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中原工程疏通復雜地層“腸梗阻”

  “我們應用相關技術,成功破解了西北油田順北區塊復雜地層井壁穩定與漏失共存的難題,‘腸梗阻’數日的塔里木油田大北15井終于被‘疏通’了,目前已恢復正常鉆進。這也是我們自主研究的‘順北防漏堵漏及井壁穩定技術’在復雜井況中的又一次成功應用。”日前,中原石油工程公司鉆井工程技術研究院油田化學所黨支部書記兼副所長王善舉表示。

  鉆進遇到“腸梗阻”

  順北防漏堵漏及井壁穩定技術”是該院在西北油田順北5-9井防塌堵漏施工中,摸索實踐出的相關工藝技術。“順北5-9井鉆進過程中所遇到的各類問題在順北工區5區塊具有普遍性,所以順北5-9井的成功堵漏模式具有推廣價值,可以復制到該區域的其它井上。”西北油田分公司石油工程監督中心高級總監謝海龍表示。

  井漏、井塌并存是鉆井過程中常見的井下復雜狀況之一,也是困擾鉆井隊提高鉆井速度、節約鉆井成本的一個重要因素。同樣,該問題已成為制約油氣勘探開發速度的主要技術瓶頸。

  順北油田位于塔里木盆地中西部,該區塊油氣顯示豐厚,但地質構造復雜,鉆探難度大也是“遠近聞名”。順北區塊屬于特深層斷溶體油氣藏,油藏埋深都在7500米以上。鉆遇的地層和儲層更加復雜,尤其是二開的三疊系、二疊系和三開的志留系等都存在多套易漏、易塌地層共存的問題。

  總體來說,順北特深油氣田的地質結構極其復雜,具有埋藏深、易漏失、定向困難等特點。因此,許多在其他區域大顯神通的工藝技術,在順北區塊卻‘失靈’了。”王善舉解釋說,如何破解這些難題成為鉆井公司尤其是鉆井科研單位追求的目標。

  塌漏同治”破難題

  問題雖然棘手,但破解困局也不是沒有突破口。”王善舉說,鉆井工程技術研究院油田化學研究所和防漏堵漏研究所的科研人員聯合組成攻關小組,深入研究地層特性,對比分析各種堵漏工藝的優缺點,大膽創新,改“堵漏”為“防漏”,提出“塌漏同治”的治理思路。

  科研人員采取抑制防塌、隨鉆封堵、參數優化、精細操作的綜合防漏技術,有效解決了該井二疊系漏失、三疊系井壁垮塌等難題。

  以順北5—9井鉆進的中生界三疊系的井壁穩定與二疊系的防漏堵漏為例。順北地區中生界三疊系泥巖易吸水膨脹,易造成井壁失穩、起下鉆困難甚至卡鉆等井下事故,由于下部二疊系易發生漏失,解決三疊系的井壁穩定是安全鉆穿二疊系的關鍵。

  進入三疊系,科研人員在氯化鉀聚合物鉆井液基礎上,通過加入聚醚胺基烷基糖苷NAPG、氯化鈣、氯化鈉等增強鉆井液的抑制防塌能力,拓寬了安全密度窗口,為低密度鉆穿二疊系創造了條件。在鉆開二疊系前,他們又在鉆井液中加入封堵護壁劑FPS、微裂縫封堵劑、礦物纖維等隨鉆封堵材料提高鉆井液的防漏能力。

  由于措施得當,該井整個二開井段無井塌、井漏等復雜問題,完井電測一次成功,下套管順利。” 王善舉說。

  對癥下藥”創紀錄

  王善舉說:“順北5—9井雖然安全鉆穿了中生界,但科研人員懸著的心并沒有放下,因為更大的挑戰還在后面。”

  順北5—9井所在的5號斷裂帶志留系存在大段的灰色泥巖、棕色泥巖,易造成井壁失穩,特別是該地層塔塔埃爾塔格的井漏、柯坪塔格的井塌、地層出水并存的技術難題以及桑塔木組輝綠巖侵入體坍塌造成的卡鉆問題,其施工過程中與二疊系、三疊系相比技術難度更大。

  科研人員對癥下藥,在堅持“塌漏同治”原則的基礎上,調整鉆井液的流變性能,同時增加聚醚烷基糖苷、護壁劑的含量,加入鋁鹽強化化學封堵,較好地解決了井壁失穩、輝綠巖坍塌的問題,為保持低密度防漏打下了堅實的基礎。歷時10個多月,順北5—9井順利完成8400多米的鉆井完井施工作業,漏失次數較鄰井減少50%以上,堵漏施工周期僅23天,創同工區相鄰井堵漏周期最短紀錄。

  防漏堵漏技術現場應用取得良好效果,為解決惡性復雜漏失提供了技術支持。下一步,研究院將總結提煉在處理該井防漏堵漏中的好經驗及做法,加快該項技術在順北區塊規模化推廣與應用。” 王善舉說。

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