钉;15—进液管;16—压力显示装置;17—框架;18—排气阀;19—调节手轮;20—上密封盖;21—注液控制阀;22—泄流阀;23—储液箱;24—输出连接管;25—回流管;26—排液阀;(5—滤液回收管;6—支撑环;7—缝板;8—下密封盖)
为保证其通过性的同时,还需要满足堵漏浆具有良好的封堵能力。通过室内实验分析,优选的单一的堵漏材料均能满足通过性要求,但针对缝板封堵评价还不能满足,因此将4种堵漏材料进行配伍,在满足通过性的前提下实现裂缝的高效封堵。最终优选配方为:基浆+5%GT-MF+5%细云母(40目)+5%DF-A+5%TP-2(见
配方 | 动态可视化缝隙评价仪(3 mm孔径) | 不同缝板封闭滤失量/mL | ||
---|---|---|---|---|
1 mm缝板 | 2 mm缝板 | 3 mm缝板 | ||
基浆+GT-MF | √ | 全失 | 全失 | 全失 |
基浆+细云母(40目) | √ | 全失 | 全失 | 全失 |
基浆+DF-A | √ | 全失 | 全失 | 全失 |
基浆+TP-2 | √ | 全失 | 全失 | 全失 |
基浆+5% GT-MF+5%细云母(40目)+5% DF-A+5% TP-2 | √ | 80 | 120 | 230 |
注: (1)基浆:清水+4%白土;(2)缝板实验配浆量为350 mL;(3)外部承压4 MPa。
从
合H-XX井位于甘肃省庆阳市合水县老城镇,该井为同井场的第三口井,前两口井均发生不同程度的漏失,出现钻具仪器堵塞等现场,多次起下钻进行堵漏,该井应用长庆区域随钻堵漏技术,无线定向仪器选择型号为MDN48GW型,限流环主阀芯35~28 mm、7 in钻铤、奥瑞托185型螺杆。
该井钻进至井深1780 m发生失返性漏失,为预防沉砂卡钻强钻1个单根,起钻至井深1600 m配制随钻堵漏浆,堵漏浆配方:原浆+5%GT-MF+5%细云母(40目)+5%DF-A+5%TP-2,下钻至井深1760 m的位置泵入堵漏浆30
该井钻进至2100、3080 m两个不同层位后均发生漏失,采用长庆区域随钻堵漏技术均实现一次堵漏成功,井下仪器及动力工具未出现堵塞,大幅节约了堵漏时间。
(1)长庆区域属于三低油气藏,已钻的易漏区域至少存在3套以上的易漏层位,其中延安组、洛河组、延长组、刘家沟组、石千锋组均属于极易漏层位,针对易漏区域需合理优选钻井工具及储备专用的堵漏材料。
(2)长庆区域随钻堵漏技术涵盖了工具、材料和工艺,是一套集成的堵漏技术,优选配伍的随钻堵漏浆针对3 mm的缝板承压能力可承压4 MPa,满足井下仪器及工具通过性要求的前提下具有很好的封堵效果。
(3)针对恶性井漏还亟待研发针对性的堵漏工具及高性能的材料。
参考文献
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