承压堵漏技术与应用探讨

林植源

胜利石油工程有限公司固井技术服务中心，山东 东营 257000

摘要：承压堵漏作为一种提高地层承压能力的堵漏技术，主要用于提高多压力层系井段中低压力层段地层的承压能力，从而保证钻井施工的正常进行。本文主要结合承压堵漏技术工艺及其基本思路，以该项技术工艺应用为例，从现场固井前井眼技术准备、室内实验优选配方、可视式砂床滤失实验、岩芯承压能力实验、承压堵漏现场方案措施，对承压堵漏技术的实践应用进行了论述。

关键词：固井技术；承压堵漏技术；应用

1承压堵漏技术

承压堵漏是一种提高地层承压能力的堵漏技术，用于提高多压力层系井段中低压力层段地层的承压能力，以保证钻井施工的正常进行。堵漏施工前，需要对地层特性进行研究，有针对性地采用恰当的堵漏方法。对于渗透性地层引起的井漏，可加入非渗透剂实现近零滤失来防止井漏；对于裂缝性地层引起的井漏，可合理运用桥接堵漏技术来封堵漏失层；对于裂缝宽度不好判断的地层，可采用凝胶堵漏技术，通过向漏失地层注入化学凝胶材料，凝胶固结后封堵漏失层。对于承压堵漏来说，运用最多的还是桥接堵漏，因为桥接堵漏承压能力高，施工工艺简单。

承压堵漏思路是，首先在漏失通道中按照一定的规律形成架桥。架桥形成后，需要小颗粒材料填充架桥形成的孔隙，再加入一定的纤维材料，在封堵层中形成“拉筋”，加强封堵层的强度。在架桥和填充的基础上，为了彻底提高地层的承压能力，避免渗漏等的发生，需要可变形和细小的纤维类材料进一步封堵小的孔隙，在填充小孔隙的同时，在封堵层表面形成一层致密的隔层，最终实现承压目的。针对新庄易漏地层多为裂缝性地层的特点，需要应用承压堵漏技术来提高部分较低压力地层的破裂及漏失压力，这样可以扩大安全密度窗口，以满足正常钻井以及后续的施工要求。

2承压堵漏技术应用

2.1现场固井前井眼技术准备

某区块油藏所处地层松散、地层胶结差；地层承压能力在1.15g/cm3～1.35g/cm3之间。固井时，水泥浆密度在1.40g/cm3～1.90g/cm3，高压差下固井，水泥浆很容易压漏地层，为了保证固井顺利进行和保证固井质量，固井前需要进行前期的承压堵漏作业。

2.2室内实验优选配方

（1）仪器和材料选择：中压可视式滤失仪一套、岩芯滤失仪一套；低渗透处理剂CY-1、单封DF-1、超细碳酸钙QS-2、乳化沥青SF-1若干。

（2）配方制定：

基浆：取A井深850米现场聚合物钻井液，组成：4%钠土+0.2%NaCO3+0.3%FA-367+1%SHN-1

①1＃配方:基浆+1%DF-1

②2＃配方:基浆+1%CY-1

③3＃配方:基浆+2%CY-1+3%QS-2+3%SF-1

④4＃配方:基浆+3%CY-1+3%QS-2+3%SF-1

⑤5＃配方:基浆+3%CY-1+1%DF-1+3%QS-2+3%SF-1

2.3可视式砂床滤失实验

筛出20～40目砂子洗净后并烘干，利用中压可视式滤失仪，按照1＃到5＃配方进行API滤失实验。

①连接好管线和气源；

②根据实验要求，筛选出20～40目砂子装入钻井液杯至350ml刻度线处，砂子压实铺平；

③将配制好的钻井液倒入至钻井液杯上（0mL）刻度线处；

④将钻井液杯平稳放置于支架上，盖紧筒盖；

⑤出液口放置标有刻度的量筒；

⑥打开气源施加0.69MPa压力；

⑦记录30min滤失量和上液面的下降高度。利用可视性砂床滤失仪对几种钻井液进行砂床滤失实验，结果见表1、表2。

表1 几种钻井液方案砂床滤失实验结果

配方	实验方法	滤失量，mL
基浆20-40目，中压8.0
1＃	20-40目，中压	7.6
2＃	20-40目，中压	7.4
3＃	20-40目，中压	2.5
4＃	20-40目，中压	2.3
5＃	20-40目，中压	2.0

表2几种钻井液砂床滤失实验结果

配方	浸入量cm3	侵入深度cm
基浆	全失	全侵
1＃	86.4	10.5
2＃	40.4	5.3
3＃	35	2.8
4＃	32	2.2
5＃	30	1.8

2.4岩芯承压能力实验

通过漏失仪器可以测试岩心承压能力。将代表几种不同漏失量的岩心分别取下按照基浆和1-5号方案测试岩芯滤失量，挂掉滤饼，同时将钻井液替换成清水，逐渐加压直到有液滴流出，平流泵压力所示压力即为岩心承压能力。（见表3）。

表3 岩芯承压能力表

	岩芯滤失量（ml）或（cm）	岩芯承压能力（MPa）
基浆	3.8cm	3.57
1＃配方	3.6cm	5.8
2＃配方	3.0cm	10.1
3＃配方	1.1cm	14.8
4＃配方	1.0cm	15.6
5＃配方	1.0cm	20.6

注：1、1%钠土+0.2%NaCO3+0.3%FA-367+1%SHN-1；2、岩芯为孔隙度200μm2天然岩芯。

实验结果分析：

①通过中压可视性砂床滤失仪实验：2＃配方结果表明，添加非渗透材料对于减小砂床侵入量有显著的作用，3＃、4＃、5＃配方显示，在含有非渗透材料的基础上添加超细碳酸钙和乳化沥青可以大幅度减小侵入量，该现象说明固相成分的添加，对于非渗透层的产生起到了很关键的作用，在实现过程中可以发现封堵时间很短，在数秒之间就能完成，这一特性更有利于易漏的地层实现快速高效封堵。

②岩芯承压能力试验结果显示:2＃、3＃、4＃、5＃配方可以提升岩心中泥饼强度，岩心的承压能力，5＃配方能把承压能力提高到20.6MPa。

总结：通过中压可视性砂床滤失实验和岩芯承压能力实验，通过对两个试验结果进行分析和总结，得出5＃方案堵漏效果最好，不仅满足速度快，而且对于漏失压力和破裂压力梯度都有一定提升，还能扩大安全密度窗口，能满足现场要求,因此决定5＃配方作为承压堵漏主要方案（基浆+3%CY-1+1%DF-1+3%QS-2+3%SF-1)。

2.5承压堵漏现场方案措施

（1）根据固井要求，按照5＃方案（基浆+3%CY-1+1%DF-1+3%QS-2+3%SF-1)在钻井液中加入堵漏剂，按循环周期进行加重，为了避免因为对于密度值的突然加大，从而导致发生漏失。那么要避免这种情况的发生，采取的方法是先等钻井液循环当量密度达到固井要求，然后再将钻井液密度降至原密度，同时将堵漏剂筛除。这种一般是针对井况比较好，漏失量小的井进行[16]。

（2）根据固井要求及井下情况进行静态承压试验，经过计算后，按照5＃方案,先泵入堵漏浆，然后注入钻井液，关井憋压，达到固井要求后在将其替出，然后进行下套管固井作业。

（3）对于断层漏失,先用复合堵漏剂和单封进行堵漏,完井后再根据情况按照前面的措施进行承压堵漏。