中国石油集团西部钻探工程有限公司钻井液分公司 新疆 克拉玛依市 834000
摘要:在中国目前的重工业发展中,钻探是一项十分常见的技术。但由于受客观条件和钻井工艺等因素的制约,在钻井过程中往往会发生井漏。井漏事故不但影响了工程的正常进行,而且对工人的人身和财产造成了巨大的损害。另外,由于各种因素的影响,又难以防范,导致井漏在中国的钻探行业已经成为一大难题。针对这种情况,文章从井漏产生的原因、危害以及我国目前的防漏技术的使用状况等方面进行了全面的分析,并就其在实际中的应用提出了自己的看法,以期为有关领域的工作人员提供参考。
关键词:钻井工程;井漏预防;堵漏技术
随着我国经济的快速发展,对原油的需求量日益增大,对石油工程的开发与利用日益受到重视。在钻井项目中,存在着诸多影响因素,尤其是漏油事故时有发生,给钻井施工带来了困难,严重制约了钻探产业的发展。为此,有关技术人员要采取科学、合理的技术措施,才能有效地防止和解决这些问题。
1钻井工程中井漏的危害
(1)井漏的出现会对项目的工期造成很大的影响。即便只是很小的损耗,修理起来也要耗费很多精力和时间。如果出现严重的流动损耗,则需要较长的时间,还会导致工程停工,并有可能发生重大的人员伤亡。(2)不能正常使用,不但要耗费大量的人力和物力,而且还会造成重大的经济损失。如果发生泄漏问题,必须采购大量的漏泄材料,以堵漏,造成工程造价过高,所有的成本都要自己承担。(3)出现井漏,会对钻井施工的质量产生很大的影响。在发生井漏时,会有大量的杂质流入管道,从而造成管道堵塞。随着时间的延长,石油和天然气的流动变得更加困难,石油和天然气的输送效率下降,从而造成管线的阻塞。(4)一旦出现井泄漏,会影响到地质工作。一旦出现井漏,钻井液就不能回到地表,造成工作人员难以进行采样、进行地质分析,从而影响到钻井液的性质,影响到钻探工程的开展。(5)一旦出现井泄漏,就会引起一系列的次生灾害,对工程的安全构成了巨大的威胁。在工程建设中,极易发生钻井坍塌、卡井、井喷等极具危险性的事故。
2传统钻井工程中井漏预防及堵漏技术存在的问题
在钻井施工中,由于地质条件的复杂性,地层中的裂缝、孔隙较多。泥浆在施工中很容易渗入土壤。其主要原因是由于钻井液在压力作用下透过井壁进入地层。在当前的环境下,在钻井施工中,往往会遇到各种各样的问题,尤其是井漏。井漏的种类很多,包括裂缝型、渗透型、空间型。造成井泄漏的原因有两个,一是人为的,二是自然的。首先是因为人的原因。由于井下与井下压力的差异,在施工过程中很容易产生大的压差,从而造成井壁附近的开裂。这种人为因素在一定程度上大大增加了血液循环丧失的可能性。同时,钻井过程是一个复杂的过程,受多种因素的影响。当地层中的孔压不均匀时,它所受的竖向压力也会随之改变。在工程启动后,由于注水压力存在很大的差异。这些差异将使地层裂缝进一步恶化,使高差增大。这就需要有关的建筑工人对其施工方法、施工技术的关注。若注浆不当,会对整个工程产生不利的影响。比如,在高压下,钻井液注入浓度太高,就会出现渗漏。在钻探施工中,由于井壁结构问题,很可能导致井眼失水,而不合理的钻探又会导致井眼渗漏。第二个自然原因,就当前的状况来说,有许多天然的原因造成了井泄漏。由于岩层的脆性,岩层裂缝易受风化作用,从而增大了发生井漏的几率。在某些砂岩地层中,有大量的内孔,渗透能力很强,但是胶结能力很弱。在施工过程中,若注入的钻井液浓度过高,将会对钻井工作产生不利的影响,进而引起渗漏,进而对工程安全产生极大的威胁。而在大部分的施工中,由于岩溶洞穴的天然渗流通道往往会出现钻孔自身。若操作不当,钻井液极易泄露,造成严重的安全事故,严重影响钻井作业。
3钻进工程井漏事故预防措施
3.1优化设计井身结构
在设计井身时,应对套管、钻具的大小进行严格的控制,并对工艺参数进行合理的选择,对井体结构进行优化。为确保井眼的施工质量,必须充分考虑施工现场的施工环境,对施工现场的地质、水文状况进行全面的认识,并结合实际情况,选用合理的设计参数,以提高井眼结构的科学性,减少钻探事故。
3.2合理预测漏层的位置
在钻井施工中,技术人员必须对漏失层的部位进行正确的预报,并采取相应的预防措施。在钻井施工中,必须采用井温测量技术对漏失层进行精确的预报。利用温度计,可以测定井下不同温度的变化。钻井液在地层中渗透后,会改变钻井流体的温度。技术人员能够从温度的变化中判断出漏油的真实位置。准确地确定了钻井项目的具体位置,为制定合理的钻探方案和优化施工条件提供了依据。
4钻进工程中堵漏技术策略
4.1 确定井漏位置
①实地观测方法采用实地观测方法,对钻孔进行细致观察,对比岩心岩屑,找出可能出现井漏的部位。同时,要对钻井液密度和其他各种参数的变化情况进行全面的研究,并对其进行总结和分析,找出漏点。②采用跟踪试剂跟踪法测定钻井液中的试剂周期,可使钻井液的泄漏部位更加精确。在工程实践中,能准确地判断出井泄漏的部位。在实际应用中,可以将追踪试剂放置到容易出现泄漏的钻孔中,从而可以判断出钻井液的周期,从而确定出追踪试剂的返工时间。通过对比分析,可以确定哪些地层存在井漏,从而为井漏施工提供依据。③环形摩擦法是一种环形摩擦法,它要求对钻井液的流动进行分析。钻井技术人员必须对钻井液进口、出口流动进行详细的记录,并利用计算机进行准确的计算。因此,查明井漏成因,并加强工作措施的可操作性,是十分必要的。
4.2常用的堵漏方法
4.2.1 合理选择堵漏材料
在钻井过程中,技术人员要根据井漏的不同,合理地选用相应的井漏技术。要使堵漏工艺的效能得到最大程度的发挥,就必须对堵漏材料进行合理的选用,并对整个堵漏效果进行优化。若选用不当,不但会影响封堵效果,而且会造成资源的浪费。在钻探时,若漏油较大,则应采用硬质粒子和胶质物料。采用两种不同的材料组合,整体的封闭效果可以得到最佳的优化。技术人员要正确选用合适的堵漏材料,以进一步改善钻探的效果,使整个钻探项目的效益达到最佳。
4.2.2 化学堵漏技术
在钻探工程中,化学封闭技术是一种特殊的胶体,它在渗透层内不会再继续流动,能迅速填充缝隙、孔洞等空间。同时,距离石油、天然气和水也很远。在井漏部位设置了隔板,可以有效地将地层中的液体与井眼内的液体隔绝开来。具有高的起动压力和较高的起动压力,能使密封效果达到最佳。在特殊井漏条件下,固井水泥封堵技术能有效地改善整个结构的稳定性,使注浆后不会被冲淡,从而起到明显的封堵作用。
5结语
井漏问题是比较常见的,但是却造成了很大的损害。如果处理不好,后果不堪设想。要继续加强防渗、堵漏技术的开发与应用,对防渗、堵漏技术进行探讨与分析,加速开发和利用。同时,也要加强有关人员的技术素质,以保证他们能在短时间内解决井漏,降低井漏所带来的损失,从而推动我国的钻井事业的发展。
参考文献:
[1]宁宇祥,王伟志.钻井工程中井漏的预防及堵漏技术研究[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(01):242-243.
[2]魏斯壮.钻井工程中井漏预防与堵漏技术的应用[J].化工管理,2019(35):175.
[3]闫金景.钻井工程中井漏预防及堵漏技术分析[J].化工设计通讯,2019,45(11):254+256.