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西南区域油基钻井液防漏堵漏技术

发表时间：2021/5/10 来源：《基层建设》2021年第1期作者：倪双双

[导读] 摘要：西南涪陵、长宁和威远等区域钻井过程中存在大量的裂缝性井眼漏失，严重影响安全钻进和钻井速度。

        中石化中原石油工程有限公司技术服务公司
        摘要：西南涪陵、长宁和威远等区域钻井过程中存在大量的裂缝性井眼漏失，严重影响安全钻进和钻井速度。产层应用的油基钻井液在防漏与堵漏工艺上有着与水基钻井液完全不同的工艺方法。通过在西南区域的钻井实践，总结归纳出该区域油基钻井液防漏堵漏的技术思路和技术对策，具有借鉴作用。
        关键词：漏失特性防漏堵漏   油基钻井液技术思路与对策西南区域
        1概述
        西南区域页岩气水平井的勘探与开发已成为国家重点战略工程。涪陵、长宁和威远等区域地层的复杂程度已严重影响安全钻井，油基钻井液在解决泥页岩井壁坍塌问题上已全面取得进展，但井眼漏失的发生已成为技术应用的瓶颈。龙马溪组、五峰组、茅口组等地层存在的裂缝性漏失导致钻井周期的延长和钻井成本的上升。金石1井在茅口组发生多次井漏（钻井液密度1.55-1.56g/cm3），最大漏速80.2m3/h，漏失油基钻井液775.68m3，漏失原因为裂缝-溶蚀孔洞型漏失；威页1井在茅口组用密度1.54g/cm3油基钻井液钻进至井深2795.26m时钻遇岩溶缝洞发生井漏，经过4次堵漏，漏失300 m3油基钻井液。油基钻井液在裂缝性井眼漏失地层的防漏堵漏技术显得尤为重要。通过钻井实践，针对西南区域页岩气水平井井漏特性，总结出一套油基钻井液防漏堵漏的技术思路和技术对策，对该区域安全钻井具有借鉴作用。
        2西南区域漏失特性
        2.1孔洞裂缝发育，封堵困难。漏层孔洞裂缝大小判断不准，堵漏过程中只有通过不断调整堵漏材料尺寸进行桥浆或其它方式堵漏，堵漏一次成功率低；常规材料粒径级配不足，可变形与微孔裂缝的匹配能力差，易造成重复漏失。
        2.2安全密度窗口窄。井壁稳定性差，提密度防塌与井漏矛盾突出。
        2.3高低压同层，增大堵漏难度。如金石103井低压层灯影组压力系数1.2，长达200米，高压层龙王庙-麦地坪组压力系数1.45，打一段漏一段，存在复漏问题。
        2.4工程因素方面，下钻过快、开泵过猛等激动压力致漏：提密度过快导致低压地层漏失；压裂诱导邻井裂缝开启致漏；油基钻井液多轮次重复使用，钻井液流变性差、泥饼虚厚。
        3油基钻井液防漏堵漏技术
        3.1技术思路：坚持预防为主、防堵结合的技术思路，提高油基钻井液的封堵防塌、防漏能力，强化井壁的稳定性，提高地层承压能力。采取刚性封堵与柔性封堵相结合，优选适用油基钻井液的封堵防塌、防漏堵漏材料（超细钙、沥青、矿物纤维、弹性石墨、微裂缝封堵剂、球状凝胶、变形防漏剂、方解石等），保证与油基钻井液配伍性及封堵效果。
        3.2技术措施
        3.2.1防漏技术措施。坚持“防胜于堵”的理念，充分利用钻井液泥饼、随钻封堵防漏材料，结合工程措施，降低井漏风险和井漏复杂程度。
        主要措施包括：优化钻井液性能，降低循环压耗，在井壁稳定及井控安全的基础上,尽可能采用低密度钻进；强化高密度浆的固相控制，提高滤饼质量，降低循环压耗，缓解井底压差；强化工程短起下；经现场试验，应用橡胶颗粒、弹性石墨等5种封堵材料，大小协调，软硬兼顾，形成致密封堵带；钻开地层瞬时形成致密滤饼封堵层，阻滞滤液侵入层理、裂缝，缓解液相传递诱导作用。

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        技术配方：油基钻井液+2-3%油基封堵剂+2-3%超细钙+1-2%FT-3+0.5-1%球状凝胶+0.5-1%弹性石墨+1-2%微裂缝封堵剂+0.5-1%短绒或：油基钻井液+1%~2%球状凝胶+2%~4%微裂缝封堵剂+2%~4%变形防漏剂。
        3.2.2堵漏技术措施。
        坚持“进得去、停得住、封得牢”的堵漏原则，采用随钻堵漏、桥塞堵漏、水泥堵漏、固化堵漏等堵漏工艺，提高井漏处理效率，减少井漏复杂时间。井漏发生后，应立即停泵，停泵前观察泵压，把钻具起至安全井段，给地层一定的愈合时间。井漏起钻时，应及时起至安全井段，并观察是否有井控风险。
        主要措施：
        ① 漏速≤3m3/h，采用随钻堵漏（浓度15-20%）。推荐配方：油基浆7-10m3+2-3%油基封堵剂+2-3%超细钙+2-3%FT-3+2-3%随钻堵漏剂 +0.5-1%球状凝胶+0.5-1%弹性石墨+2-3%微裂缝封堵剂+0.5-1%短绒。配好后循环10min泵入，不停泵过一遍，留在循环浆内。桥堵浆注入后静止时间不低于8h。
        ② 漏速3-10m3/h，采用段塞堵漏（浓度20-25%）。推荐配方：油基浆15-20m3+2-3%油基封堵剂+2-3%超细钙+1-2%FT-3+0.5-1%球状凝胶+1%弹性石墨+2-3%FD-1+2-4%微裂缝封堵剂+0.5-1%短绒+不同尺寸方解石组合（160-200目2-3%+200-240目2-3%）。段塞堵漏配合静止堵漏，以达到地层腻和时间。
        ③ 漏速10-20m3/h，采用段塞堵漏（浓度25-30%）。推荐配方：油基钻井液20-30m3+2-3%油基封堵剂+2-3%超细钙+1-2%FT-3+2-3%FD-1+2-3%FD-2+2-4%微裂缝封堵剂+0.5-1%短绒+0.5-1%长绒+不同尺寸方解石组合（120-160目1-2%+160-200目2-3%+200-240目2-3%）。段塞堵漏配以静止堵漏，以达到地层腻和时间。
        ④ 漏速＞20m3/h，采用段塞堵漏（浓度25-30%）。推荐配方：油基浆20-30m3+2-3%油基封堵剂+2-3%超细钙+1-2%FT-3+2-3%FD-1+2-3%FD-2+2-4%微裂缝封堵剂+0.5-1%短绒+0.5-1%长绒+不同尺寸方解石组合（40-80目0.5-1%+120-160目1-2%+160-200目2-3%+200-240目2-3%）。段塞堵漏配以静止堵漏，以达到地层腻和时间。
        ⑤ 失返漏失，采用段塞堵漏（浓度35-40%）。推荐配方：油基浆30-40m3+2-3%油基封堵剂+2-3%超细钙+1-2%FT-3+2-3%FD-1+2-3%FD-2+2-4%微裂缝封堵剂+0.5-1%短绒+1-1.5%长绒+1-2%微裂缝封堵剂+不同尺寸方解石组合（20-40目0.5-1%+40-80目1-2%+160-200目2-3%+200-240目4-6%）。出现失返性漏失，起钻要测井筒液面，根据液面高度确定堵漏方案。
        ⑥ 固化堵漏。对于漏点明确，漏失量大，段塞封堵工艺实施无效果时使用。注入含高浓度堵漏剂的桥浆后加入固化堵漏剂。失返性漏失先测井筒液面高度，选择不同的固化材料及浓度。推荐按照1:1.2-1.5水灰比配制堵漏浆。
        4几点认识
        ① 油基钻井液的堵漏工艺与水基钻井液有着显著的区别，刚性封堵与柔性封堵相结合有利于堵漏成功率的提高。
        ② 不同漏速下的油基钻井液堵漏工艺有着不同的工艺方法，重点在于对漏速的判断和漏层的分析。
        ③ 作为刚性堵漏材料的方解石在堵漏过程中的不同尺寸组合，是成功堵漏的重要举措。