國(guó)內(nèi)油氣田漏失性地層固井防漏技術(shù)研究

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1、第25卷第6期天然氣工業(yè)鉆井工程3國(guó)內(nèi)油氣田漏失性地層固井防漏技術(shù)研究12323姚曉周保中趙元才張嵇南宗貽平(1.南京工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院2.吉林石油集團(tuán)有限公司鉆井工藝研究院3.中國(guó)石油青海油田分公司)姚曉等.國(guó)內(nèi)油氣田漏失性地層固井防漏技術(shù)研究.天然氣工業(yè),2005;25(6):45～48摘要近年來(lái)國(guó)內(nèi)油氣田漏失井鉆井?dāng)?shù)量一直呈增加趨勢(shì)。漏失井固井作業(yè)中的水泥漿低返是各油氣田尚未很好解決的技術(shù)難題,因而嚴(yán)重地制約了油氣田開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略地實(shí)施。文中就漏失性地層的特點(diǎn)、固井技術(shù)難點(diǎn)、主要影響因素和防漏材料的作用機(jī)制進(jìn)行了討論,對(duì)國(guó)內(nèi)各油氣田采取的防漏工藝措施和所用

2、防漏水泥漿體系存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析和比較。最后,介紹了國(guó)內(nèi)外新開(kāi)發(fā)的防漏水泥漿體系及應(yīng)用情況。主題詞固井漏失層水泥漿防漏材料固井質(zhì)量噴邊漏,地下井噴等);④裂縫/孔隙型漏失:指孔隙一、國(guó)內(nèi)油氣田易漏地層較發(fā)育并有微裂縫的地層漏失。特點(diǎn)和漏失情況根據(jù)井內(nèi)流體漏失速度,漏層可劃分為:①滲1.易漏地層的類(lèi)型與特征3漏:漏速小于10m/h;②小型漏失:漏速小于20地質(zhì)因素是造成井漏的最主要因素,了解漏失m3/h;③中型漏失:漏速小于50m3/h;④大型漏失:性地層的裂縫特性對(duì)于解決固井過(guò)程中的漏失有著漏速小于80m3/h;⑤嚴(yán)重漏失:漏速大于80m3/h;〔1〕十分重要的

3、意義。地層裂縫系統(tǒng)的定義為:在油⑥特大漏失:井內(nèi)失返(只進(jìn)不出)。藏條件下,寬度下限為10μm的裂縫,及與其連通的依據(jù)地層的漏失特性,固井施工可分為:①低壓溶洞所組成的孔隙網(wǎng)絡(luò)。①微裂縫:裂縫寬度小于1漏失層固井,指在用低密度鉆井液,且在鉆井過(guò)程中μm;②小裂縫:裂縫寬度介于1～10μm;③中裂縫:發(fā)生井漏經(jīng)反復(fù)堵漏后仍不能達(dá)到水泥漿密度梯度裂縫寬度介于10～100μm;④大裂縫:裂縫寬度大的情況下固井作業(yè);②高壓漏失層固井,指液柱壓力于100μm。對(duì)于碳酸鹽地層,裂縫的劃分為:①大大于地層壓力時(shí)發(fā)生井漏,低于地層壓力時(shí)發(fā)生井裂縫:裂縫開(kāi)度大于15000μm;②中

4、裂縫:裂縫開(kāi)度噴,通常高壓漏層為高壓水層或氣層。在1000～4000μm之間;③細(xì)裂縫:裂縫開(kāi)度在602.國(guó)內(nèi)部分油氣田鉆井漏失情況～1000μm之間。1990年國(guó)內(nèi)油田發(fā)生重大井漏復(fù)雜853次,損鉆井過(guò)程中的漏失可分為以下4種。①滲透型失鉆井時(shí)間70000h以上,平均井漏復(fù)雜時(shí)率(處理〔2〕漏失:指滲透性地層的漏失。正常地層孔隙度大、滲井漏時(shí)間/鉆井總時(shí)間)在3%左右。透性高的地層易發(fā)生滲漏;②次生裂縫型漏失:因地(1)四川氣田。1991～1997年四川石油管理局層承壓過(guò)高后誘發(fā)的裂縫所致。例如:水泥漿流變川東探區(qū)共發(fā)生井漏446次,損失鉆井時(shí)間90000〔3〕

5、性差,循環(huán)排量過(guò)大,水泥漿被泥漿污染變稠,施工h,井漏復(fù)雜時(shí)率為8.95%;1999年川東鉆探公司不連續(xù)等都會(huì)產(chǎn)生次生裂縫;③裂縫型漏失:指天然在川東北探區(qū)鉆井17口,平均井漏復(fù)雜時(shí)率超過(guò)〔4〕裂縫、孔洞式洞隙地層的漏失。大裂縫地層最易發(fā)20%(其中鷹1井為44.46%,東安1井為生井漏,其漏失原因在于:正壓差下的漏失;重力誘75.76%),損失鉆井時(shí)間7450h。2002年在川東地導(dǎo)型漏失;置換性漏失;溶洞性漏失;其它漏失(邊區(qū)已鉆的62口井中,有42口井發(fā)生井漏,嚴(yán)重漏失3本文系國(guó)家863項(xiàng)目(2003AA327120)、CNPC攻關(guān)項(xiàng)目(03B2091000

6、)。作者簡(jiǎn)介:姚曉,1960年生,教授,博士生導(dǎo)師;1982年畢業(yè)于西南石油學(xué)院油田化學(xué)專(zhuān)業(yè),2000年在南京化工大學(xué)獲博士學(xué)位,2003年南京工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科博士后出站。研究方向?yàn)橛吞锊牧匣瘜W(xué)、油井水泥外加劑。地址:(210009)江蘇省南京市新模范馬路5號(hào)。電話:(025)83364556。E2mail:htm@njut.edu.cn·45·鉆井工程天然氣工業(yè)2005年6月占20%～30%,特大漏失占10%～20%,損失鉆井縫寬度相應(yīng)明顯變化。壓差是造成鉆井液漏失的外時(shí)間8009h,井漏復(fù)雜時(shí)率在50%以上。因,地層孔隙度大、滲透性高和裂縫發(fā)育是造成

7、井漏(2)江蘇油田。沙7區(qū)塊在2002年實(shí)施開(kāi)發(fā)定的內(nèi)因?？梢酝茰y(cè),滲漏大多是由孔隙型高滲透微向井3口,因注水產(chǎn)生異常高壓(泥漿當(dāng)量密度為裂縫造成的,小型漏失往往是由中—大誘導(dǎo)性裂縫31.52～1.72g/cm)而發(fā)生嚴(yán)重井涌,在壓井過(guò)程中造成的,而大型和特大型漏失大都是由于誘導(dǎo)性大3誘發(fā)裂縫性漏失(漏速20～96m/h),其中沙7—22裂縫、原生大裂縫或孔洞性地層造成的。井因嚴(yán)重漏失導(dǎo)致上部疏松地層坍塌引發(fā)卡鉆,最〔7～10〕終不得不埋鉆具填井側(cè)鉆,3口井共損失鉆井時(shí)間表1國(guó)內(nèi)部分油氣田低壓易漏地層的壓力系數(shù)2000h,井漏復(fù)雜時(shí)率為56%。新疆四川青海大港吉林

8、江蘇遼河長(zhǎng)