鉆井工程中井漏的預(yù)防及堵漏技術(shù)分析

孫遠(yuǎn)

摘要：在鉆井事業(yè)發(fā)展中，井漏問(wèn)題始終存在，而一旦出現(xiàn)井漏問(wèn)題，可能帶來(lái)非常嚴(yán)重的后果。因此，相關(guān)領(lǐng)域工作人員需要做好對(duì)于井漏問(wèn)題的預(yù)防和堵漏工作，選擇有效的技術(shù)和方法來(lái)保證井漏的處理效果，做到有的放矢，保障石油開(kāi)采工作的順利實(shí)施，推動(dòng)我國(guó)石油開(kāi)采事業(yè)的健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：鉆井工程;預(yù)防管理;堵漏技術(shù)

1 井漏的原因和危害

1.1 原因

井漏產(chǎn)生的原因十分復(fù)雜，大致可以將其分為兩種，一種是人為原因，主要是因?yàn)椴僮魅藛T的誤操作導(dǎo)致鉆井內(nèi)部承受了不正常的壓力，井眼位置炸裂引發(fā)井漏。具體包括幾點(diǎn)：（1）在鉆井過(guò)程中，注水作業(yè)導(dǎo)致了地層孔隙及溶洞壓力的改變，引發(fā)了鉆井內(nèi)部壓力混亂的情況;（2）在施工作業(yè)環(huán)節(jié)，工作人員的操作不當(dāng)，如鉆井液濃度偏高、加壓不到位，或者鉆井速度過(guò)快等，都會(huì)對(duì)地層產(chǎn)生較大的沖擊。二是自然原因，以巖層類型為例，若地層中存在泥頁(yè)巖，不容易發(fā)生井漏問(wèn)題，但是如果區(qū)域內(nèi)發(fā)生了地震等會(huì)對(duì)地質(zhì)產(chǎn)生巨大影響的災(zāi)害，則會(huì)導(dǎo)致巖層產(chǎn)生孔隙或者裂縫，增加井漏事故發(fā)生的概率。

1.2 危害

一是會(huì)增加建井周期。只要發(fā)生井漏問(wèn)題，哪怕十分輕微，也需要施工人員花費(fèi)大量的時(shí)間和精力進(jìn)行處理，如果是比較嚴(yán)重的井漏問(wèn)題，處理的時(shí)間只會(huì)更長(zhǎng)，而且還可能導(dǎo)致工程的停工;二是井漏會(huì)帶來(lái)巨大的人力物力消耗以及經(jīng)濟(jì)損失，因?yàn)樵诎l(fā)生井漏問(wèn)題后，企業(yè)需要采購(gòu)相應(yīng)的堵漏材料進(jìn)行堵漏，這樣必然導(dǎo)致鉆井成本增加;三是井漏問(wèn)題發(fā)生時(shí)，會(huì)使得大量雜質(zhì)進(jìn)入到通道中，導(dǎo)致油氣運(yùn)輸通道的堵塞，久而久之，油氣的流通將會(huì)變得越發(fā)緩慢，傳輸效率越來(lái)越低，最終可能造成管道徹底堵死。

2 鉆井工程中井漏的預(yù)防

2.1 做好細(xì)節(jié)管控

鉆井工程的施工環(huán)節(jié)眾多，如果施工人員在進(jìn)行施工的過(guò)程中，沒(méi)有能夠做好相應(yīng)的細(xì)節(jié)控制，則可能引發(fā)井漏問(wèn)題?；诖?，在對(duì)井漏進(jìn)行預(yù)防的過(guò)程中，施工人員需要切實(shí)做好鉆井的細(xì)節(jié)控制，以保證施工質(zhì)量。例如，在下鉆施工環(huán)節(jié)，必須嚴(yán)格控制鉆具下放速度，以免產(chǎn)生機(jī)動(dòng)壓力，從而壓漏地層，而在下套管的過(guò)程中，同樣需要對(duì)速度進(jìn)行控制，避免激動(dòng)壓力過(guò)大引發(fā)井漏問(wèn)題。從施工人員的角度，在開(kāi)泵環(huán)節(jié)也必須將排量增加，嚴(yán)格依照開(kāi)泵要求和順序進(jìn)行操作，盡可能降低地層受到的沖擊，將其作用充分發(fā)揮出來(lái)。在鉆井細(xì)節(jié)控制中，工作人員應(yīng)該始終堅(jiān)持小排量的基本原則，避免出現(xiàn)急于求成的行為。

2.2 降低液動(dòng)壓力

相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，鉆井工程中的井漏現(xiàn)象多是因?yàn)殂@井井筒內(nèi)部液體的動(dòng)壓力過(guò)大，超出了地層的當(dāng)量密度上限，這種極限情況下，如果工作人員在操作中稍微出現(xiàn)失誤，就可能引發(fā)井漏問(wèn)題，而想要對(duì)井漏進(jìn)行有效預(yù)防，設(shè)計(jì)人員在對(duì)鉆井工程進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)該采取有效的措施和方法，控制好鉆井井筒內(nèi)部液體的動(dòng)壓力，確保其能夠處于相對(duì)較低的水平。同時(shí)，在控制液體動(dòng)壓力的情況下，設(shè)計(jì)人員還必須充分考慮區(qū)塊地層的當(dāng)量密度，經(jīng)過(guò)分析計(jì)算，確定好最佳的液動(dòng)壓力，避免井漏現(xiàn)象的發(fā)生。

2.3 控制環(huán)空壓耗

在鉆井作業(yè)中，作業(yè)人員應(yīng)該采取有效的措施和方法，降低鉆井液的環(huán)空壓耗，對(duì)井漏問(wèn)題進(jìn)行控制，通過(guò)對(duì)鉆井相關(guān)參數(shù)的合理設(shè)置，可以將鉆井發(fā)展數(shù)據(jù)調(diào)整至最佳狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)鉆井液環(huán)空壓耗減低的效果。這個(gè)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員可以采取的措施有三種：一是在攜帶鉆屑時(shí)，適當(dāng)降低鉆井液排量;二是做好鉆井結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)，對(duì)環(huán)空孔隙進(jìn)行拓展;三是鉆井施工過(guò)程中，可以對(duì)鉆井參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以降低環(huán)空巖屑的密度。為了能夠切實(shí)保障井漏預(yù)防的效果，在采取上述措施時(shí)，必須保證操作的精細(xì)化，尤其是一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如下鉆、下套管等，需要保持速度平穩(wěn)均勻。

3 鉆井工程中井漏堵漏技術(shù)

3.1 選擇堵漏材料

鉆井工程中，井漏堵漏技術(shù)需要根據(jù)井漏的具體現(xiàn)象進(jìn)行選擇，不過(guò)，無(wú)論選擇哪一種堵漏技術(shù)，堵漏材料的選擇都非常關(guān)鍵，只有選擇合理的堵漏材料，堵漏的效果可以得到保障，并完成井漏的封堵工作，而如果堵漏材料的選擇不恰當(dāng)，不僅會(huì)影響堵漏的效果，還可能導(dǎo)致資源的浪費(fèi)。一般情況下，絕大部分堵漏材料都具備遇水膨脹的特性，在堵漏的同時(shí)，也能夠?qū)谶M(jìn)行加固。以鉆井中的細(xì)微裂縫引發(fā)的井漏現(xiàn)象為例，可以選擇具備較高吸水性能的隨鉆堵漏材料，這種材料的主要成分是纖維素、植物膠以及高活性腐殖酸鹽等，在常溫常壓下呈現(xiàn)出為可流動(dòng)的固體粉末，能夠在降低濾失的同時(shí)，對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行保護(hù)。在鉆井液中加入隨鉆封堵劑，需要技術(shù)人員結(jié)合地質(zhì)狀況，確定好最佳級(jí)配，完成對(duì)于不同性質(zhì)漏失地層的有效封堵，也可以高效封堵鉆進(jìn)過(guò)程中遇到的復(fù)雜地層，降低鉆井問(wèn)題的出現(xiàn)，避免固相和液相進(jìn)入到儲(chǔ)層中，對(duì)井壁進(jìn)行穩(wěn)定。而對(duì)于鉆進(jìn)過(guò)程中遇到的井漏，可以選擇剛性顆粒狀材料搭配凝膠類材料，通過(guò)兩種材料的配合使用來(lái)提升堵漏效果。通過(guò)對(duì)堵漏材料的合理選擇，能夠顯著提升鉆井堵漏的效率，切實(shí)保證鉆井效益。

3.2 明確技術(shù)要點(diǎn)

在運(yùn)用堵漏技術(shù)來(lái)對(duì)鉆井工程井漏現(xiàn)象進(jìn)行處理時(shí)，一方面，工作人員需要對(duì)井漏現(xiàn)象的類型進(jìn)行判斷，在判斷的過(guò)程中，可以采用實(shí)鉆觀察法和區(qū)塊同層對(duì)比法，借助實(shí)鉆觀察的方式，可以對(duì)鉆井的實(shí)際漏失情況作出準(zhǔn)確判斷，借助區(qū)塊同層對(duì)比的方法，則能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的異常，做好井漏的預(yù)防工作。另一方面，對(duì)于一些敏感井段，或者容易發(fā)生漏失問(wèn)題的井段，技術(shù)人員在鉆進(jìn)前，需要實(shí)施相應(yīng)的承壓試驗(yàn)，待鉆進(jìn)至相應(yīng)的地層時(shí)，及時(shí)對(duì)鉆井參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，避免井漏現(xiàn)象的出現(xiàn)，對(duì)于已經(jīng)發(fā)生的漏失問(wèn)題，需要結(jié)合地層的性質(zhì)，采取相應(yīng)的措施進(jìn)行堵漏。

3.3 化學(xué)堵漏技術(shù)

對(duì)于鉆井工程中出現(xiàn)縫動(dòng)或溶洞型漏失，一般會(huì)采用化學(xué)堵漏技術(shù)進(jìn)行處理。在化學(xué)堵漏技術(shù)中使用的特種凝膠屬于締合聚合物，在成膠后會(huì)自成一相，不與水混合，材料進(jìn)入到漏層后，會(huì)自動(dòng)停止流動(dòng)，逐漸填滿縫隙、溶洞等導(dǎo)致鉆井液漏失的空間，而且其很難與油、氣、水混合，可以在井漏位置形成隔離塞，實(shí)現(xiàn)對(duì)地層內(nèi)部流體和井筒內(nèi)樓梯的隔斷，而且隔離塞有著足夠大的啟動(dòng)壓力，能夠超過(guò)漏失壓力，從而起到堵漏的效果。在搭配其他堵漏工藝的情況下，能夠切實(shí)保障后續(xù)堵漏段塞的完整性。凝膠流體的粘度較高，剪切稀釋能力良好，在高速梯下會(huì)具備較低的粘度，注入過(guò)程中則有著很好的流動(dòng)性。不僅如此，流體的粘彈性好，彈性比高，很容易就能充滿整個(gè)漏失空間。在靜置的情況下，伴隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，凝膠的結(jié)構(gòu)也會(huì)不斷增強(qiáng)，因此堵漏效果只會(huì)越來(lái)越好，而且即便與其他的固體材料混合，凝膠特殊的性質(zhì)也不會(huì)受到影響。在一些特殊井漏中，會(huì)用到凝膠水泥堵漏技術(shù)，其同時(shí)具備了水泥固化封堵以及凝膠隔水抗水的特點(diǎn)，能夠顯著提升結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，而且在注水的情況下，凝膠水泥不會(huì)被稀釋，即便是進(jìn)入出水性地層，也不會(huì)被沖散，加上結(jié)構(gòu)本身極強(qiáng)的保持力，封堵效果十分顯著。

4 結(jié)語(yǔ)

在鉆井工程中，井漏問(wèn)題是一種十分常見(jiàn)的問(wèn)題，誘發(fā)因素眾多，危害巨大，會(huì)對(duì)鉆井施工的順利進(jìn)行產(chǎn)生巨大影響，導(dǎo)致作業(yè)成本的增大以及作業(yè)工期的延長(zhǎng)?；诖?，企業(yè)必須充分重視起來(lái)，明確井漏現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，采取有效的措施和方法來(lái)對(duì)井漏進(jìn)行預(yù)防，配合相應(yīng)的堵漏技術(shù)，保證鉆井工程的順利實(shí)施，推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定健康發(fā)展。

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