钻井工程防漏堵漏工艺应用探析

钻井工程防漏堵漏工艺应用探析

王建军,鞠银,王新佳,刘承业,侯运宝

胜利石油工程临盘钻井项目管理部，山东省德州市 251500

摘要：所谓井漏，指的是钻井过程中，钻井液大量向井眼周围地层中漏入和渗入的情况。当前，我国油气田勘探开发程度不断加深，钻井时遇到的复杂地层，尤其是裂缝性地层和碳酸盐地层，在钻进的过程中，钻头遇到压力衰竭的地层，大裂缝广泛的地层或者胶结较差的地层时，将导致钻井泄露事故发生概率不断提升。由于井漏会导致井壁稳定性下降，井壁塌陷，严重情况下甚至会导致井喷，所以井漏问题已经成为世界性困难的问题，将对油气藏钻井开发速度产生严重不良影响。且井漏问题发生以后，将导致钻井液漏失情况的发生，对储层产生污染和损伤，影响油气藏的产量，这就需要正在合理应用防漏防堵工艺对钻井工程进行干预。

关键词：钻井工程；防漏堵漏工艺；应用

1传统钻井工程中井漏预防及堵漏技术存在的问题

在钻井工程过程中，由于地质环境复杂，很可能存在大量裂缝和孔隙。因此，在钻井工程过程中，钻井液很容易渗透到地层中。主要原因是钻井液在压力下通过井壁渗透到地层中。就目前情况而言，钻井施工过程中经常出现各种井下复杂情况，其中最重要的是井漏。井漏有多种类型，包括裂缝型、渗透型和溶洞型。井漏的原因主要包括两个方面，包括人为因素和自然因素。首先是人为因素。由于井底和井内的压力不同，在工作中很容易在这两个地方形成较大的压力差，导致井眼周围出现裂缝现象。这种人为因素在一定程度上大大增加了钻井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。如果地层的孔隙压力分布不均匀，其承受的垂直压力也会发生变化。当开始泵入钻井液时，会出现较大的压差。这种压力差会进一步加剧地层裂缝，导致更高的压差。这就要求相关施工人员注意施工方法和施工工艺。如果钻井液注入不合理，将影响整个施工。例如，当钻井液的注入密度过高时，在强压力下会发生井漏。对于井壁，如果钻井液性能维护不好，在钻井施工过程中很容易造成失水过大，在钻井作业时由于操作不合理、施工工艺不对等情况下很容易造成井漏。第二个自然因素，就目前的情况而言，井漏的发生有很多自然因素。由于地层的脆性，地层中的裂缝很容易受到风化的影响，这增加了井漏的可能性。例如，在一些砂质地层中，存在许多内部孔隙，渗透性强，但胶结作用非常差。如果在施工过程中泵入的钻井液密度较高，在压差的作用下很容易造成井漏，给工程带来很大的安全隐患。同时，在大多数钻井施工中，所钻的地层可能存在具有溶洞的天然渗漏通道，极易发生井漏。如果工作人员坐岗未及时发现井漏或处理井漏方式不对，很容易导致重大安全事故，影响钻井工作。

2防漏堵漏工艺

2.1防漏工艺要求

首先，防漏工艺应用中，必须合理设计井身轨迹，针对天然的地层孔隙，必须建立压力剖面的结构图。其次，必须对钻井过程中钻井液形成的压力进行测定，以保障钻井压力平衡。此后，根据井漏位置，提前注入堵漏材料（如随钻堵漏剂），以降低产生井漏的风险。从钻井工艺角度分析，第一，对钻进速度尽可能的缩减，维系钻井速度的均衡性和缓慢性，将安全与效率协同应用于施工作业之中，避免钻井过程中产生较高压力导致地层结构破裂。第二，合理的应用固控设备，控制好钻井液密度，条件允许的情况下走设计密度下线，减少柱压；最后，在起钻的过程中，必须保证灌钻井液有效及液面测量，以减少反吐问题的发生。

2.2断塞堵漏施工技术分析

钻井工程是一项相对复杂的工程。如果钻井工程中发生井漏，需要采取科学有效的堵漏技术，及时将损失降到最低，避免发生更严重的复杂故障，减少井漏对工程的影响。就目前情况而言，在封堵低压层时，通常使用封堵材料进行填充。应科学合理地选择封堵材料，确保封堵井内的缝隙和裂缝。在封堵技术的应用中，纤维、固化、可变和刚性颗粒等材料被广泛应用。它们具有优异的吸水和膨胀性能，能够持续增强井壁的承载能力。通常，在发生井漏后，通常使用堵漏剂进行封堵。该方法的应用是首先找到合适的堵漏剂，然后准确控制堵漏位置，找到正确的位置并使用堵漏钻井液进行封堵。具体来说，找出发生漏失的层段，然后选择与钻井液密度相近的堵漏剂，并将其泵入漏失层段。在此过程中，相关操作人员应注意漏失钻井液的数量。如果漏失现象相对较小，减压模式应在可调节范围内关闭。但是，如果井漏情况严重，且漏失通道较大不易充填，则为了避免卡钻，应立即起钻，并使用其他方式进行挤压施工。在此过程中，可以通过保压过程中的压力值来判断封堵效果，值越高，封堵效果越好。

2.3堵漏材料

井漏发生以后，必须应用堵漏材料，进行阻隔层的建立，以发挥堵漏效果。堵漏材料必须由其工作原理出发，进行多种类型的划分，其中最常用的为单向压力封闭剂和桥接堵漏材料两种。桥接材料工作原理为片状、也存在颗粒或者纤维形状的材料，其彼此之间相互支撑，彼此互相产生影响。井漏通道之中，会形成与桥梁相类似的骨架，可以缩减通道的半径，受到压差的影响，细小的残留通道会形成堵塞，也有可能被嵌入，待完全堵漏以后才可以投入正常应用。抗压能力的充足程度为材料的主要要求，粒径大小必须依据通道大小进行选择，配比材料时，必须遵循特定的比例进行配比，以此最大程度促进堵漏效果的优化。单相压力封闭剂主要由木质材料和纤维材料共同组成，其属于可以自由流动的粉末。单相压力封闭剂属于一种新型的堵漏材料，可对井漏之中细小裂缝问题进行解决，该材料应用中的主要机理为井漏问题发生以后，在压差作用的影响下，单相压力封闭剂会向细小的裂缝之中注入，会生成垫层于缝隙中，垫层上会出现滤饼，滤饼会影响裂缝的渗透性，导致渗透性丧失，以此实现阻漏作用。这一材料的类型、延伸性和流动性、力度和形状等均会对封堵效果产生影响，必须立足与孔道建设的实际状况，合理性的选择单相压力封闭剂。

2.4循环法堵漏技术分析

钻井工程中发生井漏时，相关施工人员可根据现场情况，选择物理法随钻技术进行处理，对井漏处理有很好的效果。它通常用于渗透率相对较小的地层，因此也被称为循环法。在钻井过程中，地层刚被钻开时，如果出现井漏，此时，井内的裂缝通常很小，没有大面积的裂缝。但是其由于挤压位置的不同，并不能够清楚地判定具体位置。在该方法的应用中，首先，现场工作人员需要选择水眼较大的钻头，主要是利用堵漏剂的颗粒对裂缝层的裂缝进行连续封堵，并反复压实。这一过程要求不间断的活动钻具，反复压实，以确保钻井工程的稳定性，防止卡钻等现象的发生，也使封堵达到预期效果。这样，应注意钻井液的使用，并根据配方进行适当调整，使其具有较高的泵送性。

2.5强化堵漏新材料的研发

井漏发生以后，状况复杂，极易变化，不同类型的堵漏材料具有较多的功能，堵漏中，新型复合凝胶材料的应用可迅速结网，可对井内水分进行吸收，吸收以后会缓慢膨胀，对裂缝通道产生覆盖作用，直至对井漏细小缝隙阻止。这一材料防漏堵漏速度快，应用效率高。

3结论

井漏现象是较为普遍的问题，但其所带来的危害却是非常严重的，一旦处理不好就可能造成非常严重的后果。需要不断加大防漏堵漏技术的开发应用，做好井漏预防及堵漏技术的探讨和分析，加快井漏堵漏技术的开发和利用。同时也要提高相关工作人员的技术水平，确保其能够迅速处理井漏事故，减少井漏事故所带来的损失，推动我国钻井工程的发展。

参考文献：

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