石油鉆井工程的防漏堵漏工藝解析

馮海棟

摘要：通過分析當(dāng)前石油鉆井工程可知，由于在壓裂過程中部分機械出現(xiàn)鉆井側(cè)漏的情況，導(dǎo)致儲層漏出面積過大，出現(xiàn)嚴(yán)重的油田滲透問題，浪費了石油資源。同時，隨著開采時間的不斷延長，鉆井工程側(cè)漏問題也會變得越來越嚴(yán)重，需要認(rèn)真做好防漏和堵漏工作，避免出現(xiàn)井噴和卡鉆等問題，確保石油鉆井工程開采作業(yè)施工順利完成。基于此，本文主要分析防漏堵漏工藝技術(shù)在石油鉆井工程中的重要性，并結(jié)合工藝技術(shù)具體實施過程中存在的問題，提出防漏堵漏工藝技術(shù)的具體應(yīng)用和優(yōu)化策略，以供參考。

關(guān)鍵詞：石油鉆井；防漏堵漏；井漏

DOI：10.12433/zgkjtz.20231949

在石油鉆井工程實際開展過程中，防漏堵漏工藝技術(shù)的應(yīng)用十分重要，應(yīng)用效果直接關(guān)系著整體工程質(zhì)量。隨著市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們?nèi)粘Ｉ钏讲粩嗵嵘湍茉撮_采成為社會重點關(guān)注的焦點話題。在石油能源開采過程中，油氣鉆井工程施工單位的開采質(zhì)量影響著開采工作整體質(zhì)量。但在石油鉆井工程開展期間，經(jīng)常發(fā)生泄漏問題，影響生產(chǎn)效率。因此，為了確保油田開采效率和開采質(zhì)量，必須深入探索防漏堵漏工藝技術(shù)。

一、石油鉆井工程開展防漏堵漏工藝的重要性

目前，石油鉆井工作開展期間面臨的主要問題是壓力操作中出現(xiàn)的井漏和鉆井液露出面積過大，不僅影響石油開采效率，浪費石油資源，還會影響后續(xù)相關(guān)工作的順利開展。而要想提高石油鉆井工程整體開采效率，必須重點關(guān)注防漏堵漏工藝，采取科學(xué)合理的技術(shù)方法降低其帶來的影響。此外，在石油鉆井工藝技術(shù)開展過程中，合理應(yīng)用防漏堵漏工藝還可以規(guī)避鉆井工程塌陷或卡鉆等問題，確保石油鉆井工作順利完成，提高石油鉆井工程開發(fā)的科學(xué)性。

二、石油鉆井工程防漏堵漏工藝技術(shù)分析

（一）鉆井壓力保護防漏工藝

為了避免石油鉆井工程底部因發(fā)育裂痕和溶洞等造成井漏問題，在施工期間，要針對強度PDW數(shù)據(jù)和排量數(shù)據(jù)進行監(jiān)測，精準(zhǔn)掌握鉆井工程的實際施工情況。與此同時，石油鉆井企業(yè)結(jié)合井底部巖層結(jié)構(gòu)特點，采取井口恒定壓工藝技術(shù)和復(fù)合材料高效承壓劑合理保護井底，精準(zhǔn)掌控鉆井壓力。此外，在應(yīng)用復(fù)合高效承壓劑保護井底時，施工人員必須明確高效承壓劑的用量，避免用量不合理而出現(xiàn)的鉆井液滲漏問題。

（二）工程技術(shù)工藝

在石油鉆井工程防漏堵漏施工中，需要關(guān)注的重點內(nèi)容包括：第一，在立柱的下方，將鉆井速度控制在40～60s。第二，如果在鉆井期間出現(xiàn)砂橋和井塔問題，就會影響鉆井施工操作，需要適當(dāng)降低開泵具體速度，減少泵排放量，避免出現(xiàn)別泵導(dǎo)致井漏。在此基礎(chǔ)上，還要選擇小排量的循環(huán)泥漿嚴(yán)格控制下井作業(yè)，加強漏失區(qū)域范圍內(nèi)開泵的實際速度。第三，在石油鉆井工作中，要確保鉆井設(shè)備安裝的合理性，合理控制液柱壓力和泥漿密度，在灌漿施工作業(yè)過程中，確保灌漿和起鉆作業(yè)同時進行，避免漏層出現(xiàn)反吐情況。

（三）隨鉆堵漏工藝

石油鉆井工程在實際施工中面臨諸多問題，例如，地層結(jié)構(gòu)復(fù)雜、扭矩較大等。首先，在施工作業(yè)正式開始前，必須確保鉆井設(shè)備得到定期檢修和保養(yǎng)，及時排除設(shè)備內(nèi)的故障和隱患，降低井下事故的發(fā)生概率。其次，石油開采作業(yè)要合理控制鉆進實時速度，控制扭矩在30KN/m。最后，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)情況，采用隨鉆堵漏技術(shù)，有效控制地層漏失問題，確保下部地層開采作業(yè)的整體安全性，同時，采取泥漿堵漏技術(shù)，盡可能避免鉆開水泥塞導(dǎo)致的側(cè)鉆風(fēng)險。

（四）KPD堵漏工藝

如果石油鉆井工程在施工期間出現(xiàn)井漏問題，施工人員要結(jié)合具體原因和滲漏程度，選擇合適的堵漏工藝技術(shù)。其中，注入可控膨脹型KPD堵漏劑是石油鉆井工程經(jīng)常使用的一項堵漏工藝技術(shù)。KPD堵漏劑指的是包含惰性材料的水泥漿，膠結(jié)封堵效果和鎖水膨脹效果十分顯著，能科學(xué)合理地處理井漏問題。在KPD堵漏劑實際應(yīng)用期間，施工人員要始終堅持高注低堵的基本原則，針對無法看見液面的漏失井口開展堵漏處理，還要在漏失層50cm處設(shè)置相應(yīng)的注入點。此外，在無失返處理過程中，施工人員要在漏失層上方20cm處設(shè)置注入點，利用KPD堵漏劑進行封堵處理。此方法的有效堵漏率超過90%，是一項十分科學(xué)的石油鉆井工程堵漏工藝技術(shù)。

三、石油鉆井工程防漏堵漏工藝實施過程中存在的問題

（一）工藝技術(shù)存在局限性

為了有效提升石油鉆井工程開采效率，很多施工單位會積極采用防漏堵漏工藝技術(shù)，但在具體實施過程中還存在一些問題，需要施工人員針對滲透層壓力開展測試，一旦測試結(jié)果不精準(zhǔn)，就會影響后續(xù)工作的順利開展。在具體施工期間，還要結(jié)合工程項目的實際施工情況，合理調(diào)整現(xiàn)有的工藝和技術(shù)，確保充分發(fā)揮防漏堵漏工藝技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢。但當(dāng)前部分施工單位隨意選擇一些不符合實際情況的防漏堵漏工藝，導(dǎo)致最終的應(yīng)用效果并不理想。除此之外，在石油鉆井工程施工期間，需要工作人員準(zhǔn)確記錄整體施工情況，確保在短時間內(nèi)完成壓力測試，否則會受施工場所各項條件的限制，導(dǎo)致防漏堵漏工藝技術(shù)水平停滯。

（二）對石油層傷害較大

從石油鉆井工程實際開展情況看，滲漏問題的出現(xiàn)不可避免，需要施工單位及時處理，做好防漏堵漏工作，降低造成的影響。同時，在防漏堵漏工作開展期間，也會破壞和污染石油層，主要原因是施工材料自身質(zhì)量存在問題，在反復(fù)移動過程中造成損壞和污染。

（三）防漏堵漏工藝實施盲目

石油鉆井工程防漏堵漏工藝技術(shù)實施的基本原則是嚴(yán)謹(jǐn)性，各項工作環(huán)節(jié)都要遵循規(guī)章制度，減少開展期間的意外。但當(dāng)前部分施工單位存在明顯的施工混亂，部分施工人員并沒有遵守施工規(guī)范要求，只依靠自身的施工經(jīng)驗操作，防漏堵漏效果不夠理想。而一旦在石油鉆井施工期間出現(xiàn)意外，將會造成嚴(yán)重后果。

（四）井漏問題的確認(rèn)不到位

第一，施工人員沒有確定井漏壓力。受鉆井工程施工單位所處的環(huán)境影響，如果無法確保有效解決井漏問題，泄露設(shè)備必將受到鉆井期間強大壓力的影響而無法保持正常的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。

第二，施工人員沒有確定井漏問題的面積。在推進鉆井工程堵漏作業(yè)前，技術(shù)專家并沒有測量實際漏氣面積，而在漏氣維修后才開始測量，導(dǎo)致漏失修復(fù)質(zhì)量不達標(biāo)。除此之外，不同地區(qū)的滲漏滲透層采取的先進工程施工材料與施工方法都存在差異，在確定具體的滲透帶前，開展補漏作業(yè)必定會在較大程度上影響建筑工程質(zhì)量，延緩施工進度。

第三，施工人員沒有確定具體的井漏位置。井漏位置定位屬于防漏工作中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，只有精確定位泄漏點位置數(shù)據(jù)，才能確保施工現(xiàn)場的有效性與安全性。反之，各個施工單位所有的工作內(nèi)容都會失去意義。盡管有許多方法可以確定泄露位置，但部分方法都較簡單，無法提高位置精度，會加大防泄漏施工的整體難度，降低施工效率。

（五）工作流程混亂

從當(dāng)前的石油鉆井工程技術(shù)水平看，工程實踐過程中容易受井漏問題的不良影響，出現(xiàn)漏層位置、滲漏和技術(shù)混亂等問題。在石油井防漏工程施工過程中，基于技術(shù)工藝具體應(yīng)用方向，盡管防堵漏技術(shù)已被廣泛應(yīng)用到石油鉆井工程施工過程中，但此技術(shù)依然處于探索時期，在時間和技術(shù)水平方面都需要完善和優(yōu)化，否則無法構(gòu)成系統(tǒng)化的操作結(jié)構(gòu)體系。

四、石油鉆井工程優(yōu)化防漏堵漏工藝技術(shù)的有效策略

（一）解決工藝技術(shù)局限性問題

石油鉆井工程項目在井位部署前，施工單位要提前做好水文、巖溶和二維地震鉆前地勘工作，避免出現(xiàn)重大漏失風(fēng)險源，提前預(yù)警石油鉆井工程中出現(xiàn)的漏失風(fēng)險和環(huán)境敏感點，鉆探公司也可以獲取更可靠的地震解釋資料。同時，在開鉆工作正式開始前，鉆探公司還要結(jié)合基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、巖溶勘察報告和三維地震勘測報告等信息，了解鄰井實鉆資料。鉆井企業(yè)也要開展科學(xué)高效的技術(shù)交底工作，對于不同類型的風(fēng)險，制定合適的堵漏施工方案，結(jié)合鄰井實鉆情況形成真實有效的電測成像資料，落實堵漏材料論證工作與前期準(zhǔn)備工作。而一旦發(fā)生井漏事故，鉆井隊伍關(guān)于堵漏參數(shù)的收集和準(zhǔn)備要包括工況、密度、漏速、上部地層顯示、鉆井參數(shù)堵漏劑儲備情況等。結(jié)合鉆井工程平臺的實際鉆進情況，更新防漏堵漏預(yù)案，確保大數(shù)據(jù)發(fā)展與科研創(chuàng)新相結(jié)合，促使核心技術(shù)區(qū)域的防漏技術(shù)有所突破。

（二）降低石油層受損概率

絕大多數(shù)石油鉆井工程在開展期間，由于防漏技術(shù)結(jié)構(gòu)體系存在一定問題，且不同類型的石油鉆井工程問題的差異明顯，造成地理結(jié)構(gòu)方面存在很多不同。所以，技術(shù)人員要根據(jù)油井實際情況，制定科學(xué)合理的處理措施。但當(dāng)前部分施工人員的專業(yè)素質(zhì)較低，在石油鉆井工程主客觀因素的影響下，井漏技術(shù)方案可行性不強，甚至出現(xiàn)橋接劑種類應(yīng)用不當(dāng)、儲層受損等一系列問題。因此，企業(yè)應(yīng)建立完善的專家監(jiān)督系統(tǒng)，在配套數(shù)據(jù)庫中持續(xù)采集國內(nèi)外不同類型石油鉆井工程的具體施工狀況，制定詳細的防漏堵漏工藝技術(shù)方案，并確保有效落實。

（三）提高堵漏技術(shù)的精準(zhǔn)性

一旦石油鉆井工程出現(xiàn)嚴(yán)重的井漏，技術(shù)人員要做好結(jié)構(gòu)堵漏處理工作。在此期間，鉆探公司結(jié)合地質(zhì)水文報告、鉆井設(shè)計方案以及鉆井場地實際情況，組織并確定導(dǎo)管下深、鉆井流體類型和開眼尺寸等情況，落實批報變更申請工作。同時，要廣泛推廣應(yīng)用低密度無固相鉆井液，結(jié)合井下作業(yè)的實際情況選擇強鉆或堵漏方式，在深入底層薄弱段前，針對整個井段設(shè)計承壓實驗，如果承壓堵漏沒有實際效果，需要利用水泥封堵。另外，出現(xiàn)井漏問題時，如果技術(shù)人員沒有獲得理想的控制效果，當(dāng)漏速低于3m3/h，需要采用隨鉆堵漏方式，反之采用橋接承壓堵漏方式。

（四）解決井漏問題

在石油鉆井工程實際施工過程中，井漏環(huán)節(jié)的處理十分重要，企業(yè)要在加強基礎(chǔ)管理過程中深入探索鉆井技術(shù)。第一，探索如何提高石油鉆井工程施工效率，在施工允許范圍內(nèi)，對泵速實施智能化管理。同時，關(guān)注挖井過程中的流量，避免泵排量出現(xiàn)突然增大或減小的問題，確保泵速可以得到全面控制，使泥漿在第一時間排出后再進行后續(xù)操作和井量循環(huán)。在此期間，機械化設(shè)備的維護保養(yǎng)工作也十分重要，要持續(xù)不斷地引入新型現(xiàn)代化機械作業(yè)技術(shù)，從根本上控制礦井壓力，避免出現(xiàn)機械設(shè)備故障問題導(dǎo)致井漏。

第二，加強堵漏工藝技術(shù)的探索，發(fā)現(xiàn)井漏后要及時查找原因，短時間內(nèi)到達現(xiàn)場確定漏層位置，經(jīng)過專家論證后，制定科學(xué)合理的堵漏方案。

第三，做好強鉆工作，避免問題進一步發(fā)展，加強泥漿黏度的防固處理，進而對堵漏工作的實際完成情況展開全面質(zhì)量檢查，在堵漏工作結(jié)束之后開展后續(xù)施工作業(yè)，提升施工管理的整體效能。

（五）規(guī)范工作流程

首先，在鉆井作業(yè)實際操作過程中，技術(shù)人員要針對鉆井速度制定合理方案，根據(jù)鉆井周邊實際情況，分析地層結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)。在此期間制定科學(xué)詳細的鉆井計劃方案，最大限度避免井漏。

其次，合理控制相關(guān)設(shè)備的開發(fā)速度和運轉(zhuǎn)效率，根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況，實時管控泥漿泵運行速度，避免安全生產(chǎn)風(fēng)險，減少因人為因素導(dǎo)致的井漏。

再次，科學(xué)監(jiān)控和管理鉆井流程中的基礎(chǔ)排量，技術(shù)人員要隨時了解設(shè)備操作周邊情況，一旦設(shè)備周邊環(huán)境發(fā)生明顯變化，必須控制好控制系統(tǒng)的整體排量。

最后，井漏問題發(fā)生后，要及時采取上提鉆具、活動防卡和側(cè)漏速等一系列措施，堵漏方案的制定也要結(jié)合實測收集數(shù)據(jù)，初步明確漏點位置、地層流體和漏失通道性質(zhì)等情況，仔細填寫填漏施工單。

五、結(jié)語

綜上所述，井漏是石油鉆井工程開展過程中經(jīng)常面臨的問題，如果不能有效防治井漏，將會嚴(yán)重影響后續(xù)油氣鉆井施工單位。因此，在石油鉆井工作實際開展過程中，必須第一時間分析井漏的發(fā)生原因，采取科學(xué)合理的防漏堵漏工藝技術(shù)，從根本上確保石油鉆井工作質(zhì)量，為石油開采技術(shù)的發(fā)展提供支撐。

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