鉆井工程中井漏預(yù)防及堵漏技術(shù)探析

陳鑫

摘要：在鉆井作業(yè)施工實(shí)踐中，井漏問題出現(xiàn)頻率比較高，當(dāng)前的鉆井施工過程中并沒有十分有效方法能夠?qū)崿F(xiàn)井漏的預(yù)防，當(dāng)作業(yè)過程中出現(xiàn)嚴(yán)重井漏現(xiàn)象的時(shí)候，必須要采取合理的堵漏措施來進(jìn)行處理。本文將圍繞在鉆井工程中井漏產(chǎn)生的原因進(jìn)行闡述，詳細(xì)的分析預(yù)防措施，為保證工程順利進(jìn)行具體的研究堵漏技術(shù)的應(yīng)用方式，旨在為日后研究工作的順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：鉆井工程;井漏;預(yù)防;封堵技術(shù)

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，會對井眼周圍造成一定的影響，當(dāng)二者之間的壓力差較大時(shí)將會出現(xiàn)裂紋，井漏問題隨之產(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(hù)措施的操作，在注入鉆井液時(shí)，沒有嚴(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(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(yù)防效果。實(shí)際工程中，對于井漏預(yù)防重要性應(yīng)當(dāng)具備充足認(rèn)知，與鉆井設(shè)備和作業(yè)數(shù)據(jù)包變化相結(jié)合，將鉆井液環(huán)控壓耗降低，達(dá)到井漏預(yù)防目的。主要操作如下：首先，攜帶鉆屑時(shí)，釋放鉆井液數(shù)量應(yīng)當(dāng)盡可能降低，并與工程現(xiàn)場情況相結(jié)合，選擇合適鉆井工具，將環(huán)空間隙擴(kuò)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(shí)，鉆井液濾失量也應(yīng)當(dāng)盡量減少，選擇適宜厚度、高質(zhì)量的濾餅，避免產(chǎn)生環(huán)空間隙。

2.2 優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

鉆井工程中，為將井漏預(yù)防效果提高，需要從井身結(jié)構(gòu)出發(fā)，實(shí)地考察鉆井工程的現(xiàn)場水文、地質(zhì)、天氣等情況，依據(jù)地層剖面壓力，合理設(shè)計(jì)井身結(jié)構(gòu)，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(biāo)準(zhǔn)。若是設(shè)計(jì)井身存在問題，則會將井漏概率增加。所以，鉆井工程中，設(shè)計(jì)師不可實(shí)施經(jīng)驗(yàn)主義，或盲目依據(jù)施工表面情況涉及，應(yīng)當(dāng)明確當(dāng)?shù)厮那闆r，以免為后續(xù)使用埋下其他隱患。另外，還應(yīng)當(dāng)對油氣層部位、地層空隙壓力等因素綜合考慮，保證整體設(shè)計(jì)的科學(xué)合理。

3 鉆井工程堵漏技術(shù)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(shù)重難點(diǎn)。主要有以下幾種方法：觀察法。細(xì)致觀察鉆井情況、鉆屑、巖心等，關(guān)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?qū)︺@井液在管路中的循環(huán)時(shí)間，判斷需要堵漏的層面部位。具體而言，應(yīng)當(dāng)在出現(xiàn)井漏問題之前，在鉆井液中投入適當(dāng)示蹤劑，當(dāng)產(chǎn)生井漏后，即可追尋示蹤劑正常運(yùn)行與發(fā)生井漏后運(yùn)行時(shí)間對比，準(zhǔn)確判斷位置;環(huán)控摩阻法。主要通過對鉆井液進(jìn)出口漏失量、流動量等側(cè)量，將數(shù)據(jù)套入公示之中，可計(jì)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(chǎn)生異常變化，則井漏幾率較高，需要及時(shí)選用相應(yīng)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(dāng)井漏問題出現(xiàn)后，應(yīng)當(dāng)使用科學(xué)堵漏措施，并依據(jù)措施選擇合適材料封堵。材料封堵能夠?qū)⒕┩ǖ罍p少，確保堵漏效果。堵漏中對于材料具有加高要求，其應(yīng)當(dāng)擁有強(qiáng)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(diǎn)與類型不同，其所適應(yīng)情況也不同?？茖W(xué)技術(shù)逐漸提高，堵漏中也應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對新型材料的應(yīng)用，以便提高堵漏效果。

3.3 采取科學(xué)堵漏技術(shù)

堵漏技術(shù)較多，可依據(jù)工程情況選擇合適的技術(shù)措施。

3.3.1 化學(xué)堵漏法

化學(xué)堵漏法發(fā)展迅猛，已經(jīng)產(chǎn)生相應(yīng)堵漏劑，在井漏中，地層土壤中某些成分可與堵漏劑產(chǎn)生反應(yīng)，管道隨之產(chǎn)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(diǎn)使用高彈性材料封堵，并與膠束聚合物相機(jī)和，構(gòu)成封堵層，使用加固劑將其余孔隙封堵上，聯(lián)合多種技術(shù)手段，可全面封堵井漏部位，封堵強(qiáng)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(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。

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(yīng)當(dāng)選擇大水眼鉆頭，在井液中添加自適應(yīng)堵漏劑4%，調(diào)節(jié)配方增強(qiáng)井液可泵性，鉆具持續(xù)活動，避免產(chǎn)生卡鉆情況。

4 總結(jié)

總之，井漏問題是當(dāng)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(jìn)行造成嚴(yán)重影響，進(jìn)一步增加鉆井作業(yè)成本。因此必須要通過進(jìn)一步優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，精確定位漏點(diǎn)，采取合理封堵方式進(jìn)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(xiàng)目部70183隊(duì)）