新型承压堵漏技术在复杂井中的应用

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1、中国石化南方海相钻井技术交流及深井固井技术研讨会新型承压堵漏技术在复杂井的应用中国石化石油勘探开发研究院维科特石油科技有限责任公司二00六年二月十八日28新型承压堵漏技术在复杂井的应用苏长明1隋跃华2陈兴銮3（1.中石化石油勘探开发研究院2.山东东营维科特石油科技有限责任公司）摘要：本文介绍了新型承压堵漏技术在多种复杂疑难井况中的应用。严重漏失地层随钻堵漏技术成功解决了胜利油田滨南平方王礁灰岩溶洞、裂缝低压亏空地层中的漏失难题；耐高温堵漏技术成功地应用于西藏高温地热井中日合作钻井项目ZK3001井，在温度高达250℃的条件下实现了随钻堵漏，解决了

2、长裸眼段高温井复杂的堵漏问题；应用“低密度膨胀型高效堵漏技术”对金鸡1井长达1200m的严重漏失井段堵漏成功，达到了恢复正常钻进和地质录井工作的目的，取得了突出效果；应用低密度低稠度堵漏技术在塔深1井进行了承压堵漏，将地层承压能力提高到7.4MPa，保证了下套管及固井施工的顺利进行，在超深井奥陶系漏失段承压堵漏一举获得成功。该项技术在大型堵漏施工过程中，施工工艺先进成熟，安全系数高，可操作性强，不需要特殊设备，为今后严重漏失及超深井奥陶系裂缝、溶洞漏失层堵漏施工奠定了坚实的基础，为石油、地热勘探开发提供了有力的技术保障。关键词：井漏裂缝溶洞严重漏

3、失随钻堵漏承压堵漏耐高温堵漏金鸡1井塔深1井黑池1井井漏是一种在能源勘探开发钻井过程中钻井液、水泥浆或其它工作液漏失到地层中的现象，发生井漏后，不仅单纯的延长钻井周期、损失钻井液、影响地质录井工作、损害油气层，而且有可能引起卡钻、井喷、井塌等一系列复杂情况的发生，甚至导致井眼报废，造成重大经济损失。由于井漏引起的井下复杂事故，对钻井、完井施工危害极大，且井漏原因复杂、影响因素较多，使之成为国内外钻井、完井工程至今仍未完全解决的重大技术难题。例如南方分公司在重庆市梁平县部署的重点探井“金鸡1井”，该井在钻井施工中，由于钻遇到多处溶洞、裂缝及地下暗河

4、等特殊地层，发生严重的恶性井漏，从2005年3月8日开钻至8月20日28期间，未能建立起正常的泥浆循环，曾先后采用桥浆堵漏、随钻堵漏、水泥浆堵漏及泡沫泥浆防漏等方法施工103次，未达到封堵住漏层的目的。该井共漏失工作液73415.5m3（其中泥浆20947m3，随钻泡沫泥浆531m3，桥浆1728m3，清水49482m3，堵漏用水泥727.5吨）。黑池1井从井深2360m~3401.5m，大大小小漏层41个，发生79次漏失，漏失钻井液3340m3。西北分公司部署的重点探井“塔深1井”，在四开钻井施工中，由于钻遇到多处溶洞、裂缝等复杂地层，发生严重

5、的恶性井漏，从10月7日至12月14日期间，未能建立起正常的泥浆循环，曾先后采用桥浆堵漏、高渗透水泥浆堵漏等方法施工12次，都以无效而告终。该井共漏失泥浆5624m3。严重影响钻井施工和固井作业的正常进行。为了维护正常钻进，钻井工作者采取了多种堵漏的工艺、措施，但收效甚微，而目前国内外现有的堵漏技术已不能满足现状，同时由于井身结构的限制，不可能用套管把每一种复杂情况都进行封隔来解决，因此，有时会出现在同一裸眼井段内遇到高压层和低压层同时存在的情况，这时需要采用封堵低压层增加其承压能力的办法来对付高压层。为了提高低压地层的承压能力，钻井工程技术人员

6、也采取了很多办法、花费了不少时间，仍达不到理想的效果。出现上述情况的主要原因：一是现有堵漏技术及堵漏材料不能很好的满足特殊地层的需要，二是地下客观存在的情况认识不清楚、判断不准确。三是采用的工艺技术不对路，不能有效地解决井下的漏失问题。四是采取的措施不一定很恰当。尽管如此，钻井科技工作者们仍然在继续努力探索、实验新的封堵技术，研究有效的承压封堵方法。28中石化勘探开发研究院、维科特石油科技公司近几年来在总结分析以往堵漏技术的经验及教训，在考虑堵漏材料的多样性、复配性、粒度、机械强度等多项功能以及堵漏材料与漏失孔隙的匹配性的基础上，研究了堵漏液体系

7、在漏失通道形成暂堵带的滞流性和承压性；考虑液相固相一定时，堵漏钻井液密度的降低能力，研究了不同流态下当量密度及井筒压耗的计算方法；通过室内堵漏液封堵率及酸溶率的测定，解释堵漏液体系的堵漏能力和酸溶程度以及保护油气层作用；在不添加特殊设备并充分考虑现场施工的安全性基础上，使堵漏施工工艺更加安全可行。通过上述系列研究，研制了不同类型的新型承压堵漏剂和相关的配套技术措施，实践表明：新型承压堵漏技术对付上述井漏效果显著。一、新型承压堵漏技术介绍1.新型承压堵漏技术堵漏机理新型承压堵漏体系，是由特殊化学处理剂组成，采用不同类型不同分子量的聚合物，作为提粘、

8、降滤失剂，采用多种有机添加剂作为悬浮载体，以超细材料作为填充剂，利用油溶性材料、硅酸盐作为加固剂，以低分子聚合物作为防塌剂；另外，在随钻