渤海某油田断层防漏提效研究和应用

(中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司, 天津  300450)

摘 要：渤海某油田由于地质构造的特殊性，钻井过程中由于断层的影响导致多口井出现了井漏问题，严重影响了钻井成功率，对本区油气勘探带来了不利影响。为有效解决因断层因素导致的钻井井漏问题，开展了断层防漏提效技术研究，提出了针对性的预防井漏措施，并通过实际井的验证，证明了这些措施的有效性。

关键词：渤海某油田；钻井防漏；提效措施

1 项目研究背景及意义

渤海某油田区块地层构造活动强烈，多条走滑断层弯曲和叠覆形成一系列走滑转换构造。该油田构造位于辽东走滑构造带的南段、郯庐走滑断裂东支的转折端。地应力容易聚集、释放，构造活动十分强烈，致使该区成为油气聚集的有利场所。走向由南北向转为北东向，且在深层受中央断裂所控制，构造被中央断层划分为东、西两块。西块是依附于中央断层的半背斜构造，而东块为受中央断层所控制的似花状构造。第一批钻井过程中多口井发生严重漏失，并造成卡钻事故。经统计分析，该油田A平台漏失率为30%，该油田B平台漏失率为23%，作业时效只有92%。

2 主要技术内容及创新点

2.1 表层套管下深优化

通过第一批井的表层声波测井反推成岩机理，如图1资料显示明上段地层在垂深600m附近有成岩性变化界面，承压能力差，易发生漏失，故指导后期作业表层套管下深由原先的400m加深至650m左右。

2.2 钻测一体化剖析断层风险

通过对该油田第一批井漏失情况分析得出：井轨迹与断层夹角大于90°时易发生漏失；断层破碎带分布有一定的规律性，井轨迹过断层垂深在1350m～1650m范围内易发生漏失。过X1/X2交叉断层且距离断层较近的W5H、W7H、W9H、W10H井漏失严重；过X1/X2交叉断层且距离断层较远的W6H、W8H井漏失较小；西区东北部的W1H、W2H、W3H、W4H井基本不漏失；根据已钻井在平面上过断层的位置可以看出，距离X1/X2断层交叉点越近，漏失越严重。

井轨迹与断层垂直于断面过断层会减少与断层破碎带的接触，降低井漏风险；断层破碎带分布有一定规律性，在本区块垂深1360m～1660m过断层易发生漏失。

通过对地震剖面的分析得到方差波形图，并分析对比漏失风险，按照漏失风险等级做出对应对策，对于漏失风险高的区块应调整轨迹尽量避开，如图2对第二批的X14井，调整轨迹，避开易漏断层，若实在轨迹无法规避，则应从以下几点入手：减少过断层横截接触面积。如图3，X4H井调整轨迹后，尽可能以垂直角度过断层，减少过断层横截面积；过高风险断层区域优化轨迹以稳斜通过，避免在断层附近定向作业造成憋压，导致憋漏断层。如图4，X19井原轨迹设计以3°造斜率过断层，调整轨迹后稳斜通过断层附近；优化过断层垂深。

2.3 优化测井资料录取方式，减少井下风险

由于该区块漏失风险均较高，通过与油藏部门沟通优化测井方式，减少随钻测井项目降低作业风险。气油界面着陆井，改为采用随钻核磁+地化录井替代中子密度测井；利用地化录井流体性质解释优势，流体性质判别采用地化结果，孔隙度采用核磁结果。无气油界面中轻质油井，核磁替代中子密度测井。满足作业要求的同时最大化确保作业安全。改随钻核磁为过套管进行中子测井，经过公式矫正后亦能够满足资料录取要求。

2.4 优化钻具组合及钻井参数

为防止钻具组合扶正器过多，钻进期间造成卡钻情况，钻进至漏失风险较高断层前应更换简易钻具。旋转导向随钻测井钻具通径一般较小，不能过大颗粒堵漏材料，这样遇到突发井漏情况不能第一时间采取堵漏作业；若是漏失风险低的断层应加上堵漏短节或更换简易马达钻具组合。

钻遇断层或漏失风险高井段前，进行短起下钻，清除岩屑床，降低环空ECD，使井眼通畅；在钻进至断层之前，钻井液中提前加入堵漏材料，保证安全的情况尽可能密度走低线过断层；平台配备足量堵漏材料及堵漏浆，根据返出流量和钻井液池液面变化及时发现井漏；优化钻井参数，断层井段适当控制参数通过，控制倒划眼和下放速度，防止压力激动；开泵时先小排量10～15spm打通，返出正常后再逐渐将泵冲开至正常；下钻时，如果裸眼段较长或钻井液静止时间较长，中途应分段循环钻井液。

2.5 制定详细堵漏策略

若现场发生渗透漏失，即漏失速度小于 30m3/h，可以采取提高钻井液粘度、切力，适当降低密度，并加入单封等堵漏剂，控制钻速，边打边观察，如果无效，要停止钻进，降泵冲循环观察，待返出正常后，逐渐提高泵冲；

若发生裂缝漏失，即漏失速度大于30 m3/h，必须马上停止钻进，使用锯末、核桃皮、云母片、蛭石粉等堵漏材料进行堵漏，必要时起钻到套管鞋静止观察，提前动员专业堵漏服务公司进行堵漏采取下一步措施。

3  现场应用情况

通过对表层套管优化下深，加深至650m以下，该油田A平台第二批作业4口井，B平台第二批3口井，无发生漏失复杂情况，提效超14.88%。

该区块第一批井，2500m当量钻井周期11.70天，经过断层防漏措施优化后2500m当量钻井周期降为8.43天，钻井周期降低27%。钻井效率由91.6%提升至99.25%，提升8.35%。

该区块第三批四口井通过表层套管下深至750m，识别井漏风险后选用PD+直马达+堵漏短节的钻具组合，既预防井漏又提高了非漏失风险层的机械钻速。三口井均未发生井漏，且三口井较设计工期提前15.37天，较基本设计提效35.17%。

4 社会效益及推广前景

井漏一直是困扰钻井作业时效的顽疾，通过对该油田钻井漏失情况的剖析，分析出预防井漏措施，对后期该油田钻井作业做出针对性的预防措施，使得后面作业井未发生严重漏失，且作业时效逐步提高。

参考文献

[1] 王广源.渤海海域渤东低凸起南段原油"蒸发分馏"地球化学特征及成因[J].成都理工大学学报（自然科学版）.2021(04):466-473.

[2] 朱建敏.海上稀井条件下砂质辫状河储层隔夹层识别——以渤海LD2X油田为例[J].断块油气田.2020（11）：13-18.

       来源：化学工程与装备 - 官方网站 - 创刊于1972   2022年第12期   在线投稿  >>