鉆井工程中井漏預(yù)防及堵漏技術(shù)探析

何平

摘要：科技的進(jìn)步，促進(jìn)人們對(duì)石油資源需求的增多。為了滿足市場(chǎng)的需要，需要加強(qiáng)石油資源的開(kāi)發(fā)。在石油資源開(kāi)發(fā)中，如果發(fā)生井漏問(wèn)題就會(huì)導(dǎo)致發(fā)生嚴(yán)重后果，甚至?xí){到相關(guān)工作人員的人身安全，所以需要加強(qiáng)對(duì)鉆井工程中井漏預(yù)防和堵漏技術(shù)分析，更安全的對(duì)石油資源進(jìn)行開(kāi)發(fā)。本文就鉆井工程中井漏預(yù)防及堵漏技術(shù)展開(kāi)探討。

關(guān)鍵詞：鉆井工程;井漏;預(yù)防;封堵技術(shù)

引言

井漏問(wèn)題的出現(xiàn)會(huì)對(duì)鉆井工程順利實(shí)施造成嚴(yán)重影響，而且對(duì)鉆井施工的安全性和環(huán)保性都會(huì)形成危害。因此在鉆井工程實(shí)踐中，必須要針對(duì)井漏問(wèn)題采取有效預(yù)防措施，并通過(guò)合理的封堵方法有效解決井漏事故，避免井漏事故進(jìn)一步擴(kuò)散。

1鉆井工程中井漏產(chǎn)生的原因

鉆井工程中井漏產(chǎn)生主要包括自然原因以及人為原因兩個(gè)方面。第一，從人為原因來(lái)分析，井眼處壓力要小于井底層破裂壓力，導(dǎo)致井眼處與井底層之間出現(xiàn)壓力差，會(huì)對(duì)井眼周?chē)斐梢欢ǖ挠绊?，?dāng)二者之間的壓力差較大時(shí)將會(huì)出現(xiàn)裂紋，井漏問(wèn)題隨之產(chǎn)生。在實(shí)際的鉆井環(huán)節(jié)中相關(guān)工作人員未根據(jù)底層空隙壓力的實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行操作，導(dǎo)致壓力分布不均勻，會(huì)對(duì)縱向系統(tǒng)造成影響，在注水的過(guò)程中底層破裂壓力隨之增加，壓力差呈現(xiàn)出上升的趨勢(shì)，在具體的施工過(guò)程中忽視防護(hù)措施的操作，在注入鉆井液時(shí)，沒(méi)有嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)定注入，注入量經(jīng)常出現(xiàn)不合理的現(xiàn)象，底層中的壓強(qiáng)會(huì)隨著注入密度的增加而提升井漏發(fā)生的概率。第二，從自然原因來(lái)分析，由于地區(qū)之間的地質(zhì)條件存在差異，在底層硬脆性較大的地質(zhì)條件下鉆井時(shí)，風(fēng)化現(xiàn)象較為嚴(yán)重，在鉆井的過(guò)程中容易產(chǎn)生裂縫，漏井現(xiàn)象隨之產(chǎn)生。在砂礫石地區(qū)鉆井時(shí)，由于砂礫石的膠結(jié)性相對(duì)較差，具有通透性較好的特點(diǎn)，隨著注入液密度的逐漸增加，容易發(fā)生井漏，給工作人員的人身財(cái)產(chǎn)安全造成一定的威脅。

2鉆井工程井漏預(yù)防及堵漏技術(shù)分析

2.1優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

只有實(shí)現(xiàn)對(duì)漏失層位的判斷后才能夠?qū)嵤┯行У念A(yù)防堵漏。在鉆井工程開(kāi)展實(shí)踐中，要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)狀況進(jìn)行深入分析和總結(jié)，充分結(jié)合井溫法和放射性測(cè)井方法來(lái)較為精確地判斷出發(fā)生漏失的具體層位、漏失類型和漏失的嚴(yán)重程度。并以此為依據(jù)來(lái)選擇合理的堵漏材料。井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)鉆井工程會(huì)產(chǎn)生直接影響，合理的井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是有效預(yù)防井漏事故的基礎(chǔ)。在具體設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中要充分結(jié)合地形層壓力剖面對(duì)井身結(jié)構(gòu)和套管工藝進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。針對(duì)異常低壓地層可以通過(guò)套管進(jìn)行有效封堵，針對(duì)疏松、成巖性較差的地層可以通過(guò)低強(qiáng)度水泥的膠結(jié)作用進(jìn)行處理。與此同時(shí)還要充分保證同一裸眼井地層壓力系數(shù)不能存在較大差異。另外，當(dāng)鉆到容易發(fā)生井漏地層的情況下，要對(duì)地層孔隙壓力進(jìn)行精確掌握，可以通過(guò)充分應(yīng)用分段承壓堵漏工藝來(lái)進(jìn)行有效封堵。

2.2降低鉆井液柱壓力

在鉆井工程中，為了預(yù)防井漏問(wèn)題，需要降低鉆井液柱壓力。在鉆井工程中，發(fā)生井漏的一個(gè)重要原因是因?yàn)榫仓幸褐鶋毫^高，所以在鉆井工程中，需要采取一些措施來(lái)降低液柱壓力。在降低鉆井的液柱壓力中，需要對(duì)鉆井施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行考慮，確定液柱壓力大小，降低井漏的發(fā)生幾率。

2.3注重減小井液環(huán)空壓耗

第一，以鉆井工程施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況為出發(fā)點(diǎn)，實(shí)時(shí)對(duì)工段的進(jìn)度進(jìn)行掌握，找準(zhǔn)工段中的重難點(diǎn)，加大對(duì)易漏層位的監(jiān)測(cè)力度，當(dāng)在易漏的層面進(jìn)行施工時(shí)，根據(jù)鉆井液的實(shí)際情況適當(dāng)?shù)慕档蜑V失量，在濾餅的選擇上，要對(duì)濾餅的厚度進(jìn)行檢測(cè)，保證濾餅選擇的準(zhǔn)確性，一定程度上可以有效的避免出現(xiàn)環(huán)空間隙。第二，對(duì)鉆屑協(xié)帶的過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，注重減小井液環(huán)空壓耗。第三，在鉆井工具結(jié)構(gòu)的選擇上，要保證選擇的合理性，逐步擴(kuò)寬環(huán)空間隙，有助于降低對(duì)濾餅的損耗，保證鉆井順利進(jìn)行。

2.4采取科學(xué)堵漏技術(shù)

2.4.1化學(xué)凝膠堵漏技術(shù)

在預(yù)防鉆井井漏的過(guò)程中尤其是縫洞型漏失，往往都會(huì)采取化學(xué)的方式進(jìn)行堵漏。化學(xué)特種凝膠是一種締合聚合物，成膠后能自成一相，難與水混合，即水很難沖稀它?；瘜W(xué)凝膠堵漏材料進(jìn)入漏層能自動(dòng)停止流動(dòng)，并逐漸充滿裂縫、溶洞、孔隙等漏失空間，且難與油、氣、水相混合，形成能隔斷地層內(nèi)部流體與井筒流體的“凝膠段塞”，能有效隔絕“油氣水”，且該段塞具有足夠的啟動(dòng)壓力，當(dāng)啟動(dòng)壓力大于漏失時(shí)，自身可以達(dá)到堵漏的目的。配合其他堵漏工藝，可以起到阻水隔氣效果，保護(hù)后續(xù)堵漏段塞的完整性。凝膠流體其流體有很高的粘度并具有很好的剪切稀釋能力。流體在較高速梯下有較低的粘度，在注入過(guò)程中有較好的流動(dòng)性。在低速梯下相當(dāng)于在地層中滲流，粘度有5～10萬(wàn)MPa·s或更高。另外流體有很好的粘彈性，且彈性比例高，能過(guò)喉道膨脹，易于充滿整漏失個(gè)空間。凝膠靜置后產(chǎn)生內(nèi)部結(jié)構(gòu)而且會(huì)隨時(shí)間而增強(qiáng)，堵漏效果會(huì)越來(lái)越好。此流體能與其他固體材料（如橋塞粒子、水泥、體膨顆粒等）混合而不影響流體上述特性。其次，凝膠水泥堵漏技術(shù)也在特殊井漏中使用。凝膠具有隔水抗水效果，結(jié)合水泥固化封堵優(yōu)點(diǎn)，將兩者復(fù)合形成凝膠水泥，大大提高了水泥的抗水性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，凝膠水泥入水不會(huì)被稀釋且具有一定抗水流擾動(dòng)的能力，在出水性地層中不易被沖稀沖散，同時(shí)漿體結(jié)構(gòu)保持力強(qiáng)，保證固化質(zhì)量，從而達(dá)到良好的固化封堵效果。

2.4.2段塞堵漏

此種堵漏技術(shù)應(yīng)當(dāng)明確樓層，與井漏現(xiàn)象相結(jié)合選擇堵漏劑，有效對(duì)漏漿密度進(jìn)行控制。漏層頂部實(shí)施鉆桿下桿，調(diào)配堵漏劑，將其泵入漏失層，注入堵漏劑后，加強(qiáng)對(duì)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(chǎn)生卡鉆與壓差情況，井下壓力應(yīng)當(dāng)控制在5Pa范圍內(nèi)，30min后可開(kāi)井泄壓。井段安全部位實(shí)行起鉆，并進(jìn)行加壓，維持2h的靜止。若是井漏較為嚴(yán)重，難以注滿井筒，則應(yīng)當(dāng)在井段安全位置起鉆，使用具有強(qiáng)活動(dòng)性的鉆具，以免產(chǎn)生卡鉆情況。應(yīng)選擇分批注漿的方式，完成堵漏。

2.4.3自適應(yīng)防漏技術(shù)

自適應(yīng)防漏技術(shù)主要是施工與封堵工作同步進(jìn)行，并在不起鉆的狀態(tài)下進(jìn)行操作，該技術(shù)具有成本低的優(yōu)勢(shì)，可以同時(shí)應(yīng)用在多處井漏位置中。自適應(yīng)技術(shù)的關(guān)鍵是要掌握好井漏的具體情況，做好鉆井液的調(diào)配工作，實(shí)時(shí)對(duì)鉆井的全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，準(zhǔn)確定位出現(xiàn)漏井的位置，并由專業(yè)的技術(shù)人員計(jì)算出漏失量，以此保證后續(xù)施工的順利進(jìn)行。同時(shí)，自適應(yīng)防漏技術(shù)的關(guān)鍵是要對(duì)鉆頭水眼的規(guī)格進(jìn)行檢查，詳細(xì)的對(duì)類型進(jìn)行判斷，實(shí)時(shí)掌握漏層的實(shí)際情況，準(zhǔn)確計(jì)算出漏失速度。在封堵劑的選擇上要保證合理性，對(duì)粒徑的大小進(jìn)行控制，隨即進(jìn)行攪拌處理，一般在40分鐘左右，將其保存好以備后續(xù)使用。在井漏的封堵過(guò)程中，控制好漏層支架的距離，通常在50m，針對(duì)出現(xiàn)漏失的現(xiàn)象要借助鉆井液對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)充。

結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，對(duì)于石油資源需求越來(lái)越多。為了滿足市場(chǎng)的需要，需要加強(qiáng)石油資源的開(kāi)發(fā)。在石油資源開(kāi)發(fā)中，如果發(fā)生井漏問(wèn)題就會(huì)導(dǎo)致發(fā)生嚴(yán)重后果，甚至?xí){到相關(guān)工作人員的人身安全，所以需要做好井漏事故的預(yù)防工作。另外在鉆井工程中，通過(guò)不斷提高相關(guān)工作人員的專業(yè)技能，在發(fā)生井漏問(wèn)題后可以更好地進(jìn)行處理，把井漏所造成的損失降低到最小程度，提升鉆井工程的經(jīng)濟(jì)效益。

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