[发明专利]堵漏水泥浆及火成岩裂缝发育井堵漏方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油钻井工程领域，尤其是涉及一种适用于二叠系火成岩裂缝发育钻井和固井的堵漏水泥浆。

背景技术

塔河油田托甫台区块二叠系火成岩破碎、易塌、易漏，地层孔隙压力为1.1～1.15g/cm³范围，正常钻进时钻井液密度一般为1.30～1.35g/cm³，一般增强钻井液封堵能力可以安全钻过该地层。然而，由于固井时水泥浆密度在1.85g/cm³以上，易造成严重漏失影响固井质量。因此，目前塔河油田二叠系承压堵漏一般采用桥浆堵漏、单纯水泥浆堵漏、桥浆+水泥浆复合堵漏，效果均不太理想，一次堵漏成功率均不足50%，堵漏施工周期也较长，平均为9.53天，最长达32天。

发明内容

本发明所要解决的第一技术问题是克服现有火成岩裂缝发育井在钻井和固井过程中易发生漏失，常规堵漏工艺不能对其进行有效封堵的缺陷，提供了一种堵漏水泥浆，组合使用纤维架桥材料，橡胶粉弹性材料，果壳和/或锯末填充材料，使水泥浆承压值大于8Mpa，适用于火成岩裂缝发育井，能够满足钻井和固井施工要求。

本发明所要解决的第二技术问题是，提供了一种火成岩裂缝发育井堵漏方法，采用集充填、架桥和凝结为一体的堵漏技术思路，使承压值均大于8Mpa，大大缩短了施工时间。

为了解决上述技术问题，本发明采用的第一技术方案是：一种堵漏水泥浆，该水泥浆水固比为85-92：100；以重量份计，该水泥浆固体成分包括：水泥115-125份，减轻剂粉煤灰40-50份以及稳定剂微硅5-15份，其中所述水泥包括平均粒径为12-14μm的水泥第一组分100份以及平均粒径为6-7μm的水泥第二组分12-18份；以水泥浆体积计，每升水泥浆中进一步包括堵漏剂4-8g；其中，以重量份计，所述堵漏剂包括0.1-0.2份短纤维，2-4份橡胶和3.2-6份填充颗粒。

本发明所述水泥浆水固比是指水和固体成分的质量比。

前述的堵漏水泥浆，该水泥浆水固比为88-90：100；以重量份计，该水泥浆固体成分包括：水泥118-122份，减轻剂粉煤灰43-48份以及稳定剂微硅8-12份，其中所述水泥包括第一组分100份以及水泥第二组分18-22份；以水泥浆体积计，每升水泥浆中进一步包括堵漏剂5-7g；其中，以重量份计，所述堵漏剂包括0.1-0.2份短纤维，2-4份橡胶和3.2-6份填充颗粒。

前述的堵漏水泥浆，所述短纤维是玻璃纤维，碳纤维，聚丙烯纤维或尼龙纤维，其长度为4.5-5.5mm。

前述的堵漏水泥浆，所述橡胶是丁苯橡胶，顺丁橡胶，异戊橡胶，乙丙橡胶，氯丁橡胶，丁腈橡胶或聚氨酯橡胶，橡胶颗粒平均粒径为5~10mm。

前述的堵漏水泥浆，所述填充颗粒是果壳或锯末中的至少一种。

前述的堵漏水泥浆，以重量份计，所述填充颗粒包括果壳1.2~2重量份和锯末2~4重量份。

前述的堵漏水泥浆，以水泥浆中水泥，粉煤灰以及微硅含量总和为100重量份计，该水泥浆进一步包括：防窜剂5~13重量份，降失水剂15~23重量份，缓凝剂0.4~1.0重量份，消泡剂0.5~1.0重量份中的至少一种。

前述的堵漏水泥浆，所述防气窜剂是丁苯胶乳；所述降失水剂是2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸、丙烯酸和丙烯酰胺的三元共聚物；所述缓凝剂是六偏磷酸钠；所述消泡剂是磷酸三丁酯。

为了解决上述技术问题，本发明采用的第二技术方案是：一种火成岩裂缝发育井堵漏的方法，该方法包括如下工序：向漏失段注入权利要求1-8任一项所述堵漏水泥浆，然后关井侯凝至少12小时后开井。

前述的火成岩裂缝发育井堵漏的方法，该方法包括如下工序：（1）将光钻杆下放至漏失段底部；（2）向井筒内注入前置液；（3）向井筒内注入堵漏水泥浆；（4）向井筒内注入后置液；（5）替浆，以将堵漏水泥浆顶替到漏失段的位置；以及（6）将井筒内已经顶替到漏失段的堵漏水泥浆正挤到地层中；

其中，所述前置液和后置液是0.35wt%的瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵溶液；所述替浆是原井浆。

前述的火成岩裂缝发育井堵漏的方法，在进入二叠系100m以及钻穿二叠系时进行堵漏作业。

前述的火成岩裂缝发育井堵漏的方法，所述前置液和后置液的用量为250m环空容积量