钻井现场井涌井漏事故原因分析及对策研究

钻井现场井涌井漏事故原因分析及对策研究

王文利  ,李曙光 ,柳思祺

中国石化胜利石油工程有限公司黄河钻井总公司  山东 东营  257000

摘要：近年来，我国的钻井工程建设有了很大进展，在钻井工程中，井涌井漏事故时有发生。在开展钻井作业时，往往会碰上系列突发情况，尤其是井漏现象，它是相当严重的。一旦出现井漏，会让钻井液流进地层，在致使地层被污染的同时，也会引起这两种压力失去平衡，也就是井底以及地层压力，从而引发种种事故，如井喷。另外，为弥补该问题致使的损害，需投入很多的人力与物力。所以，在钻井作业中，强化预防井漏情况，加大对堵漏技术的研究力度，存在着相当关键的作用以及意义。本文就钻井现场井涌井漏事故原因分析及对策研究，以供参考。

关键词：钻井施工；井涌井漏；事故原因；监测方法

引言

近年来，随着我国经济持续快速发展，石油及天然气资源需求量不断上升，仅靠国内油气田产量供不应求，油气资源进口比重不断上升，虽然在一定程度上解决了能源紧缺的局面，但不利于国家油气供应战略安全。国内油田企业加大了勘探开发力度，石油勘探技术不断提升。但是，在石油钻井的过程中，依然存在井漏现象频发的情况，容易造成严重后果，不仅耽误钻井施工进度，严重的情况会诱发井喷等严重的恶性工程事故。所以，有必要深入研究钻井工程中的井漏预防，以及堵漏技术。

1井涌、井漏发生的原因分析

1.1井涌发生的原因分析

井涌是钻井施工过程中较为常见的异常情况，钻井液设计密度过低或者地层异常高压都会导致井涌的发生。井涌的一旦出现，要及时的发现并采取适当的措施予以控制，否则容易导致井口失控，最终导致井喷的发生，造成严重的经济损失。因此，要熟悉井涌发生的原因，了解井涌发生的征兆，以便出现井涌时，能够采取有效措施。井涌发生的原因归结为以下几类：（1）当钻井过程中钻遇异常高压地层，地层压力大于井筒内液柱压力，在压差的作用下，地层流体进入井筒内，导致井涌的发生。（2）钻井液密度设计过低，导致井筒内压力小于地层压力，最终出现井涌。（3）钻井过程中由于地层流体的不断侵入，导致钻井液密度降低，井筒内压力小于地层压力，加剧了井涌的形成。（4）起钻时，没有按照设计向井筒内加入足够的钻井液，使得井筒内液柱压力降低，小于地层压力，导致井涌的发生。（5）发生井漏时，没有及时补充钻井液，井筒内液面降低。（6）起钻过程中，钻具对地层的抽吸作用，特别是钻头发生泥包时，起钻对地层抽吸作用。

1.2井漏发生的原因分析

在开展钻井作业时，致使井漏的因素有：1）自然原因致使的漏失。通常来讲，出现泥岩石漏失的概率较小，针对部分相对硬脆的地层，容易被风化以及裂缝所作用，进一步促使了漏失通道的发生。就砂砾岩来讲，它的孔隙的连通性相对理想，基于漏失通道而言，孔隙是广泛存在的，而对于钻井液来讲，它有着相对大的密度，容易引起井漏问题。相比之下，砂砾岩出现井漏问题的可能性是比较低的。无论是白云岩，还是石灰岩，它们都属于碳酸盐岩，在风化以及构造运动干扰之下，会产生漏失通道，提高了井漏现象发生的概率。2）人为原因引起的漏失。对于破裂以及井眼压力来讲，由于二者会产生压力差，井眼附近容易形成裂缝，提高井漏现象发生的概率。当勘察以及开发资源时，孔隙压力会形成较大的改变，系统会慢慢紊乱，在注水开发影响之下，引起破裂压力形成较大的改变，致使压力差的情况。当开展施工作业时，若不具备科学合理的防护措施，未充分把控钻井液，则抗压强度相对低的位置，可能会形成井漏现象。当进行下钻时，伴随速度的变快，压力会变大。若存在偏大的黏切力，井泵速率偏大，也可能会致使井漏。

2钻井现场井涌井漏事故对策

2.1加强井身结构设计

众所周知，加强井身结构的设计，可以有效预防井漏现象。相关人员可以对施工现场进行实地考察，严格勘查该区域的水文和地质情况，同时，以地层压力剖面为基础，可以建造合理的井身结构，可以结合专业、精准的数据支持，保证合理性的前提下，设计井身的层次、井口的尺寸等内容，保证相关因素符合工程的使用标准。倘若井身设计不够合理，便会容易引发井漏现象。所以，在施工过程中，需要结合实际情况，合理设计井身的各个部位，保证其符合施工要求，设计人员不能依据个人的主观想法进行设计，防止埋下安全隐患，需要结合油气层的位置以及完井方法等多方面内容进行设计，保证井身结构设计的可行性和科学性。

2.2进行堵漏技术的进一步强化

在进行防漏技术运用的过程中，工作人员还需要发挥低渗透油藏防漏堵漏钻井液技术中的堵漏功能。现阶段的堵漏技术主要有以下几种表现方式。首先，工作人员可以通过静止堵漏的方式，来进行油田开发采集工序的保障。具体说来，是工作人员需要在发生局部漏失或完全漏失的情况下，进行技术套管的使用。与此同时，将所有钻具全部取出，让其静置一段时间，这能够有效地解决现阶段存在的漏失问题。但在有些情况下，相应漏失现象的产生，是由于在钻井过程中工作人员的操作没能按照规章制度来进行，最终出现了下钻速度过快或者开泵过于用力等问题，这些问题的出现会导致地层压力超出破裂压力，进而出现裂缝，最终使得漏失现象出现。遇到这种情况，工作人员需要进行机动压力的缓解，尝试通过让裂缝闭合的方式来进行井漏问题的解决。总而言之，在进行堵漏技术使用的过程中，有较多的施工要点，工作人员务必要对此引起足够的重视。

2.3起下钻过程中井涌的监测

大多井涌事故都发生在起下钻过程中，特别是钻开油气层后，起下钻过程中施工措施不当，极易导致井涌、井喷的发生。起钻过程中发生的井涌多是因为没有按照设计加入足够量的钻井液，导致井筒内液面降低，当井筒内液面下降，井筒内压力降低，小于地层压力时，地层流体进入井筒内，形成井涌。此外，当钻头发生泥包或起钻过快时，起钻过程会产生较强的抽吸作用，使得井筒内出现负压，地层流体进入井筒形成井涌。因此，起钻过程中，应时刻留意井口有无溢流情况，如果发现溢流，应立即采取措施予以控制。下钻过程中井涌多是因为下钻速度过快，引起井底压力激动，井筒内液柱压力大于地层压力，井筒内钻井液进入地层，当井筒内漏失的钻井液量过多，井筒内液柱小于地层压力，此时，地层流体会进入井筒，引起井涌。因此，在下钻过程中，应加强对钻井液返出的监测，发现井涌迹象应采取有效措施，进行控制。

结语

综上所述，加强对井涌井漏的监控对于安全高效钻井意义重大。随着信息技术的发展，各种随着监测软件及系统应用而生，虽然各种软件大同小异，最根本的原理都是从分析钻井参数出发，针对井涌井漏响应最明显的参数，确定优先级，然后每项参数确定一个门限值，变化超过门限即发出预警。随着地层流体进入井筒内，返出的钻井液密度下降。综合以上信息，综合判断该井发生井涌，现场人员及时通知钻井队，采取合理措施进行处置，确保了钻井施工安全。应当采取行之有效的技术手段，来预防井漏的出现，真正提高堵漏技术水准，针对井漏出现的部位，第一时间开展修补及处理，加大技术培训力度，一旦出现井漏问题，使钻井人员立刻使用合理的措施，有效修补井漏位置，以尽可能减小损失。

参考文献

[1]李鸿志.钻井工程中井漏预防与堵漏技术的研究与应用[J].中国石油和化工标准与质量,2018,38(11):154-155.

[2]廖炜,常亮,王立伟.钻井工程中井漏预防及堵漏技术策略研究[J].石化技术,2021,28(06):112-113.

[3]史祥贵.钻井工程中井漏的预防及堵漏技术分析[J].西部探矿工程,2021,33(06):57-59.