鉆井工程中井漏預防及堵漏技術探析

陳鑫

摘要：在鉆井作業(yè)施工實踐中，井漏問題出現(xiàn)頻率比較高，當前的鉆井施工過程中并沒有十分有效方法能夠實現(xiàn)井漏的預防，當作業(yè)過程中出現(xiàn)嚴重井漏現(xiàn)象的時候，必須要采取合理的堵漏措施來進行處理。本文將圍繞在鉆井工程中井漏產生的原因進行闡述，詳細的分析預防措施，為保證工程順利進行具體的研究堵漏技術的應用方式，旨在為日后研究工作的順利進行奠定基礎。

關鍵詞：鉆井工程;井漏;預防;封堵技術

1 鉆井工程中井漏產生的原因

鉆井工程中井漏產生主要包括自然原因以及人為原因兩個方面。第一，從人為原因來分析，井眼處壓力要小于井底層破裂壓力，導致井眼處與井底層之間出現(xiàn)壓力差，會對井眼周圍造成一定的影響，當二者之間的壓力差較大時將會出現(xiàn)裂紋，井漏問題隨之產生。在實際的鉆井環(huán)節(jié)中相關工作人員未根據底層空隙壓力的實際狀態(tài)進行操作，導致壓力分布不均勻，會對縱向系統(tǒng)造成影響，在注水的過程中底層破裂壓力隨之增加，壓力差呈現(xiàn)出上升的趨勢，在具體的施工過程中忽視防護措施的操作，在注入鉆井液時，沒有嚴格按照相關的規(guī)定注入，注入量經常出現(xiàn)不合理的現(xiàn)象，底層中的壓強會隨著注入密度的增加而提升井漏發(fā)生的概率。第二，從自然原因來分析，由于地區(qū)之間的地質條件存在差異，在底層硬脆性較大的地質條件下鉆井時，風化現(xiàn)象較為嚴重，在鉆井的過程中容易產生裂縫，漏井現(xiàn)象隨之產生。在砂礫石地區(qū)鉆井時，由于砂礫石的膠結性相對較差，具有通透性較好的特點，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產安全造成一定的威脅.

2 鉆井工程井漏預防分析

2.1 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。

2.2 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。

3 鉆井工程堵漏技術分析

3.1 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。

3.2 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。

3.3 采取科學堵漏技術

堵漏技術較多，可依據工程情況選擇合適的技術措施。

3.3.1 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。

3.3.2 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。

3.3.3 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。

4 總結

總之，井漏問題是當前鉆井工程中非常常見的一種問題，井漏問題的出現(xiàn)會對鉆井施工的順利進行造成嚴重影響，進一步增加鉆井作業(yè)成本。因此必須要通過進一步優(yōu)化井身結構設計，精確定位漏點，采取合理封堵方式進行有效封堵。

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（作者單位：長城鉆探工程有限公司鉆井二公司中油煤項目部70183隊）