渤海油田井漏分析及堵漏技术应用

陈龙，韩雪银，和鹏飞，陈玉山，郭家

(中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津 300459)

0 引言

随着“七年行动计划”出台，渤海油田开发逐渐向深部地层和地质条件复杂的区块延展。2019年渤海油田钻井数近500口，为历年来最高水平，其中发生漏失的有53口，约占总数的10%，损失时间约96天，增加了钻井成本，还可能造成井塌、卡钻和井喷等事故，因此，堵漏技术专项研究和技术体系构建具有重要意义。

1 渤海油田井漏分类

1.1 近年渤海油田井漏统计

渤海油田地层自上而下发育为平原组、明化镇组(可细分为明上段和明下段)、馆陶组、东营组(可细分为东一段、东二段和东三段)、沙河街组(可细分为沙一段、沙二段、沙三段、沙四段)和孔店祖等沉积地层[1]，油藏地质条件复杂，具有开采价值的区块连续性差，且常被多套断层分隔。存在井漏风险的区块钻井工程实施难度大，特别是深井，往往需要钻穿多个断层，及时正确地处理井漏是渤海油田深层开发的难点。通过梳理渤海油田近年部分区块井漏的案例，基本情况如表1所示。

1.2 渤海油田现阶段井漏归类

从表1可见，渤海油田近年井漏层位主要分布在馆陶组、东营组和沙河街组，主要原因是断层漏失和火成岩漏失。

表1 渤海油田2017年至今井漏情况统计

(1)断层漏失：渤海油田断层漏失主要发生在馆陶组至东营组断层破碎带，部分发生在沙河街组断层破碎带[2]。断层漏失堵漏难度和风险大，特别是断距大、破碎带长和裂缝诱导的断层漏失，采用常规堵漏材料和堵漏工艺能实现对断层漏失通道的暂时性封堵，但后续继续钻进，钻井液对裂缝的冲刷或形成的封堵带承压能力低于井底循环当量比重，容易造成复漏，堵漏效果差，造成巨大经济损失。

(2)火成岩漏失：火成岩也称为岩浆岩，是指地壳里喷出的岩浆，或者被融化的现存岩石冷却之后成形的一种岩石。渤海油田火成岩主要成分有花岗岩、安山岩及玄武岩等[3-4]。火成岩具有较强的非均质性，分布不连续，岩性复杂，其中玄武岩经历岩浆喷发、冷凝后富含气孔形态，经过风化、溶蚀形成多孔隙结构，岩石刚性强，在构造运动下多尺度裂缝发育、裂缝易扩展，是漏失的主要原因；次生空隙如溶蚀孔洞、构造裂缝等均可能发生漏失。

2 渤海油田堵漏技术措施及决策体系建立

2.1 渤海油田堵漏技术措施

(1)静止堵漏。静止堵漏指的是发生井漏之后，将钻具提离漏失层段静置，待漏失通道愈合的方法。此方法一方面可以降低循环压耗，另一方面也可以让钻屑和封堵性材料进入漏层封堵漏失。(2)随钻堵漏。随钻堵漏指的是发生井漏之后，在循环池内持续加入堵漏材料，维持钻井液堵漏材料一定浓度自动堵漏。随钻堵漏方法常用于钻进时封堵微小漏失，或强行钻进时减缓漏失速度。(3)桥接堵漏。此方法主要是用固体颗粒堵塞缝隙孔道，配置不同大小的刚性颗粒，可以在不同尺寸的裂缝孔道中起到架桥和支撑作用，从而达到堵漏目的。(4)固结材料堵漏。此方法指的是利用石灰乳、水泥浆等固结材料进入漏失层后凝固，封堵地层裂缝、孔隙和通道，从而封堵漏失。(5)雷特堵漏。雷特堵漏常用于恶性断层漏失及提高地层承压能力。在正压差作用下，雷特材料在漏失通道内形成一道封堵墙，通过井口不断憋挤承压，形成稳定的应力笼，巩固堵漏墙强度，在堵漏墙外封门加固，形成泥饼，从而达到很好的堵漏效果[5]，且能显著提高地层的承压能力。

2.2 堵漏决策体系

根据渤海油田自身特点，建立了适用于断层漏失及火成岩漏失的堵漏决策体系，如图1所示。(1)发生井漏之后，先将钻具提离井底，降低排量测算漏速，结合地质预测、钻井参数、工程状况等多种因素判断漏失类型；(2)若为火成岩漏失，首先尝试随钻堵漏，若效果不好可在短起下钻后进行桥接堵漏；(3)若为断层漏失，首先尝试随钻堵漏，若效果不好可尝试桥接堵漏(按堵漏材料颗粒大小决定是否更换钻具)，若桥接堵漏效果不好可进行雷特堵漏。

图1 现阶段渤海油田堵漏决策体系

3 井漏处理案例分析

3.1 断层漏失处理案例分析

某定向井，设计轨迹预测在1769～2660 m的馆陶组穿越三个断层，断距30 m左右，当钻进至2158 m时发生井漏，漏速48 m3/h。处理过程为：先尝试随钻堵漏，在循环池加入随钻堵漏材料，短起下钻同时配置堵漏浆，配方：井浆14 m3+8%PFSEAL+ 5%PF-SZDL+8%BLN 1。短起下钻至井底后，漏速降低为0，随钻堵漏成功，继续钻进。继续钻进至2366 m，再次发生漏失，漏速40 m3/h，判断上部2158 m漏点复漏，尝试桥接堵漏，泵入之前配置好的堵漏浆，两次堵漏之后，漏速降低为0，桥接堵漏成功，继续钻进。继续钻进至2511 m，再次发生漏失，漏速30 m3/h，泵入原配方堵漏浆堵漏后漏速6 m3/h，起钻更换简易钻具，尝试使用凝胶暂堵+桥接堵漏材料进行堵漏，堵漏浆配方：钻井水14 m3+1.2%ZND-2；井浆14 m3+10%PF-SEAL+ 10%BLN 1D+10%BLN 2D。堵漏之后漏速降低为0，堵漏成功，继续钻进。

继续钻进至2588 m，再次发生漏失，考虑最后一个断层已距离井底不远，强行钻进至2663 m进入东营组地层，共三次实施凝胶+桥接堵漏浆堵漏，地层承压不满足下步钻进需求，怀疑已架桥的颗粒被破坏失去架桥能力，使用雷特堵漏浆进行堵漏，同时提高地层承压能力。

再次下钻至井底后进行雷特堵漏，堵漏之后循环池液面稳定，地层承压满足下步钻进需求，堵漏成功，堵漏决策体系有效。

3.2 火成岩漏失处理案例分析

某探井，目的层为古生界潜山，设计轨迹在东三段钻遇火成岩，Φ311.2 mm井眼钻进至3517 m时发生井漏，漏速65 m3/h。处理过程为：先尝试随钻堵漏，在循环池内加入随钻堵漏材料，短起下钻后发现漏失速度仍有10 m3/h，决定进行桥接堵漏，替入堵漏浆(BLN1)，堵漏之后漏速降低为0。继续钻进至3520 m再次发生漏失，采取大颗粒堵漏浆(BLN3)，堵漏成功，继续钻进确认进入古生界地层后中完，下入技术套管固井。Φ215.9 mm井眼钻进至4074m发生漏失，漏速36 m3/h，进行桥接堵漏4次(BLN3)，堵漏之后漏速降低为0，堵漏成功，堵漏决策体系有效。

4 结语

由渤海油田近年井漏情况统计和案例分析可以得出如下结论：(1)渤海油田近年来井漏情况以断层漏失和火成岩漏失为主；(2)在非预测断层的井段发生较严重井漏后，先尝试桥接堵漏配方进行堵漏，考虑强钻通过该井段及预测断层，如效果不好，再使用雷特堵漏配方进行堵漏；(3)使用雷特堵漏配方封堵断层漏失及提升地层承压能力效果较好；(4)火成岩漏失之后，通常瞬时漏速较大，但总漏失量有限。通过降低钻井参数、随钻堵漏、短起下钻、泵入桥接堵漏浆等多种措施，多数情况下井漏可有效封堵；(5)本决策体系在渤海油田断层漏失和火成岩漏失的处理中证明行之有效，对今后作业具有一定推广及借鉴意义。