明1井井漏复杂分析及处理.ppt

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1、中中原原石石油油工工程程有有限限公公司司西西南南钻钻井井分分公公司司二零一六年四月明明1 1井井漏复杂分析及处理井井漏复杂分析及处理中中原原石石油油工工程程有有限限公公司司西西南南钻钻井井分分公公司司 主要内容 第一部分：明1井基本情况 第三部分：总结及推荐做法 第二部分：复杂概况及原因分析中中原原石石油油工工程程有有限限公公司司西西南南钻钻井井分分公公司司 第一部分：明第一部分：明1 1井基本情况井基本情况中中原原石石油油工工程程有有限限公公司司西西南南钻钻井井分分公公司司简简 介介 明明1井是中石化部署在四川盆地川东断褶带双石庙构造的一口预井是中石化部署在四川盆地川东断褶带双石庙构造的一口

2、预探井，设计井深探井，设计井深5625米，完钻层位中志留统韩家店组，目的层为主探米，完钻层位中志留统韩家店组，目的层为主探石炭系储层，兼探下三叠统飞仙关组四段储层、下三叠统嘉陵江组二石炭系储层，兼探下三叠统飞仙关组四段储层、下三叠统嘉陵江组二段储层。本井为中原石油工程有限公司西南钻井分公司段储层。本井为中原石油工程有限公司西南钻井分公司70165钻井队钻井队施工。施工。明明1井于井于2014年年7月月9日钻导管，日钻导管，2015年年10月月5日完钻，日完钻，10月月27日日完井，完钻井深完井，完钻井深5549m，完钻层位韩家店组。钻井周期，完钻层位韩家店组。钻井周期453.47d，完，完井周

3、期井周期475.34d。中中原原石石油油工工程程有有限限公公司司西西南南钻钻井井分分公公司司地质概况地质概况井型：直井井型：直井 井别：预探井井别：预探井构造位置：四川盆地川东断褶带双石庙构造构造位置：四川盆地川东断褶带双石庙构造设计井深设计井深：5625米米井位：井位：井位坐标：纵井位坐标：纵(X)3474694 横横(Y)18751973地面海拔：地面海拔：633.25m地理位置：四川省达州市宣汉县明月乡重石村地理位置：四川省达州市宣汉县明月乡重石村 构造位置：四川盆地川东断褶带双石庙构造构造位置：四川盆地川东断褶带双石庙构造 测线位置：普光三维地震测线测线位置：普光三维地震测线Inlin

4、e606与与Crossline1146交点交点 中中原原石石油油工工程程有有限限公公司司西西南南钻钻井井分分公公司司目的层：主探石炭系储层，兼探下三叠统飞仙关组四段储层、下三叠目的层：主探石炭系储层，兼探下三叠统飞仙关组四段储层、下三叠统嘉陵江组二段储层。统嘉陵江组二段储层。完钻层位：中志留统韩家店组。完钻层位：中志留统韩家店组。完钻原则：进入中志留统完钻原则：进入中志留统50m，井底，井底30m无油气显示完钻无油气显示完钻 完井方式：裸眼完井（水泥塞封固）。完井方式：裸眼完井（水泥塞封固）。中中原原石石油油工工程程有有限限公公司司西西南南钻钻井井分分公公司司地质分层地质分层明明1 1井井 地

5、层对比表地层对比表层位层位设设 计计实实 钻钻底深底深段长段长底深底深段长段长上沙溪庙上沙溪庙895895895895674674674674下沙溪庙下沙溪庙1340134044544512681268594594自流井自流井1945194534034018491849190190须家河须家河2530253058558524332433584584雷口坡雷口坡2950295042042028532853420420嘉陵江嘉陵江41254125117511754055405512021202飞仙关飞仙关4630463050550545234523468468长兴组长兴组4930493030030

6、048394839316316龙潭组龙潭组5140514021021049924992153153茅口组茅口组5290529015015051935193201201栖霞组栖霞组5535553524524554465446253253梁山组梁山组554055405 55454.65454.68.68.6黄龙组黄龙组5575557535355499549944.444.4韩家店韩家店562556255050554955495050中中原原石石油油工工程程有有限限公公司司西西南南钻钻井井分分公公司司开次钻头尺寸（mm）钻深（m）套管外径（mm）套管下深（m）备注导管660.45050850一开44

7、4.51341346.11340封隔浅层易塌、易漏地层二开3203529273.1/285.753527封隔嘉三段及以上低压层位三开241.35296193.75296封隔栖霞组及以上高压气层四开165.15549裸眼完钻回接井口水泥塞封固井身结构井身结构中中原原石石油油工工程程有有限限公公司司西西南南钻钻井井分分公公司司第二部分：复杂概况第二部分：复杂概况及原因分析中中原原石石油油工工程程有有限限公公司司西西南南钻钻井井分分公公司司 根据地质设计地震剖面及地层分布情况分析，本井所钻地层为破根据地质设计地震剖面及地层分布情况分析，本井所钻地层为破碎隆起带地层，该地层特性为：地层胶结性差、破碎带

8、井段较长且分碎隆起带地层，该地层特性为：地层胶结性差、破碎带井段较长且分布密集；可钻性差；地层整体承压能力较低；介于以上的地层特性可布密集；可钻性差；地层整体承压能力较低；介于以上的地层特性可判断在施工中易频发井漏，且堵漏、承压施工难度大。判断在施工中易频发井漏，且堵漏、承压施工难度大。中中原原石石油油工工程程有有限限公公司司西西南南钻钻井井分分公公司司复杂概述复杂概述 明明1 1井全井共发生井漏井全井共发生井漏2727次，堵漏作业次，堵漏作业7070次，共漏失钻井液次，共漏失钻井液7519.91m7519.91m，三开，三开两次两次钻遇钻遇高压水层发生高压水层发生溢流溢流，进行压井施工。，进

9、行压井施工。本井一、二、三开次均有井漏现象发生，漏失层位较多，地层本井一、二、三开次均有井漏现象发生，漏失层位较多，地层压力系数相差较大，漏失量大，堵漏难度大。先后采用了静止堵漏、压力系数相差较大，漏失量大，堵漏难度大。先后采用了静止堵漏、桥接堵漏、桥浆承压挤堵、桥浆桥接堵漏、桥浆承压挤堵、桥浆+建筑水泥堵漏、凝胶建筑水泥堵漏、凝胶+油井水泥堵油井水泥堵漏、水泥浆堵漏、堵漏浆漏、水泥浆堵漏、堵漏浆:水泥浆水泥浆(1:1)(1:1)混合浆混合浆+油井水泥堵漏、雷油井水泥堵漏、雷特承压堵漏、化学固结承压堵漏等众多堵漏方式。特承压堵漏、化学固结承压堵漏等众多堵漏方式。中中原原石石油油工工程程有有限限

10、公公司司西西南南钻钻井井分分公公司司 一一开自转换钻井液钻进，共发生开自转换钻井液钻进，共发生3 3次恶性失返井漏次恶性失返井漏，进行堵进行堵漏作业漏作业6 6次，其中堵漏失败次，其中堵漏失败3 3次次，漏失层位集中在沙溪庙组。，漏失层位集中在沙溪庙组。本开次本开次采取采取了桥浆堵漏、桥浆了桥浆堵漏、桥浆+建筑水泥堵漏、油井水泥浆建筑水泥堵漏、油井水泥浆堵漏。进行了堵漏。进行了3 3次桥浆堵漏，一次成功，两次失败次桥浆堵漏，一次成功，两次失败；2 2次注油井水次注油井水泥泥堵漏，桥堵漏，桥浆浆+建筑水泥堵漏与注油井水泥堵漏一起建筑水泥堵漏与注油井水泥堵漏一起施工一次成施工一次成功，桥功，桥浆堵

11、漏与注油井水泥堵漏一起浆堵漏与注油井水泥堵漏一起施工一次失败。施工一次失败。一开井漏处理情况一开井漏处理情况中中原原石石油油工工程程有有限限公公司司西西南南钻钻井井分分公公司司原因分析原因分析 两次桥浆堵漏失败的原因：一次是堵住了，但未进行挤堵，也未两次桥浆堵漏失败的原因：一次是堵住了，但未进行挤堵，也未进行静止堵漏，直接循环造成堵住的漏层重新被冲开；另一次是因为进行静止堵漏，直接循环造成堵住的漏层重新被冲开；另一次是因为前面漏层位置判断错误，导致漏层连通性变好，堵漏失败。前面漏层位置判断错误，导致漏层连通性变好，堵漏失败。两次桥浆两次桥浆+建筑水泥堵漏失败的原因：一次是建筑水泥量偏少，建筑水

12、泥堵漏失败的原因：一次是建筑水泥量偏少，堵漏成功后静止时间过短，过早筛除堵漏剂，导致复漏；另一次是漏堵漏成功后静止时间过短，过早筛除堵漏剂，导致复漏；另一次是漏层位置判断错误，导致堵漏失败。层位置判断错误，导致堵漏失败。一次注油井水泥失败的原因：漏层位置判断错误，导致未在漏层一次注油井水泥失败的原因：漏层位置判断错误，导致未在漏层堵漏，造成堵漏失败。堵漏，造成堵漏失败。中中原原石石油油工工程程有有限限公公司司西西南南钻钻井井分分公公司司 二开共发生二开共发生16次井漏，进行堵漏作业次井漏，进行堵漏作业44次，其中堵漏失败次，其中堵漏失败20次（含承压堵漏次（含承压堵漏2次）。井漏井段均在次）。

13、井漏井段均在须家河须家河组组雷口坡雷口坡组，组，共漏失钻井液共漏失钻井液3319.15m。常规堵漏常规堵漏 二开采取了桥浆堵漏、桥浆二开采取了桥浆堵漏、桥浆+建筑水泥堵漏、膨润土桥建筑水泥堵漏、膨润土桥+建建筑水泥堵漏、桥浆筑水泥堵漏、桥浆+钻井院化堵剂、膨润土桥浆钻井院化堵剂、膨润土桥浆+油井水泥浆混合油井水泥浆混合堵漏、凝胶堵漏、凝胶+油井水泥堵漏六种类型的油井水泥堵漏六种类型的常规常规堵漏。本段进行常规堵漏。本段进行常规堵漏堵漏31次，成功次，成功16次，失败次，失败15次。次。二开井漏处理情况二开井漏处理情况中中原原石石油油工工程程有有限限公公司司西西南南钻钻井井分分公公司司 纯粹的桥

14、浆堵漏进行了纯粹的桥浆堵漏进行了6 6次，成功次，成功2 2次，失败次，失败4 4次。失败的原次。失败的原因：有两次因为堵漏剂颗粒小、浓度低无法架桥导致堵漏失败；因：有两次因为堵漏剂颗粒小、浓度低无法架桥导致堵漏失败；另外一次因颗粒过大造成封门，堵漏剂无法进入导致失败；还有另外一次因颗粒过大造成封门，堵漏剂无法进入导致失败；还有一次是因为漏层位置判断不准造成失败。一次是因为漏层位置判断不准造成失败。桥浆桥浆+钻井院化堵剂堵漏进行了钻井院化堵剂堵漏进行了8 8次，成功次，成功5 5次，失败次，失败3 3次。失次。失败的原因：败的原因：3 3次失败都是因为级配不合理造成无法架桥，导致堵次失败都是因

15、为级配不合理造成无法架桥，导致堵漏失败。漏失败。二开井漏处理情况二开井漏处理情况中中原原石石油油工工程程有有限限公公司司西西南南钻钻井井分分公公司司 膨润土桥浆膨润土桥浆+建筑水泥堵漏进行了建筑水泥堵漏进行了6 6次，成功次，成功3 3次，失败次，失败3 3次。次。失败原因：一次是级配不合理，无法架桥导致失败原因：一次是级配不合理，无法架桥导致 失败；另外一次失败；另外一次已经堵住，划眼后重新出现漏失；还有一次是漏层位置判断错误，已经堵住，划眼后重新出现漏失；还有一次是漏层位置判断错误，导致堵漏浆未注到漏层位置，造成堵漏失败。导致堵漏浆未注到漏层位置，造成堵漏失败。膨润土桥浆膨润土桥浆+油井水

16、泥堵漏进行了油井水泥堵漏进行了9 9次，成功次，成功4 4次，失败次，失败5 5次。次。失败原因：有失败原因：有2 2次级配不合理，出现封门现象，导致堵漏失败；次级配不合理，出现封门现象，导致堵漏失败；一次因堵漏剂粒径小无法架桥，导致堵漏失败；另外一次因堵漏剂粒径小无法架桥，导致堵漏失败；另外2 2次因漏层次因漏层判断不准，造成堵漏浆未封住漏层，导致堵漏失败判断不准，造成堵漏浆未封住漏层，导致堵漏失败。二开井漏处理情况二开井漏处理情况中中原原石石油油工工程程有有限限公公司司西西南南钻钻井井分分公公司司承压堵漏承压堵漏 本本开次开次共进行了共进行了5 5次较大的承压堵漏，在井深次较大的承压堵漏，

17、在井深1979m1979m进行了进行了2 2次，次，井深井深2450m2450m进行了进行了1 1次，井深次，井深2514m2514m进行了进行了2 2次。承压堵漏结果：成次。承压堵漏结果：成功功2 2次，失败次，失败3 3次。次。第一次承压堵漏是在井深第一次承压堵漏是在井深1979m1979m做完堵漏后，考虑到下部设计做完堵漏后，考虑到下部设计密度较高，雷口坡组可能有高压气层，因此，采用了膨润土桥浆密度较高，雷口坡组可能有高压气层，因此，采用了膨润土桥浆+油井水泥混合堵漏的方式进行承压堵漏，但因挤堵工艺不科学，油井水泥混合堵漏的方式进行承压堵漏，但因挤堵工艺不科学，未能达到要求。未能达到要求

18、。第二次雷特承压堵漏利用第一次承压堵漏存在的塞子第二次雷特承压堵漏利用第一次承压堵漏存在的塞子，采用，采用雷特桥堵材料进行了承压挤堵，经承压验证达到了承压要求。其雷特桥堵材料进行了承压挤堵，经承压验证达到了承压要求。其挤堵工艺较为精细。挤堵工艺较为精细。二开井漏处理情况二开井漏处理情况中中原原石石油油工工程程有有限限公公司司西西南南钻钻井井分分公公司司 第三次是钻至井深第三次是钻至井深2450m2450m考虑需要对上部地层做一个整体承考虑需要对上部地层做一个整体承压堵漏，提高地层的承压能力。采用了动态承压方式，分两次将压堵漏，提高地层的承压能力。采用了动态承压方式，分两次将全井井浆加上堵漏剂，

19、然后加重至全井井浆加上堵漏剂，然后加重至1.70g/cm1.70g/cm，达到了承压要求，达到了承压要求，然后筛除堵漏剂，采用关井蹩压方式验证了堵漏效果。然后筛除堵漏剂，采用关井蹩压方式验证了堵漏效果。第四第四次是钻至井深次是钻至井深2514m2514m时出现了失返性井漏，经堵漏发现时出现了失返性井漏，经堵漏发现是上部地层出现了复漏，认为之前做的承压堵漏不可靠，有必要是上部地层出现了复漏，认为之前做的承压堵漏不可靠，有必要重新做承压堵漏，因此，在堵好漏后又采用桥浆挤堵的方式做了重新做承压堵漏，因此，在堵好漏后又采用桥浆挤堵的方式做了承压堵漏，但无法达到要求。最后考虑采用高效堵漏剂（俗称速承压堵

20、漏，但无法达到要求。最后考虑采用高效堵漏剂（俗称速凝水泥）进行承压堵漏，但在施工中出现了闪凝，导致事故。凝水泥）进行承压堵漏，但在施工中出现了闪凝，导致事故。二开井漏处理情况二开井漏处理情况中中原原石石油油工工程程有有限限公公司司西西南南钻钻井井分分公公司司 第五第五次是在处理完高效堵漏剂闪凝事故后，考虑到之前的承次是在处理完高效堵漏剂闪凝事故后，考虑到之前的承压堵漏方式不可靠，决定采用中石化工程院的化学堵漏方式来进压堵漏方式不可靠，决定采用中石化工程院的化学堵漏方式来进行承压堵漏，经过行承压堵漏，经过2 2次承压堵漏施工，将全井段的承压能力提到次承压堵漏施工，将全井段的承压能力提到了要求的数

21、值，恢复正常施工。了要求的数值，恢复正常施工。二开井漏处理情况二开井漏处理情况中中原原石石油油工工程程有有限限公公司司西西南南钻钻井井分分公公司司钻进至井深钻进至井深2514m2514m井漏处理井漏处理 20152015年年1 1月月2525日钻进至日钻进至2514m2514m时井漏失返，下光钻杆采用桥堵时井漏失返，下光钻杆采用桥堵浆堵漏浆堵漏4 4次均失败，后采用桥堵浆多次挤堵及关井进行挤注作业，次均失败，后采用桥堵浆多次挤堵及关井进行挤注作业，挤注挤注1313次，挤入量次，挤入量7.7m7.7m，压力最高，压力最高4.8MPa4.8MPa，无法稳压，开井未，无法稳压，开井未见液面，堵漏效果

22、差。改用挤水泥方式进行堵漏，作业时水泥浆见液面，堵漏效果差。改用挤水泥方式进行堵漏，作业时水泥浆闪凝闪凝，造成，造成“插旗杆插旗杆”事故。事故。目前事故处理完毕目前事故处理完毕中中原原石石油油工工程程有有限限公公司司西西南南钻钻井井分分公公司司 2015年年1月月30日下光日下光钻钻杆至杆至2019.80m进进行水泥堵漏承行水泥堵漏承压压作作业业，施工中施工中发发生生“闪闪凝凝”，造成造成“插旗杆插旗杆”事故。事故。固井提供水泥浆初凝时间固井提供水泥浆初凝时间为为117min，实际施工中未到，实际施工中未到40min钻具便无法活动及转动。钻具便无法活动及转动。事故发生后，进行了套铣倒扣作业，于

23、事故发生后，进行了套铣倒扣作业，于3月月14日完成事故处理，日完成事故处理，共损失时间共损失时间44.52天天。注水泥堵漏事故注水泥堵漏事故中中原原石石油油工工程程有有限限公公司司西西南南钻钻井井分分公公司司原因分析：原因分析：固井公司对注水泥堵漏施工没有充分重视，现场未安排经验丰富固井公司对注水泥堵漏施工没有充分重视，现场未安排经验丰富的技术人员指挥施工。的技术人员指挥施工。固井公司化验工作存在问题，提供水泥浆初凝时间为固井公司化验工作存在问题，提供水泥浆初凝时间为117min可可能不真实，没有做污染试验，不能满足现场施工需要。能不真实，没有做污染试验，不能满足现场施工需要。设计施工注入水泥

24、浆设计施工注入水泥浆25m，实际注入，实际注入31m。固井队在施工中不。固井队在施工中不执行设计，私自附加执行设计，私自附加6m水泥浆。水泥浆。中中原原石石油油工工程程有有限限公公司司西西南南钻钻井井分分公公司司第三部分：第三部分：总结及推荐做法总结及推荐做法中中原原石石油油工工程程有有限限公公司司西西南南钻钻井井分分公公司司 浅表地层受构造运动的影响容易形成裂缝浅表地层受构造运动的影响容易形成裂缝、微裂缝，其承压、微裂缝，其承压能力较低，或岩石骨架应力较低，堵漏时不宜挤较高的压力。能力较低，或岩石骨架应力较低，堵漏时不宜挤较高的压力。渗漏采取注入桥浆后静堵或挤堵的方式处理渗漏采取注入桥浆后静

25、堵或挤堵的方式处理，静堵时间至少，静堵时间至少要达到要达到8h8h，挤堵压力控制在，挤堵压力控制在1-2MPa1-2MPa为宜。大漏或恶性漏失要采用为宜。大漏或恶性漏失要采用注水泥的方式进行堵漏，从根本上提高地层的承压能力，防止出注水泥的方式进行堵漏，从根本上提高地层的承压能力，防止出现复漏，反复处理。现复漏，反复处理。1 1、针对浅表层的堵漏、针对浅表层的堵漏中中原原石石油油工工程程有有限限公公司司西西南南钻钻井井分分公公司司 中上部地层主要指千佛崖组中上部地层主要指千佛崖组须家河组井段，地层特点是微须家河组井段，地层特点是微裂缝、裂缝发育，地层岩石骨架应力较低，裂缝、裂缝发育，地层岩石骨架

26、应力较低，堵漏容易提承压难堵漏容易提承压难！处理中部井漏的关键在于漏层位置的准确确定处理中部井漏的关键在于漏层位置的准确确定，本井处理井本井处理井漏时存在盲目性漏时存在盲目性，主要原因在于漏层位置不能准确确定。，主要原因在于漏层位置不能准确确定。普通堵漏普通堵漏比较有效比较有效的方法：的方法：膨润土桥浆：油井水泥膨润土桥浆：油井水泥(1:1)(1:1)堵堵漏、凝胶漏、凝胶+油井水泥堵漏、膨润土桥浆：油井水泥油井水泥堵漏、膨润土桥浆：油井水泥(1:1)+(1:1)+油井水油井水泥堵漏、桥浆泥堵漏、桥浆+建筑水泥堵漏、桥浆堵漏。前三种堵漏可以提高建筑水泥堵漏、桥浆堵漏。前三种堵漏可以提高地层的承压

27、能力，用于处理大漏或失返漏失比较有效，第四种堵地层的承压能力，用于处理大漏或失返漏失比较有效，第四种堵漏只能将漏层堵住，用于处理大漏或失返漏失，不能提高承压能漏只能将漏层堵住，用于处理大漏或失返漏失，不能提高承压能力，桥浆堵漏只能用于处理小漏或渗漏。力，桥浆堵漏只能用于处理小漏或渗漏。2 2、针对针对中上部低压层的堵漏中上部低压层的堵漏中中原原石石油油工工程程有有限限公公司司西西南南钻钻井井分分公公司司 承承压堵漏比较有效的堵漏方法有：雷特承压堵漏、胶凝可调压堵漏比较有效的堵漏方法有：雷特承压堵漏、胶凝可调堵漏（俗称速凝水泥）中石化工程院化学承压堵漏堵漏（俗称速凝水泥）中石化工程院化学承压堵漏

28、。（1 1）雷雷特承压堵漏可以提高承压能力，但施工时间较长，可特承压堵漏可以提高承压能力，但施工时间较长，可靠性只能保持靠性只能保持2 2个月左右个月左右；（2 2）胶胶凝可调堵漏（俗称速凝水泥堵漏）可以提高地层的承凝可调堵漏（俗称速凝水泥堵漏）可以提高地层的承压能力，但存在施工风险，另外挤堵时间有限，挤堵效率还有待压能力，但存在施工风险，另外挤堵时间有限，挤堵效率还有待验证验证；（3 3）中中石化工程院化学堵漏施工密度较低，挤堵时间长，承石化工程院化学堵漏施工密度较低，挤堵时间长，承压能力高，是最合适的承压堵漏方法，只是价格偏高。压能力高，是最合适的承压堵漏方法，只是价格偏高。2 2、针对针

29、对中上部低压层的堵漏中上部低压层的堵漏中中原原石石油油工工程程有有限限公公司司西西南南钻钻井井分分公公司司 深部深部地层在施工时密度都比较高，钻井液具有较好的悬浮性，地层在施工时密度都比较高，钻井液具有较好的悬浮性，堵漏基本采用强度较高的刚性堵漏剂桥浆，颗粒级配基本采用堵漏基本采用强度较高的刚性堵漏剂桥浆，颗粒级配基本采用3:4:3的比例，即的比例，即30%的大颗粒进行架桥、的大颗粒进行架桥、40%的中颗粒进行填的中颗粒进行填充、充、30%的小颗粒对微缝进行堵塞，达到桥接堵漏的目的的小颗粒对微缝进行堵塞，达到桥接堵漏的目的。该该堵漏的成败在于对孔隙、微裂缝、裂缝的孔径、宽度的判断，堵漏的成败在于对孔隙、微裂缝、裂缝的孔径、宽度的判断，判断正确，堵漏的成功率比较判断正确，堵漏的成功率比较高！高！3 3、深部地层的堵漏、深部地层的堵漏中中原原石石油油工工程程有有限限公公司司西西南南钻钻井井分分公公司司