智能凝胶GD-1混堵技术在靖边气田的应用

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摘要:靖边气田钻井过程中发生井漏,采用常规堵漏技术(桥塞堵漏、水泥浆堵漏)常堵漏不彻底、容易出现井漏反复等井下复杂情况。基于常规堵漏方法,引进智能凝胶gd-1混堵技术在靖边气田南部黄土表层、刘家沟组裂缝地层应用,取得了良好的防漏、堵漏效果:提高了堵漏成功率,减小堵漏反复性,二次堵漏的几率明显降低。

Abstract: In Jingbian gas field, using the conventional plugging technology(plugging using bridging materials,plugging using cementslurry), plugging often does not completely, lost circulation repeatedly etc. Based on conventional plugging technology, for the loess surface and crack formation Liujiagou group of the southern block in Jingbian gas field by introducing the intelligent gel GD-1 mixed plugging, obtain a good effect ofleakproof and plugging: improving the success rate of plugging, reducing repetitive plugging, the risk of secondary plugging is decreased obviously.

关键词: 井漏;桥塞堵漏;水泥浆堵漏;智能凝胶;混堵

Key words: lost circulation;plugging using bridging materials;plugging using cementslurry;intelligent gel;mixed plugging

中图分类号:TE3文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)28-0100-01

1智能凝胶特性及堵漏原理

智能凝胶配制简单方便,配好后在搅拌或流动状态下具有很强的剪切稀释特性,流体具有一定的粘弹性,在压差作用下会自动进入漏层,当静止后智能凝胶快速形成网状结构,呈冻胶状,具有很好的滞流作用和变形特性,对封堵漏层极为有利。进入漏层后,随着堵漏浆的注入漏失通道被封堵,凝胶强度在静止下冻胶状强度越来越大,达到堵漏和提高地层承压能力的目的。智能凝胶不易与水、气相混,与地层水不溶,能排挤地层水并占据水的空间,具有一定的抗气串能力。同时,智能凝胶流体进入漏层后随着时间变长(如24～72h后),其结构力、粘度、强度增大,在漏失压差或漏失特别严重的井配合水基钻井液堵漏,可以提高堵漏的成功率。此外,智能凝胶还可以与堵漏材料、岩屑等发生胶联作用,可以封堵较大裂缝。

2智能凝胶在靖边气田黄土表层的应用

2.1 靖边气田南部表层井漏现状分析靖边气田南部黄土层易发生漏失,漏失位置一般为离地表30m以内。以往针对黄土层钻进常采用PAM+KPAM聚合物开钻,钻40～60m后下入导管,再用水泥车挤水泥封固黄土层。即使这样也会出现两种形式的漏失:①在第一次开钻过程中发生漏失,其堵漏方法为抢钻完下导管;②在下入导管封固后钻井过程中,由于钻具敲打导管,导致导管松动而出现导管脚漏失,堵漏方法为挤水泥封固导管脚。

2.2 智能凝胶(GD-1)的应用为了减少黄土层漏失,2009年在南部黄土层施工中试验并推广使用凝胶防漏、堵漏,利用其高粘度而不提高密度的特性以及凝胶的束水使黄土层不易发生湿陷形成漏失通道等特点,获得较好的防漏堵漏效果。截至2009年7月份,靖边气田南部区块共施工8口(G55-19井、G52-13井、G48-20井、陕292井、陕301井、陕344井、陕359井、陕347井),黄土层均在30～200m,采用智能凝胶封堵工艺后不采用水泥封固导管,避免钻进过程中钻具碰撞导管发生二次窜漏现象,极大地节约了成本和时间。①具体处理方法。在聚合物钻井液中加入0.2%～0.5%的凝胶GD-1作为第一次开钻防漏钻井液体系钻进,出现漏失时配制0.5%～0.8%的凝胶GD-1作为堵漏钻井液打入漏层静止封堵。②智能凝胶现场试验。采用智能凝胶GD-1先后在川庆钻探工程公司50543钻井队承钻的陕347井、40637钻井队承钻的陕292井和40647钻井队承钻的G52-13井开展现场试验,陕347井采用凝胶钻完651m表层没有出现漏失;陕292井在交接面出现蹩漏地层时,用凝胶堵漏恢复正常钻进(这在以前是要挤水泥才能解决问题);陕292井省去了下入导管封固程序,节约了时间;G52-13井天然裂缝下导管挤水泥成功后,恢复正常钻进再没有出现过漏失。现场试验成功并进一步推广使用该体系,实现了简化表层施工(不下导管),提高钻井速度,缩短表层施工周期。

3智能凝胶在靖边气田裂缝地层堵漏中的应用

3.1 靖边气田裂缝地层井漏现状分析靖边气田延长组、刘家沟组等地层容易出现漏失,裂缝发育较好且纵横交错,承压能力低(有的区域还出现局部裂缝性),表现为渗透性漏失,在钻井中钻井液消耗量明显增大(由最初的每小时3～5m3增加到5～10m3)随着钻井中液柱压力增大,甚至出现井口失返的诱导性裂缝漏失。采用常规桥堵、水钻井液工艺等很难达到堵漏效果,反复性较强。在下钻作业中造成压力激动会压漏下部刘家沟组地层;钻进中开泵过猛造成压力激动也发生漏失,现象为只进不出;刘家沟组地层避漏成功,钻穿后在后期的钻进中由于工程操作不当或下钻环空有沙桥,开泵憋漏地层,现象为只进不出。常规堵漏技术可取得一定的效果、但漏失反复性强,堵漏次数多,成本高,井控风险极大,很难一次性成功,只能边钻进边堵漏,给井控工作带来极大的风险。

3.2 智能凝胶+桥塞混堵技术的应用陕359井钻至井深1885m,发生井漏,漏失量为2m3/h。配堵漏浆进行随钻堵漏,堵漏后日渗漏量为2.5m3,钻至井深2676m,漏失量增大6m3/h。下光钻杆至井深2200m(刘家沟组井段1885～2195m),配堵漏浆60m3配方:原浆+1%GD-1+8% HD+2%LD,注堵漏浆30 m3。关封井器 挤入15 m3,稳压0.5MPa,10min不降。开封井器,返吐2m3。下钻正常。钻至2751m,井下漏失,漏失量为8m3/h。后继续增大,漏失量约100m3。下光钻杆至井深2200m(刘家沟组井段1885～2195m)堵漏。配堵漏浆80m3。配方:原浆+2%GD-1+8%HD+2%DF-A,注堵漏浆40m3。挤入24m3,稳压3.3MPa,15min不降。开封井器,返吐1.5m3。下钻正常。直至3075m完钻未发生漏失。

3.3 智能凝胶+挤水泥混堵技术的应用桃2-0-28井钻至井深2910m,刘家沟底部发生井漏,漏失量为30m3/h。抢钻至2943m,约漏失200m3,起钻堵漏。下光钻杆到2910m,接方钻杆划眼至2943m。泵入智能凝胶50m3后,关封井器憋压挤入35m3。下钻到底,循环一周。起钻至2880m,进行挤水泥堵漏。光钻杆起于2880m,泵入水基钻井液11.5m3,替量23.9m3。快速起钻15柱循环。循环完毕后关井挤水泥,共挤入5m3。下钻恢复钻井,井下不漏,直至3423m完钻未见漏失。

4结论

①智能凝胶GD-1能够有效解决靖边气田南部黄土表层漏失问题,可有效简化表层施工(不下导管),提高钻井速度,缩短表层施工周期;②智能凝胶GD-1混堵技术提高了堵漏成功率,减小堵漏反复性,二次堵漏的几率明显降低;③智能凝胶GD-1与水泥浆、桥堵剂等混合使用,所形成的水泥浆+凝胶、桥堵剂+凝胶混堵技术,丰富了靖边气田易漏区域的堵漏工艺技术。

参考文献:

[1]聂勋勇,王平全,张新民.聚合物凝胶堵漏技术研究进展[J].钻井液与完井液,2007,24(01):83-84.

[2]张新民,聂勋勇,王平全等.特种凝胶在钻井堵漏中的应用[J].钻井液与完井液,2007,24(05):83-85.