井漏反吐
在地层存在漏失通道和一定容纳空间、通道开口尺寸大于泥浆中的固相粒径、井筒液柱压力大于地层孔隙压力的情况下,即会发生不同程度的井漏。针对不同的漏失情况及漏速大小所采用的堵漏方法较多,如硬颗粒架桥、纤维材料充填的桥接堵漏、高失水dtr、pcc堵漏、注水泥塞封堵等,堵漏次数或多或少,时间或长或短,一般情况下很复杂的漏失也能堵住。川西地区须家河以上地层岩性主要为泥岩、砂岩、页岩,产层主要为微裂缝沟通的致密砂岩孔隙气藏,原生裂缝尺寸较小,井漏少有发生,且堵漏较易成功。但在该地区近期少数井在钻井过程中发生的“井漏反吐”现象,致使钻井施工复杂化,堵漏均无功而返,被视为堵不住的井漏,而此种“井漏反吐”现象相关资料少有记录。笔者通过分析l105井、mp11井等井发生的“井漏反吐”现象,认为“井漏”主要是由于循环或挤堵时井内压力超过上部低压地层的承压能力,蹩裂撑开地层,形成一定容量的封闭性裂缝而引起漏失,属压裂性圈闭漏失,“反吐”是开井或停止循环后施加的压力释放,被撑开的裂缝闭合,其中钻井液被压出的过程。
一、“井漏反吐”现象描述
“井漏”过程:是在循环钻井液过程中,自开泵起,出口钻井液返出量明显低于泵排量,泥浆罐液面下降,在一定泵排量情况下,“漏失”速度逐渐减少;或在关井挤压〈如堵漏施工〉过程中,在挤注压力一定的情况下,钻井液持续被挤入地层。
“反吐”过程:是“井漏”以后,各种原因停泵,如接单根、起钻或关井挤堵后开井,井口立即外溢返浆,开始返出量较大,如同井涌,后返出量由大到小,渐至不返,反吐钻井液量与“井漏”钻井液量接近,静止时间长也不井涌、井喷,并且不影响起下钻。
若再次开泵,“井漏反吐”现象再次发生。采用各种堵漏方法、措施均不易奏效。如采用桥接堵漏法时,关井挤堵时开泵泵压不高,停泵压力急剧下降,如不停泵,在一定泵压下,则井漏畅通无阻,但套压不升。一旦开井,井口立即外溢。mp10井曾实施全井筒大颗粒桥接堵漏,情况也是如此。
三、“井漏反吐”原因分析
对于“井漏反吐”现象的认识尚不统一,现将几种分析表述如下;
1)由于堵漏关井蹩压挤堵时,挤注压力超过井筒上部另外一低压地层的承压能力,蹩裂撑开地层,且该地层无连续的裂缝性通道(图示1),形成一定容量的封闭性裂缝。继续挤注,将该裂缝撑得更大一点,容量也就更大一些。当开井时施加的压力释放,被撑开的裂缝闭合,其中钻井液被压出,所以井口马上返出钻井液,当裂缝内钻井液返完即停止,返出量略小于漏入量(漏入量越大,蹩压时间越长,裂缝闭合时也会滞留一部份在裂缝内)。由于裂缝已被蹩开,在此后循环钻井液时,环空循环阻力作用于该处,当大于它的承压能力时,裂缝再次张开,钻井液再次“漏失”,停泵时循环阻力消失,裂缝再次闭合,钻井液再次反吐,此种漏失属压裂性圈闭漏失。
2)堵漏关井挤压作业时,由于压力过高,将原井漏裂缝撑开更大些,压裂撑开地层,当压力释放时,裂缝闭合,泥浆外溢返出。
3)堵漏关井挤压作业时,蹩开井筒上部承压能力低的地层,形成与地面水连通的裂缝(图示3),由于水头压力低于挤注总压力发生井漏,钻井液进入裂缝达到一定垂直高度,提高了该裂缝的水头压力,开井时裂缝中提高了水头压力大于井筒泥浆静液柱压力,则发生井涌反吐钻井液,钻进循环时,流动阻力将一部份钻井液推入裂缝,停泵时流动阻力消失,被推进裂缝的泥浆回压至井筒发生井涌反吐。
以上几种意见,笔者认为第一种可能性较大,理由如下:
1)原漏层不可能发生井漏反吐现象
①堵漏作业前井漏,无反吐现象,说明该漏层为连通性较好的裂缝,存在泄压的通道,所以只进不出。