井眼强化随钻防漏技术研究与应用

李银婷，高 强，董小虎，申 威，严思明

1中国石化西北油田分公司石油工程技术研究院 2中国石化缝洞型油藏提高采收率重点实验室 3中国石油川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院 4西南石油大学

1 地层漏失特征对井眼强化随钻防漏技术的需求

越来越多的长段裸眼孔隙—裂缝发育带来的漏失问题，严重影响钻井提速，并造成相当大的经济损失。以某地区对其同一井段志留系11个漏点进行成像测井为例(如图1)。测井图显示，5 492～6 220 m诱导缝宽度相对较大(>0.1 mm)，以砂岩孔隙型漏失为主；6 220～6 843 m天然裂缝较发育，其中漏点10和11漏失量最大，可能与沟通断裂有关。

图1 某地区志留系成像测井图

从成像测井资料分析，该地区志留系井漏呈现如表1漏失特征，即5 492～6 200 m井段基本为孔隙性漏层和诱导裂缝性漏失，以诱导裂缝性漏失为主，6 220～6 843 m井段以天然裂缝性漏失为主。

表1 某地区志留系地层漏失特征

因此，针对长段裸眼孔隙——裂缝发育地层防漏的重点是[1]：①有效封堵地层中的孔隙性漏失通道；②有效防止地层中诱导裂缝性漏失的发生；③有效快速封堵地层中天然微裂缝性漏失。

2 井眼强化随钻防漏体系的建立

针对孔隙—微裂缝地层或诱导性裂缝地层(漏速<5 m3/h)，往往钻井液密度较低时会出现井壁不稳定现象，而钻井液密度较高时又出现井漏、安全密度窗口较窄，为很好地解决这一问题，在微裂缝发育地层钻进前，将一种微纳米级的井眼强化剂AT-MUP 2%～4%直接加入钻井液中，形成随钻防漏体系。该体系中井眼强化剂AT-MUP是一种由微纳米级刚性树脂、有机材料、纤维及脂肪酸植物衍生物、表面活性剂经高温合成的纤维颗粒材料，在清水、清洁盐水及不同种类的钻完井液中均具有良好的封堵性能，能大幅度改善井壁强度，提高地层承压能力和安全密度窗口，具有优良的封堵、防漏、防塌性能。

井眼强化剂在体系中的作用机理见图2。

图2 井眼强化剂作用机理示意图

(1)井眼强化剂中的微米级和纳米级高强度刚性颗粒随钻头破岩时迅速嵌入到井周孔隙和微裂缝中，产生沿井眼切线方向的挤压[2]。

(2)无数已填充微裂缝沿切线方向的同时挤压，大大提高了井眼承压能力和井壁稳定性。