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纖維承壓堵漏技術(shù)石油工程的論文
1石油工程纖維簡介
1.1主要特點(diǎn)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(shí),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(diǎn),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(shí)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(jì)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(yàn)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(yàn)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(dòng)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(shí)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(gè),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(jī)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(shí)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(shí)間檢修),連續(xù)打入井內(nèi)40方,替泥漿至堵漏漿出鉆具時(shí),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(dòng)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(shí),觀察液面變化,侯堵結(jié)束后,看看是否能將井筒灌滿(計(jì)算理論與實(shí)際是否相符)。
(3)泄壓開井后要以最快速度先活動(dòng)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(xiàng)
。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(shí)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(shí)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(xiǎn),遠(yuǎn)離高壓區(qū),并且相互提醒。
(7)施工過程中確保計(jì)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(jì)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(qiáng),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(shí)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(shí)間太長,盡量縮短施工時(shí)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(shí)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(shí)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(dòng)鉆具及快速轉(zhuǎn)動(dòng)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。
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