鉆井工程井漏預防及堵漏技術研究

魏鵬新(延長油田股份有限公司定邊采油廠，陜西 榆林 718699)

0 引言

本文主要論述了鉆井工程中堵漏技術。在防止鉆井工程井漏的基礎上，優(yōu)化結構設計，降低鉆井液動壓力。在此基礎上，通過確定堵漏部位、選擇合適的堵漏材料、采用科學的堵漏技術等措施，對鉆井工程的堵漏技術進行了研究，以期為相關工作者提供參考，從而提高鉆井工程油氣勘探生產效率，滿足我國社會需求。

1 鉆井工程井漏預防分析

1.1 減小鉆井液動壓力

鉆井液環(huán)控壓耗有效控制可提高井漏預防效果。實際工程中，對于井漏預防重要性應當具備充足認知，與鉆井設備和作業(yè)數(shù)據(jù)包變化相結合，將鉆井液環(huán)控壓耗降低，達到井漏預防目的。主要操作如下：首先，攜帶鉆屑時，釋放鉆井液數(shù)量應當盡可能降低，并與工程現(xiàn)場情況相結合，選擇合適鉆井工具，將環(huán)空間隙擴大，避免增加鉆井難度及井壁濾餅損失；其次，工段操作到高坡時，鉆井液濾失量也應當盡量減少，選擇適宜厚度、高質量的濾餅，避免產生環(huán)空間隙。

1.2 優(yōu)化結構設計

鉆井工程中，為將井漏預防效果提高，需要從井身結構出發(fā)，實地考察鉆井工程的現(xiàn)場水文、地質、天氣等情況，依據(jù)地層剖面壓力，合理設計井身結構，注意井身層次、套管尺寸、規(guī)格、深度等，保證其符合鉆井工程使用標準。若是設計井身存在問題，則會將井漏概率增加。所以，鉆井工程中，設計師不可實施經驗主義，或盲目依據(jù)施工表面情況涉及，應當明確當?shù)厮那闆r，以免為后續(xù)使用埋下其他隱患。另外，還應當對油氣層部位、地層空隙壓力等因素綜合考慮，保證整體設計的科學合理。

2 鉆井工程堵漏技術分析

2.1 確定井漏位置

堵漏中，最重要的是明確井漏位置，是堵漏技術重難點。主要有以下幾種方法：觀察法。細致觀察鉆井情況、鉆屑、巖心等，關注鉆井液的密度，通過綜合分析后確定發(fā)生井漏的層面部位；示蹤劑法。選用示蹤劑能夠對鉆井液在管路中的循環(huán)時間，判斷需要堵漏的層面部位。具體而言，應當在出現(xiàn)井漏問題之前，在鉆井液中投入適當示蹤劑，當產生井漏后，即可追尋示蹤劑正常運行與發(fā)生井漏后運行時間對比，準確判斷位置；環(huán)控摩阻法。主要通過對鉆井液進出口漏失量、流動量等側量，將數(shù)據(jù)套入公示之中，可計算發(fā)生井漏的部位；井溫測量法。鉆井中井液會持續(xù)循環(huán)流動，不同層面溫度變化也不同，可以此為依據(jù)測量井液的溫度，尋找井漏位置，若是某層面中鉆井液溫度產生異常變化，則井漏幾率較高，需要及時選用相應堵漏措施。

2.2 選擇合適堵漏材料

鉆井工程中，由于工程將會受到各種因素影響，并不能完全避免井漏情況，當井漏問題出現(xiàn)后，應當使用科學堵漏措施，并依據(jù)措施選擇合適材料封堵。材料封堵能夠將井漏通道減少，確保堵漏效果。堵漏中對于材料具有加高要求，其應當擁有強吸水膨脹性與加固性，可提高封堵作用，加固井壁，避免再次發(fā)生井漏問題。材料種類眾多，如剛性顆粒、可凝材料、纖維材料等，材料特點與類型不同，其所適應情況也不同?？茖W技術逐漸提高，堵漏中也應當加強對新型材料的應用，以便提高堵漏效果。

2.3 采取科學堵漏技術

堵漏技術較多，可依據(jù)工程情況選擇合適的技術措施。

2.3.1 化學堵漏法

化學堵漏法發(fā)展迅猛，已經產生相應堵漏劑，在井漏中，地層土壤中某些成分可與堵漏劑產生反應，管道隨之產生滯留情況，稠化后獲得良好封堵作用。為提高堵漏效果，可選用新型封堵措施代替?zhèn)鹘y(tǒng)方法，堵漏點使用高彈性材料封堵，并與膠束聚合物相機和，構成封堵層，使用加固劑將其余孔隙封堵上，聯(lián)合多種技術手段，可全面封堵井漏部位，封堵強度較高，對于后續(xù)鉆井工作也不會造成其他影響。

2.3.2 段塞堵漏

此種堵漏技術應當明確樓層，與井漏現(xiàn)象相結合選擇堵漏劑，有效對漏漿密度進行控制。漏層頂部實施鉆桿下桿，調配堵漏劑，將其泵入漏失層，注入堵漏劑后，加強對注入量的控制，保證將漏層全面覆蓋。而井漏速度小，注滿井筒較快的情況下，則不易產生卡鉆與壓差情況，井下壓力應當控制在5Pa 范圍內，30min 后可開井泄壓。井段安全部位實行起鉆，并進行加壓，維持2h 的靜止。若是井漏較為嚴重，難以注滿井筒，則應當在井段安全位置起鉆，使用具有強活動性的鉆具，以免產生卡鉆情況。應選擇分批注漿的方式，完成堵漏。

2.3.3 循環(huán)堵漏法

循環(huán)堵漏適合剛鉆漏層，但并未全部暴露，且漏失層裂縫小、擠壓部位不明確井段。堵漏過程中應當選擇大水眼鉆頭，在井液中添加自適應堵漏劑4%，調節(jié)配方增強井液可泵性，鉆具持續(xù)活動，避免產生卡鉆情況。

3 堵漏技術的關鍵應用

在鉆井工程施工過程中發(fā)生井漏現(xiàn)象時使用堵漏材料對低壓地層進行填充的工藝技術就是堵漏技術。堵漏材料吸水后會膨脹，利用這一性能，可以加固井壁并提高其承壓能力。目前，被廣泛應用于堵漏的材料有可變性顆粒類材料、可凝固類材料、凝膠類材料、纖維類材料以及復合型堵漏劑等。發(fā)生井漏后，首先要確定其層面位置、弄清楚井漏情況和規(guī)模大小，然后根據(jù)實際情況選取合適的材料和工藝技術進行修補、堵漏，確定井漏位置的方法目前有觀察法、動液壓法、示蹤劑法、井溫測量法等，觀察法主要通過對鉆屑、巖心、鉆井液密度變化以及多個因素進行綜合分析，最終確定井漏發(fā)生層面；動液壓法是利用數(shù)學計算公式，通過測量井漏流量以及漏失量判斷井漏產生的具體位置；示蹤劑法是指在發(fā)生井漏現(xiàn)象前把示蹤劑置于鉆井液中，將其正常運行的循環(huán)時間與發(fā)生井漏現(xiàn)象后的循環(huán)時間相對比，進而確定井漏發(fā)生位置；井溫測量法是指通過觀察液柱溫度變化情況來確定各個層面是否發(fā)生井漏。

堵漏技術目前主要有段塞堵漏、循環(huán)法堵漏等，其中循環(huán)法堵漏通常適用于漏層尚未完全暴露、裂縫較小的漏失井段，在施工過程中還需要注意鉆具活動頻率，以免出現(xiàn)卡鉆。當發(fā)生滲透型漏失事故時，可以首先提升鉆頭、使其處于安全位置、靜候一段時間，然后觀察井口液面是否維持穩(wěn)定，如果液面穩(wěn)定，則可以繼續(xù)鉆進；當漏失量較小時，可以保持繼續(xù)鉆進的狀態(tài)，然后利用鉆透漏層后的鉆屑來進行堵漏；也可以利用一些纖維材料，如石灰粉、云母等進行堵漏。處理裂縫性漏失則要根據(jù)漏速等實際現(xiàn)場情況選擇不同的方法，常用的處理辦法主要有：(1)在鉆井液中加入鋸末、谷糠等物質；(2)用石灰乳鉆井液將油漆層裂縫暫時封堵。此外，利用自適應防漏堵漏劑在甬道中與地層溫度和壓力等產生的化學反應也可以達到堵漏效果，目前已被廣泛應用于對井漏事故的處理中。

4 結語

綜上，井漏作為鉆井工程中常見問題，發(fā)生事故后將會為工程帶來嚴重危害。因此，應當通過觀察法、示蹤劑法等確定井漏位置，選擇具有高吸收膨脹性的材料，并依據(jù)現(xiàn)場情況，采取化學堵漏、段塞堵漏、循環(huán)堵漏等方法，有效做到工程堵漏，最大程度降低井漏造成的損失。