石油钻井堵漏技术的工艺研究

韦俊黔

中海油田服务有限公司钻井事业部 300451

摘 要

当今国内外新兴的钻井技术能够极大地提高石油勘探和钻采质量和速度，但在钻井作业的过程中出现的井漏问题会严重影响工程的进行。井漏问题是钻井作业中公认的难题，其成因复杂、类型多样，井漏预防措施又相对复杂。一旦油井出现井漏之后，油井中的压力会被严重的井漏所降低，如果堵漏不及时导致漏失程度进一步扩大，将对正常的钻井作业产生很大影响，从而导致井壁不稳定、钻井液损失、井喷、井塌等事故的发生。本文通过对国内外对钻井作业过程中的防漏堵漏技术进行研究，为解决钻井作业中存在的井漏问题。

关键词：钻井作业；防漏措施；堵漏工艺

一、钻井作业井漏的原因及类型

1.1产生井漏的原因

产生井漏问题的主要原因分为自然形成与人工形成。第一种自然形成是由于地下溶蚀、沉积以及地层构造活动过程中，产生了不同类型的漏失，这些漏失保存在储层中。与天然形成的其他构造处于相同的层位上，并且呈现横向分布的性质，包括天然裂缝、溶洞漏失等多种类型。在钻井作业的过程中，一旦遇到漏失层便会出现更为严重的影响。漏失发生过程中具体的速度，与所在区域的裂缝长度以及宽度有直接联系^[1]。

另一种人工形成可以理解为是人工改造所引发的漏失，例如在钻井作业的过程中，引起地层变化，地层中原有的压力也因此发生改变，进而导致钻井过程中简陋的问题产生，由于技术人员操作不当，或者在操作过程中原料与技术手段使用出现错误，都会可能造成井漏出现。

1.2井漏类型分析

1.2.1 裂缝性漏失

裂缝性漏失是由于地层中的裂缝所造成的，在钻井的过程中对于遇见裂缝是不可控的。天然的裂缝会对油井造成不可逆的损失，钻井液会随这裂缝进入到地层，同时对地层造成伤害。此时若继续进行钻井，将会产生井漏现象，其漏失的速度大不易控制，会造成很大的损失。

1.2.2 渗透性漏失

渗透性漏失主要产生在浅井段的疏松岩，其主要的特点是较强的渗透性。通常是由于钻井的过程中所产生的压差，将钻井液渗透到地层。通常渗透性漏失的漏失速度较小，所造成的损失也较小。渗透性的漏失所造成的井漏问题通常是较为容易解决的^[2]。

1.2.3 溶洞性漏失

溶洞性漏失主要发生在石灰岩地层，这种地层常会有水溶洞的出现。会导致钻井过程中钻井液泄露率增大，甚至会导致钻井过程中产生严重的漏失，引发井喷现象。其对油井造成的危害巨大，甚至会严重影响钻进作业的进行。

二、钻井作业堵漏工艺研究

2.1钻井作业堵漏方法

当钻井作业中出现常见的井漏处理方法：

（1）合理地调整钻井参数；

（2）增加防漏堵漏材料的使用；

（3）根据实际情况配置相适应堵漏的泥浆；

（4）对于井中的特定情况，增加被堵漏材料的密度或材料颗粒的大小。

如果井中井漏的原因和损失的空间参数尚未确定，传统的堵漏措施不太可能发挥出大的作用。

2.2钻井作业堵漏工艺

（1）工程堵漏工艺

在钻井作业过程中油井出现井漏现象有以下几种具体措施：

根据底层的压力剖面进行研究，设计出合理的深层结构，在钻井作业的过程中如果遇到地层的孔隙压力存在损失的情况，那么一定存在着较大的破裂所造成的压力差。为了有效的避免这种情况，在钻井作业的过程中要具有防裂手段，针对井内结构进行合理设计，从而保证地层之间的压力能够保持均衡，避免高压层获封隔器在使用过程中造成压力影响^[3]。

要降低环形空间的压耗主要有：

①钻井作业的过程中在钻屑能正常携带的情况下，降低泵量与压力。

②对钻具的结构进行合理的调整并在钻进时尽量减少对胶皮扶正器的使用，用胶皮护箍代替。

③降低泥浆中钻屑的含量，从而达到提升固态控制能力的目的。

④钻井进入到高渗透地层中时，严格控制泥浆滤失量，提升钻井过程中的泥饼质量，避免出现厚泥饼导致环空间隙被减小，导致环空压耗的增加

⑤对钻进速度必须严格把控，立柱下方的钻进速度必须控制在45秒至60秒之间；

⑥正确合理地安装控制设备，控制设备非常重要。它用于减少浆液中的固相并降低粘土的实际密度，以控制流体的注入压力。

（2）泥浆堵漏工艺

①在提取泥浆之前，泥浆必须用水充分膨润，并且泥浆的黏度必须保持适度以进行平稳的开采工作。

②在钻井作业的过程中，必须在泥浆的初步处理过程中适当地添加一些新的泥浆，以便可以有效降低实际参数，如附着力、固相和泥浆密度等，从而在现场处理后的具有更高的润滑性，并且可以产生更好胶结作用；

③在泥浆携岩适宜的条件下，有效降低对泥浆的附着力，对钻井作业产生相应的影响，可以有效降低能耗，激发低压激动。

④在对土壤渗透性高的地层进行钻探时，要把泥饼的质量调节到更高，并合理的控制泥饼的厚度，尽量保持在与环境相适应的区间，从而减少环形空间的压力。

2.3钻井作业堵漏工艺流程

在设计阶段开始时就要应用封堵技术了。要根据油田的实际情况来实施具体的应用情况，应着重做好以下几点工作：

（1）要对油水井的井史和生产动态数据进行认真的分析及科学的预测。对施井的动态和静态监测资料进行全面的掌握措，要对井下条件、水位和储层物性全面的掌握，以全面的提高工艺的实施效率；

（2） 从工艺的选择方面上，要更加充分的论证各个工艺的具体特点，充分的优化设计方案要合理、科学、有针对性地封堵漏失层；

（3）在施工的过程时，要十分认真的疏通及清理预堵段，必要时要及时的使用活性水或酸来清洗套管、炮孔及井旁的区域，要保证油及水泥浆与地层紧密的结合^[4]；

（4）在进行石油井水泥浆体系的配制时，要准确计算出石油井中水泥浆的最大用量，并且进行有效的估算，要正确的选择出合适的水泥挤浆管柱的设计，最大程度保证一次性注入的成功；

（5）要保证准确的确定出最大的允许施工压力，在选择合适的管柱技术上最为是关键的技术。

设计并建立了三种施工方法，研究确定了三种主要油井水泥浆体系。通过现场实施工艺成功率100%，实施90%的油井取得了良好的增油和降水效果，具有较长的有效期。

结 论

通过对钻井作业常见井漏预防与堵漏工艺研究后，本文得出以下结论：

（1）钻井作业时常见的井漏类型有：渗透性漏失、裂缝性漏失、溶洞性漏失；

（2）在钻井作业中，合理设计井审结构、降低液动压力、提高地层的承载力可有效地预防井漏；

（3）通过对堵漏剂室内酸化实验，得到了可以控制堵剂稠化时间和具有高抗压能力的堵漏剂；

（4）根据水泥浆的室内试验与堵漏工艺的现场应用，得出了工程封堵工艺与泥浆封堵工艺两种有效的堵漏工艺，堵漏效果好。

参考文献

[1] 张国荣,李维静.修井液用新型油溶性暂堵剂的室内性能评价[D].北京:中国石油大学, 2009.

[2] 刘永胜.石油钻井工程防漏堵漏技术研究[J].中国石油和化工标准与质量.2019,07:227-228.

[3] 宋永龙.油田老区块油气井防漏堵漏的技术措施[J].化工管理,2017,13:86.

[4] 杨志宏.可循环微泡沫钻井液研究及应用[J].石油学报, 2004,06:92-95.