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1、2013 年全国天然气学术年会高石梯- 磨溪构造完井试油堵漏配方研究与应用王先兵 吴正良 唐军 罗陶涛(中国石油川庆钻探工程公司钻采工程技术研究院)摘要：针对完井试油期间因酸化压裂造成的裂缝性井漏治理，其关键是选择合适颗粒分布与级配的堵漏剂配方和采用配套的堵漏浆配制与施工工艺，以便快速、高效地封住漏层裂缝，确保施工安全、满足完井后的储层保护工艺需要，同时，封堵隔墙在后续开采阶段能大部分酸溶，实现储层产能最大限度的恢复。文中研制出的堵漏新配方具备材料粒度分布范围广、快速封堵、封堵层致密、侵入适度、双向承压和可酸溶解堵等优良特性，在磨溪 10 井龙王庙、高石 2 井灯影组现场应用表明：该堵漏浆配方
2、达到了预期封堵效果，满足了完井试油施工工艺要求。关键词：试油储层保护架桥粒子酸溶率前言经酸化压裂后地层裂缝数量增多、裂缝宽度增大、裂缝与裂缝之间的连通性增强，从而造成在后续的完井试油阶段极容易发生井漏，若漏失不能及时控制，完井液就会在储层缝洞系统中传递、延伸到储层深处形成恶性漏失，严重损害储层；由于不能精确预测漏失通道的类型、产状、尺寸、分布规模及漏失空间几何形态等漏失特征参数，井漏处理难度大，堵漏材料及外界流体进入储层是造成储层损害的主要原因之一，严重影响后期开采价值。因此，在完井试油过程中，一旦发生井漏，如何快速控制漏失，最大限度的减少外界流体进入储层的量，并且封堵成功后在开采过程中能有效
3、去除封堵层，恢复地层产能，是完井试油堵漏在解决漏失和保护储层方面的关键15。本文针对上述难题研究了新的堵漏浆配方，并已应用于完井试油堵漏作业。1 完井试油防漏堵漏重要性及其难点分析（1）因压裂储层裂缝、孔隙更为发育，在完井试油过程中井漏发生频率高。（2）储层井漏会损害产能，细小颗粒在油气通道较窄小的喉道处堆集，把部分渗流孔道堵死或沉积吸附在孔道壁上致使渗流通道变小、减少油气流量。（3）进入储层的滤液，因水敏、水锁现象同样会堵塞渗流通道，影响后期开采。（4）漏失通道分布形态等特征参数难以准确获得，不易快速封堵成功。（5）常用堵漏配方形成的封堵层在后期开采中难以完全清除，影响储层产能。（6）井漏导
4、致井内液压降低至压不住油气产层时会引起井涌、井喷风险。作者简介：王先兵，男（1984-），助理工程师，籍贯重庆，硕士毕业于西南石油大学化学化工学院应用化学专业，现就职于川庆钻探公司钻采院，主要从事钻井液与完井液方面的科研和技术服务。地址：四川省广汉市中山大道南二段钻采院，邮政编码：618300。联系电话：15282858822， 0838-5151118。272013 年全国天然气学术年会（7）完井试油测试管柱内径和与套管环空间隙小，对堵漏材料粒度要求高。磨溪 10 井龙王庙组完井试油测试管柱最小内径仅为 25mm，高石 2 井灯影组完井试油测试管柱与套管最小环空间隙仅3.14 mm，另外在封
5、堵漏层前无法建立井底循环。2 完井试油堵漏配方性能要求（1）粒度分布广。在微米级至毫米级漏失通道并存的情况下，堵漏浆液必须具有固相颗粒粒度分布广的特征，才能满足不同尺寸漏失通道的要求，在漏失通道中形成优质封堵层，同时还要考虑管串结构及循环方式等因素。（2）快速封堵能力。固相粒子进入储层后能在较短的时间内（5 min）被不同尺寸的漏失通道捕获，减缓流体向储层漏失的速度，变大漏失通道为小漏失通道，为封堵层的形成赢得时间。堵漏材料除选用刚性架桥粒子外，可适当添加大颗粒变形粒子作为架桥粒子，以弥补刚性架桥粒子的缺限，来满足多尺寸漏失通道快速架桥的要求。尤其是在含硫油气层，必须始终压住产层流体，封堵层形
6、成速度越快越好，防止地层流体和 H2S 窜出地面。（3）封堵层致密。利用堵漏材料与储层发生物理化学作用形成致密封堵层，以免压差传递到储层深部，给储层保护带来不利影响。如果封堵层不致密，完井液在封堵层形成后，仍继续漏失或大量滤液侵人储层深部，压差就会传递到储层深部，可能会引起压裂性漏失，甚至沟通储层深部裂缝、孔洞等漏失通道，形成难以控制的恶性漏失。（4）侵入适度。在处理井漏时，一方面允许钻完井液侵入储层一定深度，形成一定厚度的封堵层，以保证封堵层具有一定的承压能力。另一方面，钻完井液侵入不能太深，否则封堵层就起不到控制漏失和保护储层的作用。（5）双向承压。封堵层不仅需要能承受从井筒到储层方向的钻
7、完井液液柱压力与激动压力，还要能承受储层到井筒方向的地层流体压力和抽汲压力，防止封堵层被破坏导致储层漏失反复发生。否则，封堵层就可能在压力激动或抽汲中被破坏，发生反复漏失和重复形成封堵层，造成储层损害。（6）酸溶解堵。堵漏材料最好具有 90 %以上的酸溶率，酸溶解除封堵层简单可行，且成本低廉。3 完井试油堵漏浆配方及性能评价本文应用现有实验条件及实验方法，开展了储层段漏失与治漏机理分析，综合现有防漏堵漏技术和储层保护技术，通过大量室内实验，综合评价确定出了一套经济适用的完井试油快速封堵堵漏浆配方：基浆+2%4储层用架桥粒子（粗）+2%4储层用架桥粒子（中）+2%4储层用架桥粒子（细）+38滤饼
8、改进剂+0.51%提粘剂+13%储层用堵漏纤维。筛选出的堵漏浆配方，加入到现场井浆中测试流变性能变化，结果如表 1 所示：282013 年全国天然气学术年会表 1堵漏材料对钻井液流变性能的影响AVPVYP6G10sG10min现场井浆24.5213.5738现场井浆+堵漏配方352015134.511采用 5 倍质量的盐酸测试各种堵漏材料的酸溶解率，结果如表 2 所示：表 2堵漏材料在浓度 15%盐酸中的溶解率储层用架桥粒子储层用架桥粒子储层用堵滤饼改进剂提粘剂（粗/中）（细）漏纤维堵漏材料51%82%100%85%100%酸溶解率按照比例配成堵漏浆液，用 API 滤失仪压成滤饼，烘干，采用
9、5 倍质量 15%盐酸浸泡半小时，让滤饼充分酸化，再用清水轻轻冲洗，放入烘箱烘干，得出总酸溶解率为 85.5%，说明应用该配方封堵储层，在后期酸化解堵开采过程中可很好的恢复地层产能，对储层的伤害小。将堵漏材料按照比例加入到钻井液中，采用 API 堵漏仪测试堵漏浆在不同模拟裂缝下的承压堵漏能力，结果见表 3：表 3不同裂缝承压堵漏能力实验结果漏失情况压力（mPa）裂缝板 3mm裂缝版 6mm0.5不漏不漏不漏不漏1.02.5不漏不漏3.0不漏基本不漏不漏漏速时快时慢，然后变慢3.54.0不漏漏失速度加快，突破在承压堵漏实验过程中，堵漏材料不断的被挤入裂缝通道，与地层通道匹配、架桥堵塞、压实填充，
10、封堵作用越来越好。而当压力超过一定的值后，就对承压能力起破坏作用，即随压力升高承压能力逐渐降低，漏失量越来越大，最后达到突破压力，封堵层被击穿，导致重复漏失。4 完井试油堵漏现场应用（1）磨溪 10 井和高石 2 井完井试油基本情况292013 年全国天然气学术年会磨溪 10 井是四川盆地乐山龙女寺古隆起磨溪潜伏构造震顶构造北段的一口探井，该井完井试油堵漏主要在龙王庙组，预计地层压力系数为 1.65，套管为 177.8mm，射孔测试井段为 46464671、46804697m，测试管柱最小内径 25mm、与套管最小环空间隙 10.25 mm高石 2 井是四川盆地乐山-龙女寺古隆起高石梯构造震顶
11、高部位的一口探井，该井完井试油堵漏主要在灯影组，预计地层压力系数为 1.1，套管为 127mm，射孔测试井段为 5023.005075.50m、5102.005121.00m，测试管柱最小内径 33mm、与套管最小环空间隙 3.14 mm磨溪 10 井龙王庙组和高石 2 井灯影组经压裂酸化作业后，测试日产天然气达 100 万方以上，由于酸化作业地层沟通了地层孔隙、裂缝，其连通性变好，因此在试油完成后起试油管柱压井作业时极易发生井漏。（2）堵漏过程及效果磨溪 10 井龙王庙组完井试油堵漏于 2013 年 1 月 30 日实施，采用 2 台 2000 型压裂车正向挤注29.2m3 密度 1.02g
12、/cm3 的聚合物前置液，泵压 6349MPa，排量 1.22.0m3/min；用两台 2000 型压裂车正注密度 1.78g/cm3 的泥浆 40m3，泵压 4916MPa，排量 0.81.6m3/min；停 泵倒流程，油压 0；继续用泥浆泵泵注浓度 19.3%、密度 1.75g/cm3 的酸溶性堵漏浆 15m3，泵压 0MPa，排量 0.5 0.8m3/min；用泥浆泵顶替密度 1.75g/cm3 的泥浆 34m3，泵压 047MPa，排量 0.81.1m3/min；关 井候堵，油压为 0；其间吊灌密度 1.75g/cm3 的钻井液 3.0m3，起压，泵压 01.8MPa，计算液面 415
13、m， 挤注钻井液 0.5m3，泵压 1.82.0MPa，后又吊灌密度 1.75g/cm3 钻井液 1.7m3，泵压 02MPa，计算 液面 230m，挤注钻井液 0.5m3，泵压 2.0MPa；用一台 700 型压裂车用清水环空蹩压 55.630 MPa， 打开 RD 循环阀，用泥浆泵经液气分离器正循环，泵压 02.0MPa，排量 810L/s，入口密度 1.75g/cm3， 共泵入压井液 47.1m3，返清水 36m3，混浆 2.0m3，计算漏速得最大 12m3/h，最小 7.2m3/h；关井，油压 0.12MPa，套压 0.32MPa；3 小时后开泵正循环 6 小时，敞井观察，出口线流，油
14、压 0，套压 0；压井堵漏作业一次性成功。高石 2 井灯影组完井试油堵漏于 2013 年 2 月 3 日实施，采用 2 台 2000 型压裂车正向挤注 30m3密度 1.02g/cm3 的聚合物前置液，泵压 42.67.8MPa，套压 11.512.011.6MPa，排量 150400L/min； 用泥浆泵正注密度 1.22g/cm、浓度 25%堵漏浆 20.0m，泵压 6.53.8MPa，套压 13.914.3MPa，排量 600800L/min ； 用泥浆 泵正 替密 度 1.22g/cm 的 钻井液 15.0m ， 泵压 3.81.4MPa ， 套 压14.312.6MPa。关井候堵，油
15、压 0MPa，套压 12.612.8MPa。继续用泥浆泵正注密度 1.22g/cm、浓度 25%的堵漏浆 15m3，正替钻井液 8m，泵压 01.4MPa，套压 12.88.2MPa，排量 250400L/min。反向挤注钻井液 2m3，泵压 4.8MPa，套压 7.6MPa，关井302013 年全国天然气学术年会侯堵 6 小时后，油压 1.5MPa，套压 4.6MPa，开井泄压，出口线流，用密度 1.22g/cm3 的钻井液正循环排气，无漏失。通过磨溪 10 井龙王庙组和高石 2 井灯影组完井试油堵漏施工作业，一次性成功治理测试井段的漏失，漏失量较小，达到快速封堵效果，同时有利于后期酸溶解堵、产能恢复。5 结论（1）完井试油中发生井漏时，对储层漏失控制及保护的关键是既快又好地治理漏失。堵漏配方须
