地質(zhì)鉆探堵漏新技術(shù)的應(yīng)用及效果分析

呂彥軍

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局332地質(zhì)隊(duì)，安徽 黃山 245000）

1 前言

在對(duì)地質(zhì)進(jìn)行鉆探的過程中，如果出現(xiàn)鉆井液泄漏的狀況，就會(huì)使地質(zhì)孔中的工作狀況產(chǎn)生問題，使鉆井液無法有效的循環(huán)，并造成孔內(nèi)的壓力失去平衡，引發(fā)卡鉆、燒鉆等事故，對(duì)相關(guān)施工單位的正常施工產(chǎn)生不良影響。在經(jīng)過地質(zhì)鉆探后，可以摸清地層深處巖石的性質(zhì)，使地質(zhì)找礦可以獲取更加精確的信息。地層的漏失，屬于地質(zhì)鉆探過程中比較常見性的問題，對(duì)地質(zhì)鉆探具有重要的影響，并逐漸引發(fā)相關(guān)鉆探人員的關(guān)注。

2 堵漏技術(shù)在鉆探中的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

2.1 提高漿液粘稠度

在堵漏技術(shù)中比較常見的方法就是提高漿液粘稠度，其主要是通過對(duì)自身鉆井漿液粘稠度進(jìn)行相應(yīng)改變，并對(duì)其產(chǎn)生的切力進(jìn)行改變，使液體能夠更加順暢地在地層的通道中進(jìn)行流通，從而使鉆孔中所具有的壓力能夠與地下水層所含的壓力相一致，通過兩者之間的協(xié)調(diào)，使其準(zhǔn)確的堵漏。在實(shí)施堵漏的時(shí)候，較為常用的方式就是“靜止堵漏”，但是，“無機(jī)凝膠堵漏”也屬于鉆探施工中使用較為普遍的堵漏方式[1]。當(dāng)下，我國(guó)在地質(zhì)鉆探的實(shí)際施工中，對(duì)堵漏技術(shù)的應(yīng)用還比較少，主要是在孔壁承受力比較小的施工中應(yīng)用。

2.2 化學(xué)材料固結(jié)堵漏技術(shù)

對(duì)于化學(xué)材料固結(jié)的堵漏技術(shù)而言，通常所使用的手段比較簡(jiǎn)單，主要的方式為，將相關(guān)的堵漏材料在漏失層段進(jìn)行運(yùn)用，當(dāng)材料進(jìn)入到漏失層之后，化學(xué)材料就會(huì)被固結(jié)，然后就會(huì)在出現(xiàn)漏失的通道中形成一定的膠塞，以此使通道中出現(xiàn)的漏失被有效封堵，最終達(dá)到漏失被徹底堵漏的目的[2]。但是在實(shí)際施工中，需要注意的是，這種方法需要對(duì)替水量進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，并對(duì)漿液的配方進(jìn)行嚴(yán)格控制，由于該工藝應(yīng)用較為復(fù)雜，且需要較長(zhǎng)時(shí)間，因此具有較低的成功率。

3 地質(zhì)鉆探堵漏新技術(shù)應(yīng)用

3.1 強(qiáng)度高失水快的堵漏技術(shù)

對(duì)于強(qiáng)度比較高、失水較快的堵漏技術(shù)而言，其所表現(xiàn)的應(yīng)用原理就是，首先需要對(duì)堵漏液進(jìn)行配置，然后將其倒入到地層的孔隙中，再對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的壓力，就會(huì)使堵漏液在地層當(dāng)中產(chǎn)生強(qiáng)度比較高，且密度比較大的堆積物，最終使地層當(dāng)中所出現(xiàn)的裂縫得以有效被封堵。對(duì)于快速失水劑而言，其主要制作的方式就是，對(duì)助濾劑、架橋材料等進(jìn)行使用，通過正交試驗(yàn)對(duì)相關(guān)配方進(jìn)行優(yōu)化，并通過相關(guān)機(jī)械復(fù)合，以此形成相應(yīng)的快失水堵漏劑。其主要性能為：懸浮物所具有的穩(wěn)定性需要達(dá)到95%；245mL/min的失水速度；濾餅的厚度需要達(dá)到25mm；厚度為1mm縫隙板的封堵時(shí)間需要2s；封堵漏的失量為400mL；所具有的承壓強(qiáng)度為7MPa[3]。想要使堵漏的范圍得以有效擴(kuò)大，并能有效提高堵漏之后地層所具有的承壓強(qiáng)度，需要在快速失水堵漏劑中添加適量的堵漏液。將該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用在實(shí)際中，可以在堵漏液中進(jìn)行適量的加壓，最終實(shí)現(xiàn)快速失水，并實(shí)現(xiàn)快速封堵。

3.2 高強(qiáng)度化學(xué)觸變堵漏技術(shù)研究

化學(xué)觸變堵漏技術(shù)，其所表現(xiàn)的應(yīng)用原理就是，對(duì)化學(xué)觸變劑進(jìn)行相應(yīng)配置，其屬于一種具粘稠的液體，如果將這種液體倒入出現(xiàn)漏失的地層中的時(shí)候，就會(huì)使地層中的相關(guān)水分被驅(qū)走。如果這種液體與觸變劑之間相接觸之后，就會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)，然后就會(huì)形成不能與水相融合的一種凝膠體，這樣水就會(huì)不具有流動(dòng)性。由于液體具有該種特殊性，因此，就可以在出現(xiàn)漏失的地層中倒入一定的化學(xué)觸變劑，然后再倒入無機(jī)觸變劑，當(dāng)二者出現(xiàn)反應(yīng)的時(shí)候，就會(huì)在通道中固化，最終使其能夠快速堵漏。同時(shí)，化學(xué)觸變堵漏技術(shù)還能夠與橋架堵漏技術(shù)相結(jié)合，從而使堵漏范圍得以有效擴(kuò)大，并使地層在堵漏后所具有的承載力得以有效提升。高強(qiáng)度化學(xué)觸變堵漏技術(shù)，通常應(yīng)用在漏失比較嚴(yán)重的地層當(dāng)中。其主要具有的封堵技術(shù)為：1）通過對(duì)相關(guān)化學(xué)觸變劑的研制以及選擇。2）在對(duì)無機(jī)觸變劑進(jìn)行研制的時(shí)候，其也屬于一種交聯(lián)劑，在與聚合物相關(guān)接觸后，就可能引發(fā)交聯(lián)固化。在選擇無機(jī)材料的時(shí)候，需要在其中加入相應(yīng)的促凝劑以及膨脹劑，并加強(qiáng)這些材料的有效合成。3）通過對(duì)堵漏工藝的有效分析與研究，可以使堵漏孔段的深淺以及長(zhǎng)度得以有效明確。4）對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)，并對(duì)該項(xiàng)技術(shù)所需的參數(shù)進(jìn)行明晰。

3.3 溶脹型隨鉆堵漏材料研究

目前，我國(guó)在進(jìn)行鉆探的時(shí)候，對(duì)于具有延遲膨脹特點(diǎn)的相關(guān)堵漏材料還沒有被使用到，這種材料在進(jìn)入到漏失通道中，就會(huì)不斷吸水，并產(chǎn)生膨脹，會(huì)在通道中被固定，不僅具有極強(qiáng)的抗壓性，而且還會(huì)使孔壁所具有的承壓能力得以有效提高。同時(shí)，由于該材料吸水以后，體積也會(huì)增大，這就使堵漏的區(qū)域得以有效擴(kuò)大。對(duì)于單體聚合體而言，其主要是指在單體聚合體當(dāng)中，相關(guān)的交聯(lián)反應(yīng)劑加入，就會(huì)對(duì)相關(guān)材料產(chǎn)生控制或者是填充作用，并以此對(duì)膨脹效率進(jìn)行控制。將填料作為支撐劑，能夠使材料的強(qiáng)度以及韌性在經(jīng)過擠壓后產(chǎn)生的拉伸與承受的壓力得以有效提高。在實(shí)際拉伸過程中，如果膨潤(rùn)土與水聚合物產(chǎn)生強(qiáng)烈的氫鍵作用，就會(huì)使分子鏈在發(fā)生延展的時(shí)候，不會(huì)斷裂，并增加其耐性。

4 結(jié)語

綜上所述，技術(shù)人員不僅需要對(duì)漏失層所具有的特性進(jìn)行判斷，以及對(duì)堵漏方法所具有的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行不斷研究，還需要對(duì)固化堵漏配方所使用的防沖蝕以及防收縮等工藝技術(shù)熟練掌握，以滿足保障相關(guān)堵漏要求。同時(shí)，需要對(duì)強(qiáng)度較高的失水堵漏技術(shù)、化學(xué)堵漏技術(shù)等材料進(jìn)行認(rèn)真了解，對(duì)高效隨鉆防漏材料以及防漏沖洗液等性能特點(diǎn)很好把握，從而更好地提高地層的承壓能力得。