石油钻井工程防漏堵漏工艺的应用

石油钻井工程防漏堵漏工艺的应用

范撑旗

中国石油集团西部钻探工程有限公司吐哈钻井公司，新疆鄯善县，838200

摘要：石油钻井工程过程中，由于自然因素、人为因素的作用，会导致井漏的发生。井漏即钻井工作液渗漏，通常由于地质原因、压力原因作用造成。石油钻井井漏是钻井工程中常见的技术难题，为了最大限度上确保石油钻井的效果、避免井漏对石油钻井作业造成的损失，因此综合应用防漏堵漏工艺，实现对石油钻井工程的防漏堵漏。井漏的出现严重阻碍了钻井工程的顺利推进，给钻井工程造成重大损失。因此使用合适的防漏堵漏工艺，实现对井漏的有效处理。

关键字：石油钻井；井漏；防漏堵漏工艺；

一、石油钻井工程防漏堵漏案例

四川盆地地层岩性复杂，井漏、垮塌、缩径、污染、溢流事件多发，对钻井作业中的工具、仪器、工艺提出严峻挑战。为此，文章以川渝地区的井为例，分析了钻井过程中防漏堵漏的工艺技术的应用，为后期技术优化升级提供理论依据。

M井三开(Φ215.9mm)钻进至565.38m时发生井漏，表现为井口失返，只进不出，井口观察看不到液面，泵压7MPa↘4MPa，泥浆量减少10m3。地层岩性为砂岩。漏失前泥浆性能参数为：ρ:1.12g/cm3、FV:40s、FL:5ml、FC:0.5mm、Q:3/7Pa、FS:0.3%、PV:13、YP:6。漏失发生后，边灌泥浆强行起钻至安全井段，同时立即组织人员配堵漏泥浆9m3（DF-1、DF-2堵漏剂各2000kgLV-CMC300kg，般土500kg，FA-367500kg，PAC-142600kg）。在当天晚间21:30-0:00下钻井筒返浆正常，建立循环。以20L/S的排量、泵压1Mpa恢复钻进。之后每隔一小时向环空打压0.9Mpa静堵。到第三天2:00开始下钻并恢复钻进，钻进至618.67M，又一次发生漏失，漏失5方。组织人员配置堵漏剂9方，注入6方。起钻静堵，继续向环空打压，经过多次堵漏于第四日取得显著效果，不仅能建立泥浆循环而且漏失井段已能承受1Mpa的环空压力，7:00恢复钻进。与第五日完钻，完钻井深650米。

二、石油钻井工程井漏原因分析

针对上述问题，技术人员在第二次发生井漏时初步判断是由于泥浆冲蚀漏失井段的井壁，导致钻井再次发生漏失。目前，在对钻井工程项目发生井漏原因进行分析的过程中，有四类原因较为突出。一是由于石油钻井工程项目的井场地理位置较为特殊，表层为碎石层或沙土地质，松散且无有较为坚硬的岩石，在钻井施工过程中，就很容易发生渗漏问题。二是地层原因，即在地层沉积、地下水溶蚀或构造活动过程中形成了原始漏失通道，比如断层、天然溶洞、裂缝、破碎带等，或是低压且渗透性较强的地层，钻开漏失通道后便会发生漏失。三是钻井施工钻井液当量循环压力大于地层抗破能力（即地层被压实、胶结等形成的结构强度），或大于地层孔隙、裂缝、溶洞中流体的压力，且漏失通道的开口尺寸大于钻井液中固相的粒径，把钻井液压入了漏失通道而发生漏失。四是施工过程中由于开泵过猛、下钻过快等人为因素造成新的漏失通道而发生漏失。钻井施工人员进行钻井施工时缺乏规范化操作意识，对施工井地质条件缺乏正确认知，没有制定有针对性的防漏堵漏技术方案和正确的操作规程，而只是依靠工作经验开展钻井工作，也会在钻井施工过程中诱发井漏，加之技术人员缺乏安全意识和预防意识，出现井漏后不能运行有效的应急预案，会造成较大的经济损失。

三、石油钻井工程防漏堵漏措施分析

1.泥浆施工中的技术措施分析

在泥浆施工项目建立和运行过程中，技术人员要按照运行要求安排施工操作。第一，要在工程的一开过程中，利用预水化的方式，对膨润土进行处理，其中泥浆的粘度要控制在40s到60s之间。第二，在一开运行过程中，也要适时利用预处理机制对泥浆进行管控，并有效填充新浆，确保其密度能降低到一定数值范围内，且固相和粘切也随之降低，有效地转变为高润滑性的低固相聚合物泥浆，只有保证泥浆的基本组成结构，才能利用这种泥浆有效钻穿上部砂砾层。第三，在工程项目运行过程中，要选取适合的泥浆携岩，顺利降低泥浆粘切后，保证环空压耗能有效降低，从而实现压力的缓解。第四，对于高渗地质条件，要有效降低泥浆的适量，从而一定程度能保证泥饼的整体质量，有效规避环空压的损耗。

文中提到的钻井工程项目，一开井眼324mm，井深0-200米，泥浆体系为聚合物钻井液体系。一开采用M－47井泥浆30m3、清水30m3，加入搬土1000Kg、纯碱300Kg、PF-PAC500Kg及FA367300KG。这其中，泥浆性能调整为粘度36S，密度1.06g/cm3，滤失量8ml，泥饼0.5mm，含砂0.3，塑性粘度8mPa.s。一开地层主要为泥岩，造浆性很强，糊筛严重。钻进中振动筛、除砂器、离心机等固控设备全部运转，保证泥浆性能稳定。二开井眼245mm，井深500米，泥浆体系为聚合物钻井液体系。钻水泥塞时加入Na2CO3200Kg处理Ca

2+污染，然后加入COP-LFL500Kg、NPAN400Kg、PF－PAC300Kg及FA367500Kg加强聚合物钻井液的抑制性，控制好泥岩造浆。其中，泥浆性能为：粘度38S、密度1.16g/cm3、滤失量5ml、泥饼0.5mm、静切力1Pa/5Pa、酸碱度数值为9、含砂0.3、塑性粘度6mPa.s、动切力2Pa。进入浅气层后加强坐岗观察，振动筛处不离人，钻完井深500米钻完二开进尺，循环后短起下正常，起下钻顺利，下套管、固井一切正常。三开井眼168mm，井深650米，泥浆体系为聚合物钻井液体系。泥浆性能参数为：粘度38S、滤失量4.0ml、泥饼0.5mm、静切力2Pa/5Pa、PH值8、含砂0.3%、塑性粘度6mPa.s以及动切力7Pa。

2.钻井施工中工程技术措施分析

在钻井施工项目开展过程中，技术人员要针对具体问题进行集中管控和综合处理，提升问题的处理能力和综合管控能力，顺利建构切实有效的技术操作流程，并且保证钻井人员能按照标准化操作规范维护运行框架的完整度。第一，钻井人员在实际钻井过程中，要适当的管控钻井过程中的下钻速度，确保每根立柱的下放时间，大约控制在45秒到60秒之间，才能从根本上保证工程的稳定性和安全性，顺利建构更加完整的系统管控措施。第二，技术人员要在工程项目开展过程中，对钻探流程中可能遭遇的安全隐患进行集中梳理，要对井塌或者砂桥导致的卡钻事故给予高度重视，减少起下钻受阻问题的发生几率，要保证开泵环境的安全有效，降低泵排量，也是一种规避井漏的方式。另外，在钻井施工过程中，技术人员要以较为适当的速度推进施工项目，规避憋泵问题的出现，也是为了降低井漏事故的发生。第三，在钻井施工项目运行过程中，要对循环泥浆的排量进行严格控制，特别是对漏失段的管理，要规避定点循环。

结论

石油钻井工程项目中，防漏堵漏工作至关重要，需要引起相关技术人员的高度重视，确保施工过程和施工设计原理之间能形成有效的平衡态关系。结合施工现场的实际情况建构动态化的处理措施，并严格管理施工操作人员的施工行为，按照规范化要求统筹安排并综合管控，以保证钻井工程项目的有序进行，也为我国钻井事业的可持续发展奠定坚实基础。

参考文献：

[1]李振.石油钻井工程防漏堵漏工艺技术研究[J].中国石油和化工标准与质量，2022，42（11）：173-175.