胡国金 庹海洋 付 琳 罗 曼 胡志爽

（1、中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津300452 2、中海石油（中国）天津分公司，天津300452）

1 油田火成岩地层特点

油田地质特点X 油田是渤海第一个火成岩下覆优质大中型油田，新近系、古近系多层系含油，复式成藏。然而，该区域地质条件复杂，沙河街期和东营期存在多期火山活动，主要含油目的层段内部和上部均有火成岩发育。横向上，火成岩分布范围广且变化大；纵向上，火成岩分布层段多、厚度大。已钻井资料揭示，漏失主要发生在东营组，通过回归统计，漏失岩性主要是玄武岩，火山灰的沉积相，漏点类型分为三大类：火山通道、微断层漏失和火成岩微裂缝。因此，火成岩及具有漏失风险的复杂地质区域的高精度识别是防漏的重点。

2 火成岩识别技术

在地震剖面中，溢流相火成岩具有以下特点：溢流相火成岩与两侧沉积岩呈渐变接触；由于喷出地表，横向延伸较远，与地层近似平行[1-2]。结合井震，确定溢流相火成岩在地震上强反射的响应特征，利用区域地震反射轴追踪，精细刻画东营组旋回溢流相火成岩平面分布特征，综合利用录井、测井资料，结合探井薄片鉴定资料建立X 油田火成岩岩性识别方法。玄武岩、安山岩和部分凝灰岩测井响应特征差异明显，利用火成岩岩性识别图版可进行准确判别；火山沉积相类岩石测井响应特征相近，测井图版判断区间重叠，利用录井为主、测井为辅的方法进行岩性划分。如图1 所示。

3 精细刻画微裂缝技术

井漏主要分为渗透性漏失、裂缝性漏失、溶洞漏失以及人为因素漏失四种漏失类型[3]。火成岩漏失主要以裂缝性漏失为主，一旦发生漏失瞬间失返，且漏失量较大。因此需要精准的火成岩裂缝识别技术，尽量避钻、少钻火成岩区域，较少漏失风险。经前期发现规律，反演波形剖面和方差剖面，发现均具有较为明显的剖面反映。

通过该方法可以精细刻画裂缝和微小断层，工程上提前采取防漏措施，较少漏速及漏失次生伤害，结合油化新型堵漏材料，解决问题。

4 定向井轨迹优化技术

基于火成岩精细识别技术，实现不同喷发旋回溢流相火成岩的平面分布和厚度分布预测，还可以实现对火山通道的精准识别，共识别火山通道43 个，根据火成岩空间展布模型，以最优火山沉积交互地层钻进效率为目标函数，创建了火成岩高效钻进轨迹设计方法。包含尽量避钻火山通道、S 型轨迹穿越较薄火成岩等方法，图2 为火山通道识别示意图。

4.1 在满足油藏要求条件下尽量避开溢流相火成岩发育段；

4.2 针对无法避钻的溢流相火成岩，选择厚度较小的层段穿过及设计轨迹小角度穿过火成岩段；

4.3 针对火山通道相火成岩，由于此类火成岩可钻性极差、且极易发生漏失，因此采取绕钻的原则，坚决避开此类火成岩。

图1 火成岩在地震上的横向、纵向响应特征

图2 火山通道识别示意图

5 基于井漏风险防控条件下的井身结构优化

将由ECD 数据统计，研究发现在钻井液比重相同，环空反速相同的情况下，发现漏失的8.5 井眼实时ECD 为1.49～1.55，12-1/4 井段为1.4～1.44，两者ECD 相差0.05SG 到0.11SG，该数值对于火成岩发育承压能力低地层压漏风险较高。因此，在保障工程安全的情况下（井深3300m 以下，井斜30°以下）采用12-1/4″井段完钻，此外，尽可能的用12-1/4 井段打过断层，降低8.5 井眼漏失风险。

6 现场堵漏方法

主动降低ROP 和排量，在满足最低反速的情况下，注意起下钻激动压力，控制起下钻速度。火成岩除了坚硬和易漏以外，还有个特点是易垮，因此不宜采用高失水类的堵漏材料，以免增加卡钻风险，通过配比随钻和单封的浓度比例进行堵漏。具体措施如下：

钻井过程以防漏为主，钻井液中加入1-2%的PF-SEAL，采取随钻堵漏的方法，提高地层的承压能力。

6.1 漏速小于10m3/h 的火成岩渗漏，采用随钻循环堵漏，胶液中里也加入1-2%的PF-SEAL 和PF-SZDL，保证钻井液中随时有一定含量的此类封堵材料。

6.2 对于渗漏地层来说，漏速大于10m3/h 同时小于20m3/h的火成岩渗漏，则需要配置堵漏液。堵漏液配方：

井浆：10-15m3+PF-SEAL：20-30kg/m3+PF-SZDL：20-30kg/m3。

将堵漏钻井液替到漏层处，可以静止堵漏，也可以将堵漏钻井液挤入漏层。

6.3 对于裂缝性漏失和断层漏失（大于20m3/h）则可以采取桥塞堵漏：

堵漏桥塞液配方（12.25in 一次性配浆60m3，8-1/2in 为30m3）：

井浆：15-30m3+PF-SEAL：30-50kg/m3+PF-BLN2：50-100kg/m3+膨润土：50kg/m3+PF-LSF：20-30kg/m3。

进行挤堵漏钻井液的作业，慢慢泵入，停顿观察压力变化情况；注意蹩压不能超过套管鞋处最高承受压力。如果将压力控制在一个稳定值1 到2h，说明堵漏成功；如果不行则需要再次挤入堵漏钻井液，直到能够稳压一段时间，然后恢复钻井作业。如果堵漏失败，则需要请示基地，等待下一步处理方案。

6.4 如果桥塞堵漏无效，建议使用PF-STP 进行堵漏，其配方为：

海水：15-20m3+KCl：150-200kg/m3+PF-STP: 200-300kg/m3。

加重至井浆比重对于失返性漏失，使用本配方前首先应该进行桥塞堵漏，或者将堵漏液直接跟在桥堵浆后进行堵漏。

7 应用效果

火成岩避钻或少钻轨迹精准设计原则应用58 口井，避钻火通道4 口井，形成火成岩井漏预防控制技术，配合堵漏技术，使漏失井比例由77%下降至17%，节约处理时间约520h，节省费用3000 余万元。

8 结论与建议

8.1 研究海上火成岩发育地层特点基础上，搭建目标油田火成岩喷发旋回区域等时格架，结合井震，确定溢流相火成岩在地震上强反射的响应特征，利用区域地震反射轴追踪，精细刻画东营组旋回溢流相火成岩平面分布特征。

8.2 通过反演波形剖面和方差剖面，精细刻画火成岩裂缝，尽量避钻、少钻火成岩区域，较少漏失风险。

8.3 通过对相同钻井液比重、相同环空反速情况下的ECD数据研究，发现12-1/4″井段低于8-1/2″井段，尽量采用12-1/4″井段完钻，降低漏失风险。