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1、油南1井防漏堵漏钻井液技术王祥武 钟明青海石油管理局井筒服务公司 甘肃敦煌）摘要：油南 1井油南 1 井位于柴达木盆地西部茫崖坳陷区中部的一个大型中央隆起带， 该地区地层破碎，成岩性差，严重井漏是该井时效和速度的最大障碍。在本井的施工中，一 开采用盐水钻井液体系，通过多种堵漏技术和工艺的具体实践，一方面保证顺利施工，另一 方面为二开摸索最有效的工艺和方法，达到快速、优质钻进的目的。现场应用表明，一开采 用盐水钻井液体系并采用桥堵+水泥复合堵的方法能很好的解决浅层井漏的问题；二开采用 桥堵+水泥复合堵漏方法的方法并采用随钻桥浆钻进达到了防漏、提高地层承压能力和减少 漏失的效果。、t1前言井漏是在
2、钻井、固井、测试等各种井下作业中，各种工作液（包括钻井液、水泥浆、完 井液及其它流体等）在压差作用下漏入地层的现象。钻井液漏失是钻井作业中一种常见的井 下复杂情况。井漏可以发生在浅、中及深层中，也可以在不同地址年代如第四系直到古生界 中发生，而且各类岩性的地层中都可能出现。一旦发生漏失，不仅延误钻井时间，损失钻井 液，损害油气层，干扰地质录井工作，而且还可能引起井塌、卡钻、井喷等一系列复杂情况 与事故，甚至导致井眼报废。造成重大经济损失。油南1井于1999年12月23日开钻，2001年1月10日钻至设计井深4560m,在钻 进过程中共计发生大小井漏83次，发现漏层16个，分别为25.85-26
3、.38米、58.28-59.13 米、68.62-89.75米、106.39-121.47米、147-165米、176-201.21米、243-249米、445-451 米、457-460米、485-514米、534-542米， 705-707.6米、756.69-776.87米、871-875.58 米、1057-1063.38米、1231.7-1283米，这些漏层具有如下共同特点：漏速大，一般 双泵有进无出；漏失井段一般长达10米以上；裂缝小，漏失面积大，属平面层状层 间漏失，即360均漏；地层破碎，承压能力不高，即使一次堵住，但试不起压，容 易再漏。全井共计漏失各种液体总量 8804M3
4、,其中：淡水泥浆+桥浆2560.7m3,水泥浆 375.8m3, 其它各类液体 5867.5m3, 严重影响了钻井施工的正常进行。青海石油管理局井筒 服务公司（原化工公司）与川东钻探公司泥浆公司合作，采取随钻防漏技术及桥堵、化 学堵、复合堵等堵漏方法和工艺，圆满完成该井的施工任务，并将现场时间经验总结成 本文，以供以后在该地区或其它严重井漏区块钻井施工时参考。目录一、地质概况油南1井位于柴达木盆地西部茫崖坳陷中部的一个大型中央隆起地带，是油泉子背斜上 的一个三级构造，同时，它也是茫崖坳陷内各主要生油凹陷的主要油气运移指向区。油南I 号为一潜伏构造，基岩埋深5800m，与两侧生油凹陷高差5000
5、m以上，其整个油南构造带为 一大型基岩隆起带，上覆地层有 Mz、 E1+2、 E31、 E32、 N1、 N21、 N22 等，井眼层位为 N22 顶部。储层为裂缝性储层，岩性有薄层粉砂岩条带和透镜体，泥岩、泥灰岩、灰岩及她们之 间的过度岩类型。岩性类型多，以滨浅湖半深湖相的细粒沉积物为主。 根据地面调查，井下言行观察，岩石薄片鉴定，该油田第三系储集空间有次生粒间孔、铸模 孔、溶洞和各种类型的裂缝，裂缝十分发育，以低角度缝和斜交缝为主，宽度一般为 0.210mm，最宽可达8mm，洞穴面积一般为6mmX 15mm，大者可达6mmX 15mm0二、工程情况1、井身结构一开：13 3/8 套管下至6
6、88m；二开：9.625 套管下至2830m ；三开：5.5 套管下 至4150m,（作了个人工井底）2、施工中存在的主要问题1）由于严重井漏，需要进行大规模的堵漏和强钻，因而工水供应不及时是影响一开进 程的重要因素。2）由于采取强钻、桥浆随钻、水泥堵然后钻水泥塞等不同工艺和方法，防卡问题也是 工程施工过程中的一项重要技术。3）如何在目的层段做到防漏堵漏和保护油气层并举。三、技术难点 本井的技术难点在于如何快速穿透上部漏层，具体来说就是要寻找一种对付本地区严重井漏 的方法和工艺，特别是在一开，要进行堵漏方法（工艺）的探讨，为二开及更深层的堵漏施 工创造条件。四、钻井液技术一开为二开及更深层的堵
7、漏施工探索堵漏方法（工艺），在成功更换钻井液体系的基础 上，采取见漏堵漏的方法，先后探讨了桥堵、水泥堵、化学交联堵、桥堵+水泥复合堵等工 艺，并确定桥堵+水泥复合堵为对付本地区严重井漏的方法。二开在采用桥堵+水泥复合堵 进行有效堵漏的基础上，又采用随钻桥浆进行钻进，达到了防漏和提高低地层压力的双重效 果。表1 列出了本井所用钻井液性能。表 1 ：油南 1 井分段钻井液性能井段m钻井液 类型Pg/cm3FV sTPaFL mL泥饼mmPH值含砂 量%0-59.13淡水聚 合物1.05-1.0735-650.5/15-80.3-0.5130.5-1.0-688.00盐水聚 合物1.20-1.244
8、5-802/55-7.50.1-0.57-80.5-0.6-877.58淡水聚 合物1.07-1.2040-700.5-1/1-45.00.3-0.59-130.5-2830.00淡水聚合 物桥浆1.10-1.305.00.59-100.5-4560.00淡水聚磺1.36-1.5640-602-3/5-73-50.2-0.59-100.3五、现场应用情况1、室内防漏堵漏配方探讨由于青海油田于1988年在北离此井不到100 米处钻过一口探井油南参1井，当钻 至 451 米时因严重井漏而报废。因此青海石油管理局井筒服务公司（原化工公司）在成功中 标本井钻井液技术服务以后，就针对油南参1 井的具体情
9、况在实验室作了如下防漏堵漏配方 工作。1）化学交联堵漏实验 原胶配方：0.5%GRJ-ll+l%KCl+0.15%Na2C03+0.12%NaHC03 +0.2% TA-6 交联液配方：BCL-61（A）0.14%+BCL-61（B）0.2%+水 用六速旋转粘度计测液体在600 转下的粘度，结果见下表2 ：表 2 不同交联比例下旋转粘度的变化单位：mPa.s父联比0100： 2100： 4100： 8原胶374662185原胶+3%80158616180原胶+4%80152575775原胶+3%QS-153545478原胶+4%QS-142424460原胶+3%QS-245464863原胶+4
10、%QS-241424555原胶+3%QS-342444884原胶+4%QS-336424876通过试验结果可知，堵漏材料的加入，对压裂液原胶有明显的增粘作用，交联比增大到100： 8形成冻胶；通过结果对比，801随钻堵漏剂、QS-1、QS-3复合堵漏剂，增粘效果较 明显。2）钻井液中随钻堵漏方法及测定按配方：5%膨润土+5% Na2CO3（按土量计）+10%水泥配制基浆4000ml；将上述基浆均分 为四份，一份为空白，一份加入1 % 8 0 1 随钻堵漏剂，一份加入2%801 随钻堵漏剂，一份加 入 3%801 随钻堵漏剂，每间隔一小时测定其流变性能，结果见表3 ：表 3 加入不同比例的 80
11、1 后漏斗粘度的变化单位； s01h2h3h4h空白262828.230.030.01%801525454.864.264.42%801滴流滴流滴流滴流滴流3%801滴流滴流滴流滴流滴流通过实验可知，在钻井液中加入 801 随钻堵漏剂，有较强的增粘作用，且三小时后粘度 不再发生变化，虽然801 的量超过2%以后，漏斗粘度无法测得，但从实验室搅拌的情况来 看，不会影响现场对钻井液的泵送。2、现场堵漏工艺1）一开 一开主要进行堵漏工艺（方法）的探索，为二开及深井段快速堵漏作准备，钻井液体系的更换 一开刚开始按设计采用低密度淡水聚合物泥浆开钻，2000 年 1 月 7 日在对第二漏层（58.29-5
12、9.13m）多次堵漏失败以后，决定对钻井液体系进行更换。取山脚对应层位的岩样 做化验分析和浸泡实验，结果见表4 和表5：表 4：岩样中膏盐含量化学成份CaS04NaCLMgSO4百分含量3.2529.380.18表 5 岩样浸泡实验结果分散介质组成浸泡结果清水4-6分钟裂，溶清水+03%FPT-52剥蚀盐水微裂，微剥蚀从表4和表5可以看出，岩样中NaCl含量较多，岩样在淡水中裂解、剥蚀甚至溶解， 而在盐水中则剥蚀情况不大，于是决定采用盐水强钻，而在强钻过程中卡钻事故频频出现 经研现场专家组研究，决定改用盐水泥浆和盐水桥浆，具体方法是在预水化好的淡水浆中加 入 65%的盐水，在盐水浆中加入堵漏材
13、料，配成盐水桥浆。盐水浆的性能如下：表6盐水浆性能项目pg/cm3FVsFL mlBmmpH10%预水化淡水浆1.0550300.31210%预水化淡水浆+65%饱和盐水+10%FCLS碱液1.03805.40.39堵漏工艺（方法）的探讨a 桥堵漏层：25.75-26.38m配方：10%淡水聚合物浆25m3+6%QHFD-II +5%QHFD- I +4%石棉+2%棉籽壳+1%锯末 性能：p =1.04 g/cm3，FA：滴流；效果；注桥浆 8 m3 见返，成功。b 化学交联堵+桥堵在第二漏层（58. 78-59.13m）,多次运用不同比例的桥堵失败以后，决定采用化学交联 堵桥堵的方法。配方：
14、水 22m3+0.1%GRJ-11+0.2Na2C03+0.15%Na2S204+0.3%BCL-61+6%QHFD-II+5%QHFD- I + +5%棉籽壳性能：p =1.04 g/cm3，FA：滴流；效果；注交联桥浆15 m3未见返，30min后注泥浆12 m3未见返，失败。c 盐水浆桥堵漏层： 58.78-59.13m配方：盐水浆25m3+8%QHFD-111+1%石棉+2%棉籽壳+2%云母性能：p =1.17g/cm3, FA：滴流；效果；注桥浆 24.6 m3 见返，但循环有漏失。d 井口调配水泥堵漏层：68. 62-89.75m配方：水2m3+1.5%土粉+50%普通水泥+2.5%CaCl2+2.5%棉籽壳+7.5%核桃壳+少许纤维袋子和白棕绳效果；侯凝16h后，下钻探得水泥面50.37m，但在钻塞过程中又漏失。e 桥堵 + 水泥复合堵漏层： 106.39-121.47m桥堵桥堵浆配方：盐水浆35m3+6%QHFD-11+6%核桃壳+3%石棉+4.5%石棉性能：p =1.18g/cm3, FA：滴流；过程；先注桥堵浆15 m3，用大泵间隙关挤（加压），然后用水泥车注胶状水泥浆（加入水 玻璃2.1吨）23.8 m3,侯凝。效果；下钻探得水泥面85.06m，钻塞过程中不漏。至此，适用于本井的堵漏方案基本确定，即采用桥堵+水
