纖維承壓堵漏技術(shù)石油工程論文

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1石油工程纖維簡介

1.1主要特點和使用范圍

石油工程纖維，直徑10-20微米，長度6～12mm（可調(diào)），抗溫大于160℃。這種細(xì)的形狀和材料類型使之具有良好的柔韌性，是理想的與泥漿和水泥漿混合的材料。當(dāng)?shù)貙佑捎诳紫抖?、裂縫等在壓差的作用下發(fā)生漏失時，該纖維能均勻分散在泥漿中并容易進(jìn)入地層，在孔隙道和裂縫中聚集相互纏繞形成致密空間立體網(wǎng)狀架構(gòu)，阻止泥漿的漏失，在地層近井地帶形成承壓層。這種特殊纖維與常規(guī)纖維的不同是：在泥漿和水泥漿中能夠均勻分散。該纖維適用于孔隙性和裂縫性漏層的泥漿堵漏。

1.2用法與用量

根據(jù)該石油工程纖維的性能及特點，在現(xiàn)場應(yīng)用中必須遵循以下步驟：

（1）石油工程纖維泥漿堵漏：對于裂縫性漏層，配制量一般為30～40m3，濃度一般為0.6～1.0%（W/V），長度10～12mm，然后根據(jù)本井漏失程度加入8-10%的架橋粒子。充分?jǐn)嚢杈鶆?；對于高滲透性地層，配制量一般為20～30m3，濃度一般為0.6～1.0%（W/V），長度8～10mm。

（2）石油工程纖維水泥漿堵漏對于的孔隙性地層堵漏、裂縫性地層的堵漏，建議水泥漿+0.6%（W/V）纖維（8-10mm）進(jìn)行封堵；在易漏失地層選擇纖維水泥漿固井，纖維在水泥漿中加量0.3-0.5%（W/V）。

2石油工程纖維承壓堵漏技術(shù)應(yīng)用實例

以塔里木油田哈拉哈塘區(qū)塊碳酸鹽巖地層某井承壓堵漏為例對石油工程纖維承壓堵漏技術(shù)進(jìn)行介紹：

2.1前期基本情況

測井結(jié)果顯示6605m以下出純水，計劃注水泥塞封堵水層。下注灰管柱至井深6647m遇阻，加壓30KN未通過。當(dāng)天19：00開泵沖劃至井深6652m-19：30循環(huán)，泵壓6MPa，排量8l/s，出口未返，漏失1.17g/cm3泥漿21m3漏失速度為0.5-1m3/h，當(dāng)天20：00起鉆至井深6450m-8：00關(guān)井觀察，堵漏準(zhǔn)備（環(huán)空液面179m）。

2.2施工目的

酸化井段：6591.25-6668米，酸化擠入地層總液量：352m3，該段地層具有一定的孔隙和裂縫，根據(jù)經(jīng)驗法確定主要封堵井段：6512.61—井底。

2.3堵漏漿配方

2.3.1配方與試驗情況優(yōu)質(zhì)基漿（40m3）+1%石油工程纖維+6%核桃殼（粗）＋6%核桃殼（中粗）+2%核桃殼（細(xì)）+3%封堵劑SHD-2+3%封堵劑BYD-2+2%封堵劑SQD-98（中粗）+1%鋸末+2%潤滑劑總濃度：24%

2.3.2配制程序

（1）準(zhǔn)備40方泥漿，性能與井漿一致；

（2）控制坂含50-60mg/l，循環(huán)后粘度達(dá)到70秒。要保證基漿有良好的抗溫性及流動性。

（3）按一定的順序加入以下堵漏材料：石油工程纖維，SHD-2，BYD-2，粗核桃殼，中粗核桃殼，細(xì)核桃殼，SQD-98（中），鋸末，潤滑劑。

（4）在加堵漏材料過程時應(yīng)在堵漏材料加入口放置濾網(wǎng)（防止加入過快或攪拌不均勻造成塊狀，吸入泥漿泵堵塞管線），用氣管線邊吹泥漿邊緩慢加入，讓堵漏材料與泥漿充分?jǐn)嚢杈鶆颉?/p>

2.4施工準(zhǔn)備

2.4.1現(xiàn)場準(zhǔn)備氣管線6分兩根（如果沒有氣源設(shè)備就組織一個，用來配置堵漏漿）、現(xiàn)場優(yōu)質(zhì)鉆井液40方。

2.4.2井筒準(zhǔn)備下31/2”銑齒接頭+31/2”鉆具至6310米，為防止鉆井堵塞，不下鉆鋌及加重鉆桿）。

2.4.3地面準(zhǔn)備檢查鉆桿過濾器，泥漿泵過濾器，鉆桿單向閥，泥漿罐上水管過濾器，并卸掉；清掏上水管線；檢查環(huán)形、閘板防噴器、節(jié)流管匯。準(zhǔn)備泥漿泵與堵漏漿罐連接至正循環(huán)管線。地面施工高壓管線試壓。檢查地面提升系統(tǒng)、機泵等設(shè)備，保證施工作業(yè)連續(xù)，地面準(zhǔn)備好替換泥漿80方；為防止施工時被堵，將注堵漏漿的泵的凡爾膠皮拆除。將安全閥調(diào)制25-30MPa。

2.5施工方案

（1）下鉆至管鞋以上200米，下鉆過程保證水眼暢通干凈；泵注施工之前測液面（如果下鉆過程中不漏，下鉆到底循環(huán)漏后在起鉆至管鞋以上200米）。

（2）開泵注入3方泥漿，倒罐將配置好的堵漏漿先小排量5-8L/S注入，邊注邊觀察壓力變化（如果壓力過高停泵檢查）及堵漏漿液面變化情況（如果液面不降抓緊時間檢修），連續(xù)打入井內(nèi)40方，替泥漿至堵漏漿出鉆具時，約24方，關(guān)封井器，進(jìn)行擠堵，控制套壓不超過15MPa：

1）堵漏漿一到漏層或進(jìn)入地層很少就起壓降低排量進(jìn)行擠堵（控制立、套壓在安全范圍內(nèi)，如果套壓到15MPa停泵觀察，立套壓相近并穩(wěn)定30分鐘，緩慢泄壓開井循環(huán)）。

2）堵漏漿到井底進(jìn)入地層后緩慢起壓，套壓在15MPa，并能將壓力穩(wěn)定30分鐘不降，說明堵漏成功，緩慢泄壓后先快速活動鉆具，確保井下安全再緩慢開泵循環(huán)。

3）堵漏漿全部擠入漏層后不起壓（不允許堵漏漿擠出管鞋），說明堵漏失敗，起鉆1000米侯堵12小時，觀察液面變化，侯堵結(jié)束后，看看是否能將井筒灌滿（計算理論與實際是否相符）。

（3）泄壓開井后要以最快速度先活動鉆具，后緩慢開泵循環(huán)，一次將堵漏漿循環(huán)出地面后在進(jìn)行下步作業(yè)。

2.6施工主要事項

（1）要保證施工的連續(xù)性，堵漏漿不能在鉆具水眼里靜止時間太長。

（2）施工過程中防止誤操作，注意高壓。

（3）注意井下安全，做好防卡、井控安全工作及施工安全工作。

（4）果殼濃度高、粒徑大，在施工過程中一定要做好放卡放堵水眼工作。

（5）如果泵不上水，組織人員抓緊時間檢修（提前把檢修工具準(zhǔn)備好，人員安排到位）。

（6）施工過程中注意高壓危險，遠(yuǎn)離高壓區(qū)，并且相互提醒。

（7）施工過程中確保計量準(zhǔn)確（施工之前檢查好各罐碟閥，防止串罐），出口安排專人坐崗，做好正反計量的準(zhǔn)備。

（8）施工過程中確保各崗位人員到位，組織嚴(yán)謹(jǐn)、通訊暢通、連續(xù)施工、確保安全。

（9）纖維堵漏液封堵裂縫能力強，有可能堵塞水眼，堵塞泥漿泵，應(yīng)盡量保證排量均勻，縮短檢修泵時間提高檢修效率，要保證施工的連續(xù)性，堵漏漿不能在鉆具水眼里靜止時間太長，盡量縮短施工時間。

2.7施工預(yù)案

（1）泥漿泵不上水主要原因：一、凡爾卡；二、泵上水效率不好造成泵上水管及排水口果殼堆積；三、上水管線沉淀太多（提前檢查清掏）。

（2）鉆具水眼主要原因：堵漏漿配置攪拌不均勻；泵不上水堵漏漿長時間在鉆具水眼里靜止；鉆具內(nèi)徑變化大。

（3）如果堵漏漿進(jìn)入鉆具多，泵長時間不上水可以考慮直接擠替泥漿。

（4）如果鉆具水眼被堵，先別把壓力打太高，先觀察壓力是否下降，如不降，快速泄壓，反復(fù)打壓泄壓幾次，每次打壓比上次高2-3MPa（壓力應(yīng)控制在安全范圍內(nèi)），如果失敗，可以活動鉆具及快速轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤，然后在打壓憋擠；上述方法不行就起鉆。

（5）發(fā)現(xiàn)溢流按井控應(yīng)急預(yù)案執(zhí)行。

2.8施工結(jié)果

施工結(jié)束后立壓16.5MPa，套壓17.5MPa，穩(wěn)壓40分鐘后泄壓開井循環(huán)。循環(huán)排量8L/s～10L/s，井口返出正常。堵漏成功。

3結(jié)論

截至2014年底，石油工程纖維承壓堵漏技術(shù)在塔里木油田碳酸鹽巖層堵漏已得到廣泛應(yīng)用。對裂縫性和孔隙性漏失都有較好的封堵效果，成功解決了二次漏失，地層承壓能力等問題，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。

作者：張超 張治 單位：塔里木油田公司開發(fā)事業(yè)部