石油鉆井工程防漏堵漏工藝技術(shù)探究

賈 磊

中國(guó)石油集團(tuán)長(zhǎng)城鉆探工程有限公司鉆井二公司 遼寧 盤(pán)錦 124000

1 引言

石油作為一個(gè)國(guó)家重要的戰(zhàn)略物資,在目前我國(guó)加快經(jīng)濟(jì)建設(shè)速度的當(dāng)下,對(duì)石油資源的需求量猛增,加大了石油鉆井企業(yè)的生產(chǎn)壓力,同時(shí)也推進(jìn)石油鉆井工藝的不斷提升。在石油鉆井工程中比較常見(jiàn)的井漏問(wèn)題就是井內(nèi)的修井液、鉆井液或水泥漿等流體進(jìn)入了地層,此問(wèn)題會(huì)增加了鉆井作業(yè)危險(xiǎn)性,增加安全事故發(fā)生概率并延誤工期。因此,在此類(lèi)工程施工中,應(yīng)重點(diǎn)分析井漏問(wèn)題發(fā)生原因,研究和應(yīng)用有效的防漏堵漏工藝技術(shù)。

2 石油鉆井工程中防漏堵漏工藝技術(shù)的重要性

在現(xiàn)代石油鉆井工程施工過(guò)程中開(kāi)展開(kāi)采作業(yè)時(shí),在機(jī)械分段中可能會(huì)引發(fā)壓裂作業(yè)過(guò)程中的井液滲漏問(wèn)題,或者儲(chǔ)層內(nèi)部的鉆井液出現(xiàn)較大面積的滲漏而導(dǎo)致整個(gè)油田滲透率的增加,這就會(huì)造成石油資源浪費(fèi)并增加安全事故發(fā)生概率。在目前石油鉆井工藝不斷改進(jìn)發(fā)展的過(guò)程中,推動(dòng)了石油鉆井行業(yè)的發(fā)展,對(duì)于此工程施工質(zhì)量和效率等要求也在不斷提高,因此也就需要應(yīng)用更為嚴(yán)格的堵漏和防漏工藝,提升石油鉆井作業(yè)效率。因此,在現(xiàn)代石油鉆井工程中,通過(guò)完善防漏堵漏工藝技術(shù)的應(yīng)用,可以有效避免滲漏問(wèn)題,保障石油鉆井工程作業(yè)安全和質(zhì)量。

3 石油鉆井工程防漏堵漏存在的主要問(wèn)題分析

分析石油鉆井工程施工中應(yīng)用防漏堵漏工藝技術(shù)時(shí)存在的問(wèn)題,首先是沒(méi)有準(zhǔn)確掌握漏層位置的問(wèn)題。雖然井漏問(wèn)題不可避免,但是在施工中應(yīng)做好防漏工作,一旦出現(xiàn)井漏問(wèn)題則應(yīng)及時(shí)采用正確的防漏堵漏工藝。其中最為重要就是確定漏層位置,比較常用的方法有水動(dòng)力學(xué)和油柱兩種工藝,但是這兩種工藝在實(shí)際應(yīng)用中的可操作性較差,容易受到現(xiàn)場(chǎng)限制而難以發(fā)揮準(zhǔn)確確定漏層位置的作用,這就大大增加了堵漏工作難度。

其次是對(duì)漏失通道的空間和壓力情況沒(méi)有全面掌握的問(wèn)題。由于石油鉆井工程所在地的地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜,在出現(xiàn)井漏問(wèn)題時(shí)確定井漏面積和空間范圍的難度較大,這就造成無(wú)法及時(shí)掌握堵漏情況而造成補(bǔ)救不及時(shí)的問(wèn)題,難以順利開(kāi)展防漏堵漏工作。這主要由于防漏堵漏工作的開(kāi)展需要依據(jù)滲漏面積來(lái)確定,并選擇合適的修補(bǔ)材料。否則就會(huì)由于無(wú)法確定滲漏面積而導(dǎo)致所選擇的材料和堵漏工藝不當(dāng)、工作失誤等,影響石油鉆井工程的順利開(kāi)展。此外,受到復(fù)雜地質(zhì)條件和周邊環(huán)境等因素的影響,鉆井工程施工難度本身具有較大的難度,如果無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)算地層壓力會(huì)影響鉆井設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn),進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致防漏堵漏難度的增加。

再次是盲目開(kāi)展防漏堵漏施工的問(wèn)題。由于井漏問(wèn)題比較常見(jiàn),因此操作人員在處理井漏問(wèn)題時(shí)則容易根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)來(lái)處理,但是這也會(huì)由于經(jīng)驗(yàn)主義并受到主觀因素的影響而降低防漏堵漏工作效率和質(zhì)量。還可能會(huì)由于主觀判斷錯(cuò)誤而無(wú)法明確引發(fā)井漏的原因,不利于后續(xù)堵漏和補(bǔ)漏工作的開(kāi)展。

最后是儲(chǔ)層受損的問(wèn)題。在出現(xiàn)井漏問(wèn)題時(shí)如果沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理,則會(huì)加劇漏層損壞而導(dǎo)致防漏堵漏工作無(wú)法開(kāi)展。而在防漏堵漏工作開(kāi)展中如果所選用工藝不當(dāng)或者操作不當(dāng),容易由于在漏失通道所放置的材料而損壞儲(chǔ)層,這就會(huì)對(duì)防漏堵漏效果造成影響。

4 石油鉆井工程防漏堵漏工藝技術(shù)應(yīng)用分析

4.1 工程技術(shù)工藝 在防漏堵漏工藝的實(shí)際應(yīng)用中,首先應(yīng)做好鉆井速度的合理控制,防止因此而導(dǎo)致漏失問(wèn)題并消耗額外費(fèi)用。其次要做好對(duì)開(kāi)泵速度的控制,控制開(kāi)泵速度符合實(shí)際地質(zhì)情況,避免井漏問(wèn)題的出現(xiàn)。再次對(duì)排量進(jìn)行合理控制,也就是在開(kāi)泵作業(yè)中結(jié)合周?chē)闆r來(lái)控制,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并采取相應(yīng)措施。最后是對(duì)設(shè)備裝置和工藝進(jìn)行科學(xué)選擇和應(yīng)用,保證符合實(shí)際情況要求,防止因?yàn)椴僮鞑划?dāng)而引發(fā)安全事故。

4.2 堵漏技術(shù) 在工程施工中一旦出現(xiàn)井漏問(wèn)題,在開(kāi)展堵漏作業(yè)時(shí),應(yīng)選擇與發(fā)生井漏的位置距離最近的通道進(jìn)行隔墻的建設(shè),起到對(duì)漏液的阻擋作用。然后確定具體的井漏位置并分析引發(fā)井漏問(wèn)題的具體原因,結(jié)合井漏的類(lèi)型和程度來(lái)選擇和應(yīng)用堵漏技術(shù)。比如在處理井漏問(wèn)題時(shí)需要完全鉆穿漏層,如果漏速比較大則需要停止鉆探并增加泥漿黏度。在經(jīng)過(guò)堵漏操作之后沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的堵漏效果則應(yīng)添加適當(dāng)DF-1。當(dāng)鉆到漏層之后不能立即起鉆,而是對(duì)漏漿進(jìn)行重新調(diào)整來(lái)滿(mǎn)足實(shí)際情況,比如通過(guò)鋸末的添加,采取憋壓的方式來(lái)處理注入層。

4.3 隨鉆堵漏工藝 在石油鉆井作業(yè)中容易由于復(fù)雜的地層結(jié)構(gòu)以及較大的扭矩而增加作業(yè)難度,如果沒(méi)有在作業(yè)之前做好設(shè)備的定期檢修與保養(yǎng)工作、沒(méi)有及時(shí)將故障隱患排除則可能會(huì)由于設(shè)備故障而引發(fā)井下事故。在石油開(kāi)采作業(yè)時(shí)沒(méi)有做好對(duì)實(shí)時(shí)鉆進(jìn)速度的控制,如果在頂驅(qū)轉(zhuǎn)速達(dá)到150r/min時(shí),需要控制扭矩為30k N/m。如果在井漏發(fā)生時(shí)伴隨有較大井斜、泥漿攜砂難度大等問(wèn)題,則需要采取隨鉆堵漏工藝來(lái)控制地層漏失問(wèn)題,確保下部地層開(kāi)采作業(yè)可以安全和高效開(kāi)展,或者是通過(guò)泥漿堵漏工藝的應(yīng)用,降低將水泥塞鉆開(kāi)而引發(fā)側(cè)鉆風(fēng)險(xiǎn)的概率。

4.4 防漏堵漏工藝的發(fā)展 針對(duì)確定漏層具體位置、實(shí)際壓力和面積大小難度較大的問(wèn)題,應(yīng)將可視化技術(shù)應(yīng)用其中,便于作業(yè)人員直觀和詳細(xì)了解井下地質(zhì)環(huán)境和漏失層情況。在具體開(kāi)展防漏堵漏工作之前,需要應(yīng)用科學(xué)的漏失激勵(lì)來(lái)準(zhǔn)確評(píng)價(jià)井漏事故,這就需要在目前漏失激勵(lì)向巖石力學(xué)方向發(fā)展的過(guò)重,深化對(duì)基于巖石力學(xué)相關(guān)漏失機(jī)理的理論研究。此外,隨著防漏堵漏工藝向系統(tǒng)化方向發(fā)展,還要基于經(jīng)濟(jì)性原則,綜合不同專(zhuān)業(yè)知識(shí)來(lái)研究此工藝,也就綜合地質(zhì)特征和鉆井特征等設(shè)計(jì)最佳防漏堵漏方案,同時(shí)也逐漸整合資源并健全資料數(shù)據(jù)庫(kù)。

5 結(jié)語(yǔ)

由于石油鉆井工程發(fā)展直接關(guān)系著國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r,針對(duì)此工程施工中容易出現(xiàn)且危害較大的井漏問(wèn)題,不僅要做好引發(fā)原因的分析,而且要總結(jié)不同的防漏堵漏工藝特點(diǎn),結(jié)合現(xiàn)代化科技手段改進(jìn)防漏堵漏工藝,保證石油鉆井工程的安全和高效開(kāi)展。