高石梯磨溪构造完井试油堵漏配方研究与应用.docx

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 [1~5] 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， 0838-5151118272013 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 2 5mm，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 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）+ 3％ ~8％滤饼改 进剂+ 0.5％~ 1%提粘 剂+ 1％ ~3%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AV PV YP Φ6 G10s G10min现场井浆 24.5 21 3.5 7 3 8现场井浆+ 堵漏配 方 35 20 15 13 4.5 11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 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，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 4646~4671、4680~4697m，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 5023.00～ 5075.50m、5102.00～5 121.00m，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/cm3 的聚合物 前 置液，泵 压 63↓49MPa，排量 1.2～2 .0m3/min；用两台 2000 型压裂车正注密 度 1.78g/cm3 的泥浆 40m3， 泵压 49↓16MPa， 排量 0.8～1 .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 0↑4↑7MPa，排量 0.8～1 .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 0↑1.8MPa， 计算液面 415m， 挤注钻井液 0.5m3，泵 压 1.8↑2.0MPa，后又吊灌密 度 1.75g/cm3 钻井 液 1.7m3，泵压 0↑2MPa，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 55.6↓30 MPa， 打开 RD 循环阀， 用泥浆 泵经液 气 分离器正 循环， 泵压 0～2 .0MPa， 排量 8～1 0L/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 42.6↓7.8MPa， 套压 11.5↑12.0↓11.6MPa， 排量 150~400L/min； 用泥浆泵正 注密度 1.22g/cm³、 浓度 25%堵漏浆 20.0m³， 泵压 6.5↓3.8MPa， 套压 13.9↑14.3MPa， 排量 600~800L/min ； 用 泥 浆 泵 正 替 密 度 1.22g/cm³ 的 钻 井 液 15.0m³ ， 泵 压 3.8↓1.4MPa ， 套 压14.3↓12.6MPa关井候堵，油压 0 MPa，套 压 12.6↑12.8MPa继续用泥浆 泵正注密。