石油钻井工程-川东井漏情况分析及堵漏技术(PPT 52页)

出露地层多为中下统三叠系(雷口坡或嘉陵江)碳酸盐岩，
由于长期受淡水的剥蚀和风化作用，漏失通道以溶洞和大 裂缝为主(如图-4a)，裂缝宽度一般大于10mm，并多为倾
角大于30°的斜裂缝，且向地层深部延伸较远，一般为非
充填性裂缝，有少数漏失通道与地表连通。钻遇这类漏失 通道时均要发生非常严重的井漏，处理也比较困难。
小，甚至堵塞，从而达到堵漏的目的。有时在前面
加上桥浆，增加其阻挡作用。在金鸡1井306.5486m井段使用，堵住了漏层，并建立循环。
高膨胀吸水树酯堵漏
高膨胀吸水树脂堵漏应用较广，可用于各种堵漏，
其原始用途是用于采油上堵水，其成败的关键在于
树脂颗粒与漏失通道的匹配性好坏，其颗粒大小必
须接近漏失通道尺寸，膨胀以后才能堵死漏失通道，
腹石炭系、二叠系是应力集中的层段，其轴部被多个断层切割，
呈现出凹凸相间的格局，即上盘正向构造、中部断凹(或断垒) 构造、下盘潜伏高带或背斜圈闭构造(如大天池构造的明达潜伏 构造)。由于地层埋深较深，一般出现微裂缝、小裂缝、中等裂 缝；如果埋深较浅，则可能出现大裂缝、大溶洞。
在纵向上，地面构造与地腹构造之间往往发生偏移。形成裂缝，
力系统，为平衡高压层而提高钻井液密度(或钻遇高压
层出现井下溢流压井)时，往往会导致低压地层发生压 裂性或诱导性漏失。
四、漏层压力特征和井漏特点分析
漏层压力包括孔隙压力 漏失压力 破裂压力
漏层压力主要具有以下两个特征：
1、对于构造主体部位，出露地层为三叠系碳酸盐岩，雷口 坡～嘉陵江漏层段以大裂缝和溶洞为主，地层的漏失压力与 孔隙压力相等，大多低于静清水柱压力。有的漏失通道甚至 与地面连通，其孔隙压力和漏失压力很低或甚至为零。
速延伸，并使地层二次开张应力降低，给处理井漏带来极
大难度，特别是给提高地层承压能力带来无法想象的阻力。
4、大溶洞、大裂缝漏失
该种漏失极其危险，常常是灌不满钻井液，看不到液面。此
种漏失在川西南地区威远气矿较为常见，目前普光构造及邻 近构造尚未发现，但不能完全排除存在的可能性。
5、窄安全密度窗口的喷漏同层井漏失
井漏发生率高 所钻井中，98％以上的井发生过井漏； 漏失层段不固定 上自地表下至石炭系、志留系(井深5000m 以下)，均有发生井漏的可能性； 地表井漏严重，且漏失压力极低 有的漏失通道与地表连通， 连通性非常好，漏失压力为零； 中、下部漏失层段非常破碎，井漏后往往带来井塌 同时漏 失井段长，地层孔隙压力、漏失压力、破裂压力比较接近， 钻井液密度窗口很窄，这给井漏的处理带来了很大的难度； 同一裸眼井段存在多个压力系统 高、低压力层的压力系数 相差悬殊，一般相差0.004～0.006MPa/m，高的差值可达 0.008～0.010MPa/m。

五、井漏的处理方法
漏失层 分布位 段 置
上部漏 失层段 (沙溪 庙～须 家河) 中部漏 失层段 (雷口 坡～飞 仙关) 构造两 冀
漏层 性质
渗透性 漏失
低压破 碎性漏 失带 中小开 度的网 状裂缝 大裂缝 和溶洞 中小开 度的纵 向裂缝
主要处理方法
1.SDL随钻堵漏(漏速小于5m3/h)2.WSD无渗透 承压封堵材料、桥浆或水泥浆堵漏
计结果见下表。
川东地区部分构造井漏发生率
构造(带) 完井数 井漏井数 井漏次数 井漏发生率(%)
大池干 大天池 云安厂
南门场
50 47 14
11
29 27 8
7
84 46 18
16
58.0 57.4 57.1
63.6
温泉井 渡口河
黄龙场 马槽坝 普光 毛坝
Biblioteka Baidu5 3
4 2 11 4
5 3
4 2 9 4

该种堵漏技术主要用于金鸡1井大溶洞、大
裂缝堵漏，对该井1500m-306m漏失井段进行封
堵施工，能够封堵已钻开长裸眼段大裂缝、大
通道等漏失井段，有一定的效果。适合于严重
漏失地层封堵后的加固，并对破碎漏失地层有
凝结作用，有一定的承压能力。较适合长裸眼
严重漏失地层堵漏施工。
投料注塞堵漏工艺技术

此种堵漏方法是先在井内投入纤维状、棒状、
构造两 冀构造 轴部
下部漏 失层段 整个构 (长兴以 造 下地层)
针对不同性质的井漏，主要采取以下堵漏技术措施：


1、随钻堵漏工艺技术 2、桥浆间隙关挤复合堵漏工艺技术 3、无渗透承压封堵堵漏技术 4、桥浆+MTC堵漏工艺技术 5、低密度中（高）强度膨胀型堵漏工艺技术 6、投料注塞堵漏工艺技术 7、凝胶+MTC+水泥复合堵漏工艺技术 8、高膨胀吸水树酯堵漏 9、胶凝搬土+桥浆复合堵漏技术 10、静止堵漏工艺技术 11、清水强钻解除井漏工艺技术 12、水泥堵漏技术
无渗透承压封堵剂堵漏技术
是由水不溶性纤维颗粒和化学交联剂组成。刚性颗
粒按一定级配组合嵌入渗透地层形成微小桥架。复合
纤维在静电作用下形成无数个“小竹排”，同时在化
学交联剂作用下在井壁聚集胶结并形成“编织布”， 从而封堵钻井液向地层深部渗漏。该产品常用于微渗 微漏地层以提高地层承压能力、保护油气产层和桥堵 之后的防渗屏蔽处理等，见应用实例：毛坝4井、矿3
1.GDJ复合堵漏剂间歇关挤堵漏 2.WSD无渗透承压封堵剂或水泥浆堵漏 1.SDL随钻堵漏(漏速小于15m3/h)2.WSD无渗 透承压封堵剂、桥浆或水泥浆堵漏 1.清水强钻2.水泥浆堵漏3.水泥浆+GDJ复合 堵漏剂堵漏 非产 层漏 失 产层 漏失 1.降密度或其它钻井工艺措施2.SDL 随钻堵漏(漏速小于15m3/h)3.WSD无渗 透承压封堵剂、桥浆或水泥浆堵漏 1.降密度或其它钻井工艺措施2.暂堵 剂堵漏(漏速小于30m3/h)3．WSD无渗 透承压封堵剂堵漏
方为：15m3井浆+4%FDJ-2+3%GD-2+2%核桃壳+3%FCR-2，注入
环空后将钻具起到套管鞋进行关井挤堵。蹩压时采用逐步提 高蹩压值的方法进行，反复蹩压3次，地层当量密度达到 2.15 g/cm3后开井下钻,钻头到达堵漏浆井段慢放经过，然后 小排量顶通，逐步恢复钻井排量不漏，随即恢复钻进。
井、龙17井、大田1井等。
桥浆+MTC堵漏工艺技术

该种堵漏主要用于大裂缝、大溶洞以下的漏
失层使用，堵漏效果较好，具有较高的强度，
能提高地层承压能力。在毛坝3井、金鸡1井使
用，毛坝3井通过桥浆+MTC堵漏将地层承压能
力由1.67g/cm3提到了2.08g/cm3的当量密度，
效果非常好。
低密度中（高）强度膨胀型 堵漏工艺技术
别是川东北地区，地质构造复杂，钻探过程中，中上部地
层硬度大、构造陡、地层破碎、断层多、裂缝孔隙发育、
平均井漏发生率在98%以上，井漏不仅每年造成数千万元 的损失。而且处理难度大，损失时间长，井漏已严重制约 着该地区钻井勘探开发的发展，严重影响到钻井工程的安
产层多、同一裸眼井段压力系数相差悬殊，井漏十分频繁，
21 9
14 10 92 130
100.0 100.0
100.0 100.0 82.0 100.0
• 从川东地区钻探的典型构造分析，由沙溪庙到
志留系，几乎每一个层位都发生过井漏，井漏
的深度从地表到5000m以下，但不同地层井漏
的严重程度却有很大的差异。通过对川东地区
主要井漏构造的440次井漏统计，并以川东标
准地质剖面进行划分，井漏大致可分为三段
（各层的井漏发生率见下图）：
• 这些构造的漏失通道主要以裂缝和溶洞为
主。根据部分构造漏层岩芯统计资料 ( 如
图3) 表明，其裂缝的开口尺寸、分布形态 及充填物各不相同，差别较大，但就一般 而言，具有以下规律：
各层的井漏发生率
部分构造漏层岩芯
•上部漏失层段(沙溪庙～须家河)：漏失通道主要是孔隙 性漏失通道。当钻遇胶结性较差的砂泥岩地层时，往往发 生渗透性漏失。 •中部漏失层段(雷口坡～飞仙关)：在构造的主体部位上，
蚀极易形成大溶洞、大裂缝，在所有井漏中是最难堵的一种
井漏类型。

背斜褶皱强烈，两翼陡峻，甚至直立倒转，一般有一陡翼和 一缓翼。由于褶皱的剧烈运动，使较陡一侧的地层较为破碎， 形成纵横交错的裂缝；如果同时又受到拉伸张力的作用，则 可能使裂缝扩展、延伸，形成较大或大裂缝。该种裂缝由于 地层岩性的局部差异，造成同一区块同一翼的相同层位漏失 情况差异较大。
此漏层为产层，压稳与漏失的矛盾突出，钻井液密度可调范 围较窄，产层承受液柱压力波动的能力较差，要么压不稳， 要么压漏,处于进退两难的境地,也是目前较难处理的漏失。
三、川东北地区井漏的分布规 律及漏失通道性质分析
• 川东北地区几乎所有构造钻探均有发
生井漏可能。通过对川东地区多年来
的主要井漏构造进行的部分统计，统
并承受一定的压力。金鸡1井使用两次，一次成功，
一次失败，说明了其堵漏特点。
水泥堵漏技术
该相技术的使用必须具备下列五项条件才能使用：
必须无气层 无易坍塌地层
地面有足够的水源
地面必须准备有100m3左右的高粘切泥浆 必须有足够的排量保证，防沉砂卡钻。
此技术只能加快进度，不能从根本上解决问题，特 殊作业前仍然要堵漏，因此，它只是一种方法，不
高陡构造漏失通道剖面图
• 在构造两翼，地层一般比较完整，出露地层大多为侏罗 系，因而，中部漏失层段(雷口坡～飞仙关)的漏失通道 主要以裂缝为主，裂缝宽度一般为3～8mm，多为呈网状 分布的斜交裂缝和纵向裂缝(如图-4b、c)，且漏失层段 长，井漏损失严重。 • 下部漏失层段(长兴以下)：由于受套管程序的限制，中、 下部地层裸眼井段较长，同一裸眼井段普遍存在多个压
块状等堵漏材料，然后注入水泥或胶质水泥进
行加固，以达到堵塞漏失通道的目的。该种堵
漏用于大裂缝、大溶洞堵漏。从金鸡1井使用
情况看，有一定效果，但可靠性差。
凝胶+MTC+水泥复合堵漏工艺技术
该种堵漏主要用于大裂缝、大溶洞的堵漏，利用
凝胶的特殊物理化学性能，让MTC浆和水泥浆在停
泵时能停留在漏失通道，进而凝固，使漏失通道变
能提倡。
六、堵漏技术现场应用
普光7井
高密度下大漏处理 ---桥浆间隙关挤复合堵漏工艺技术
•普光7井于2005年8月14日钻至5127.65-5128.16 m时发生井
漏，漏失层位嘉陵江组，地层岩性为灰色微晶灰岩，漏失量
为38.65 m3，漏速为15.86 m3/h，钻井液性能为：密度2.02 g/cm3,粘度69 s。立即配制复配桥堵浆进行堵漏，桥堵浆配
川东北地区井漏情况 分析及堵漏技术
钻井三公司
目
录
一、川东北地区井漏形成原因 二、川东北地区井漏类型 三、川东北地区井漏的分布规律及漏失通道性质分析 四、漏层压力特征和井漏特点分析
五、井漏的处理方法
六、堵漏技术现场应用 七、堵漏技术的发展 八、建议
长期以来，四川所有探区均存在不同程度的井漏问题，特
1、微孔、微裂隙漏失
该种类型漏失主要表现在浅部地层、中深部充填 溶蚀微孔、产层连通较差的溶蚀孔地层。
2、溶蚀孔、缝形成较大漏失
常见于浅表地层、深部海相含水地层、浅部海相
地层，该漏失在现场施工中表现为大---严重漏失，
甚至表现为恶性漏失。
3、缝、洞受外力作用后张开、延伸形成恶性漏失
此种漏失是由于液柱压力过大、压井过程中控制过高套压 或处理过晚引起不得已的高套压，超过裂缝、孔洞的开张 应力，从而造成裂缝、孔洞张开，井眼中岩屑、固相进入 地层阻止裂缝、孔洞闭合，进一步发展，使裂缝、孔洞迅
裂缝大小与偏移程度相关。
由于复杂的地质构造运动和水的活动，造成地下裂缝、溶洞纵
横交错,在同一裸眼井段中存在多个压力系统，易于发生井漏。
由于鲕粒、生物礁在高温高压下形成天然气后，形成众多孔隙，
钻进中在液柱压力作用下产生置换，钻井液进入发育良好的孔 隙，形成高渗透孔隙漏失。
二、川东北地区井漏类型
全和速度，延长了钻井及建井周期，平均每年因井漏和处
理井漏所损失的时间占钻井总时间的10%左右。
地质构造示意图
一、川东北地区井漏形成原因

地貌多为高耸的大山，构造主体部位出露地层大多受到严重
剥蚀，一般为中、下三叠系碳酸盐岩，且裂缝发育(构造两 翼出露地层大多为侏罗系，一般比较完整)。受地表水的侵

2、对于构造两翼，地层一般比较完整，出露地层大多为侏 罗系，雷口坡～飞仙关漏层段地层大多十分破碎，裂缝相互 交错，并呈网状分布，地层对压力非常敏感，在外部压力的 作用下，漏失通道的开口尺寸、形状及分布状态易于发生变 化，并向地层深部延伸，漏层的孔隙压力、漏失压力、破裂 压力三者相对比较接近。

川东北地区井漏主要具有以下特点：