纖維承壓堵漏技術石油工程論文

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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），抗溫大于160℃。這種細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?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，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。充分攪拌均勻；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應用實例

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進行介紹：

2.1前期基本情況

測井結果顯示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，當天20：00起鉆至井深6450m-8：00關井觀察，堵漏準備（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）+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，細核桃殼，SQD-98（中），鋸末，潤滑劑。

（4）在加堵漏材料過程時應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攪拌均勻。

2.4施工準備

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

2.4.2井筒準備下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)、機泵等設備，保證施工作業(yè)連續(xù)，地面準備好替換泥漿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40方，替泥漿至堵漏漿出鉆具時，約24方，關封井器，進行擠堵，控制套壓不超過15MPa：

1）堵漏漿一到漏層或進入地層很少就起壓降低排量進行擠堵（控制立、套壓在安全范圍內，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（提前把檢修工具準備好，人員安排到位）。

（6）施工過程中注意高壓危險，遠離高壓區(qū)，并且相互提醒。

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

（8）施工過程中確保各崗位人員到位，組織嚴謹、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；鉆具內徑變化大。

（3）如果堵漏漿進入鉆具多，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，反復打壓泄壓幾次，每次打壓比上次高2-3MPa（壓力應控制在安全范圍內），如果失敗，可以活動鉆具及快速轉動轉盤，然后在打壓憋擠；上述方法不行就起鉆。

（5）發(fā)現(xiàn)溢流按井控應急預案執(zhí)行。

2.8施工結果

施工結束后立壓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結論

截至2014年底，石油工程纖維承壓堵漏技術在塔里木油田碳酸鹽巖層堵漏已得到廣泛應用。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