钻井防漏堵漏技术分析与建议

钻井防漏堵漏技术分析与建议

兰宏飞

新疆维吾尔自治区煤田地质局一六一煤田地质勘探队 新疆乌鲁木齐 830009

摘要：经济的发展，社会的进步推动了我国钻井勘探技术的不断完善，在进行钻井工作时，最常见的一项施工安全隐患便是井漏。受地质特点、条件以及钻井工程设计的制约，发生井漏现象是不可避免的。当发生井漏现象时，将会大大降低钻井工作的效率，甚至还会出现卡钻、井喷等复杂的施工问题，因此，要想有效地提高钻井工作的整体效率，实施有效的防漏堵漏技术是极为必要的。基于此，本文主要对钻井防漏堵漏技术进行分析，详情如下。

关键词：钻井；防漏堵漏；技术；分析；建议

引言

井漏一直是钻井施工过程中的一大难题，给钻井作业造成了较大的经济损失。经过多年攻关，在分析不同区块地层漏失特点基础上，逐步形成了多种防漏堵漏材料和配套技术，在现场防漏堵漏作业中发挥了重要作用。

1现如今井漏处理工作存在的问题

首先是不能准确解决漏层问题。现如今我国常用的漏层位置确定方法主要包括：观察法、水动力学分析法以及仪器测试法等，但是，现如今我们运用的这些方法还是不够精准，其还是不能满足实际现场施工的相关需求，尤其是面对长裸眼井段或是漏层较多的井段来说，在进行漏层位置确定工作时还是相对困难，在一般情况下，工作人员还是要依靠现有的经验以及相关的技术手段来确定漏层的位置。虽然存在部分研究机构通过现有的技术研究开发了不同类型的测试漏层精准位置的仪器，但是，总体来说技术还不够成熟，其依旧存在使用不够方面、成本过高、推广运用难等缺点。如果在施工过程中工作人员不能准确确定漏层的位置，对于后续的堵漏作业将会造成极大的影响。其次是不能确定漏失通道的开口尺寸。当工作人员进行井漏处理工作时，需要根据漏失通道的具体尺寸选择适宜的堵漏材料。但是，现如今我国依旧没有能够准确、快速测量漏失通道开口尺寸的技术，目前，我国最常用的漏失开口尺寸测量方法是通过相关的漏速大小进行判断，即漏速大的开口大、漏速小的开口小，通过这种情况测量的漏失通道开口尺寸具有极大的不确定性，其具体的测量结果与实际情况存在极大误差。尤其是在面对漏失地层孔或是溶洞较小的情况下，就算漏失的通道尺寸很大，整体的漏速也相对较小，与此同时，当漏失通道的尺寸超过一定程度时，开口尺寸将不再对整体的漏速产生影响。因此，采用漏速观察法来确定漏失通道开口尺寸的模式存在极大的盲目性，对于后续材料的选取工作具有极大的影响。

2钻井防漏堵漏技术分析与建议

2.1随钻防漏治漏技术原理和材料选择

随钻防漏治漏材料选择刚性颗粒、油膨胀颗粒、片状聚丁酯、纤维和沥青，按照合适的粒度级配复配而成。各种类型的堵漏材料，紧密结合、互相挤压、共同作用，在裂缝或孔隙中形成稳定的阻隔层，在地温的作业下，油膨胀颗粒逐步吸油膨胀，从而实现封堵住漏层、提高漏层承压能力的目的。当刚性颗粒、片状材料、油膨胀颗粒在漏失通道中“架桥”以后，形成封堵漏失通道的基本框架，随后纤维逐渐缠绕在框架上，漏失通道则逐渐变小。在正压差的作用下，沥青嵌入变小的漏失通道。在地温的作业下，油膨胀颗粒逐步吸油膨胀，最后形成稳定的封堵层，以达到油基钻井液随钻防漏治漏的目的。

2.2化学堵漏技术

化学堵漏技术主要是指相关的堵漏剂在进入漏失通道后能够与地层的相关因素（包括温度、湿度、压力等）进行化学反应的堵漏技术。此项技术首先会在漏失管道内进行滞留，随后进行交结以及稠化等不同的反映形成固化，从而达到堵漏的效果。工作人员在进行堵漏材料选取工作时，要想有效扩宽封堵的整体范围，提高封堵的最终效果，必须要积极打破传统填充的堵漏理念，选择新型适宜漏层特点的堵漏剂材料作为自适应防漏堵漏材料，主要包括弹性较大的胶束聚合物以及加固胶等。其主要堵漏过程为：首先，运用弹性堵漏材料中直径相对较大的颗粒封堵孔隙以及裂缝；其次，借助胶束聚合物的相关性能在第一次封堵基础上形成坚固的封堵层；最后，运用加固胶对漏层进行进一步的加固工作。通过上述的三个步骤进行堵漏，在传统堵漏基础上增添了一层坚固的封堵层，能够有效防止钻井液的再次侵入。

2.3隔断封堵机理

隔断封堵机理是指在地层温度、压力、流体等环境诱发下，堵漏材料发生物理化学反应，在裂缝中形成高强度结构体，隔断井筒和地层两个压力系统，提高地层承压能力。采用隔断封堵机理提高地层承压能力的效果取决于材料在环境中的自适应能力及结构体强度、反应时间和稳定性等，材料主要为聚合物凝胶类、可固化类等，适用于渗透性—裂缝性漏失地层。虽然国内外在堵漏机理研究方面取得了一定进展，同时开展了现场试验并取得了一定效果。但裂缝性地层堵漏机理总体上仍不完善：①大多数理论只是定性认识而不是定量计算；②基于岩石力学的应力笼理论、裂缝封堵机理以及基于实验的隔断封堵机理适用于高渗透性以及中小裂缝发育的漏失地层，但在大裂缝发育的恶性漏失地层适用性较差；③主要针对刚性颗粒材料的堵漏机理进行研究，对于柔性材料堵漏机理研究较少，尤其是三维裂缝防漏堵漏材料的运移、充填、堵塞等机理研究有待深入，关于柔性或复合型材料在三维裂缝内的堵漏机理目前国内外均尚未开展深入研究。因此，目前堵漏机理在指导承压堵漏技术研发及现场施工时存在较大限制，恶性井漏现场施工盲目性大，堵漏效果不理想。

3.可固化堵漏技术

可固化堵漏是针对失返性漏失、恶性漏失这类漏失而形成的堵漏技术。该技术是采用PG-土等可固化材料，在其中加入无机或有机缓凝剂，延缓固化材料的凝固时间，在固化材料进入到漏失通道之后，再通过加入激活剂使固化材料发生凝固。这种技术具有针对性强、用量少、承压能力高、堵漏效果好等优点，并且实现了堵漏材料的初凝和终凝时间可调，分别在2~5h、3~9h之间，室内评价实验显示这种技术的承压能力在7MPa以上。但这种堵漏技术对设备要求较高，需要专门的配浆罐和加压注入装置，且目前抗温性能无法满足深井高温需求，只能抗温至100℃，而深部天然气地层井底温度一般都在150℃以上，所以该技术还处在室内研发阶段，没有进行现场应用。

4.其它防漏堵漏技术

除了以上介绍的防漏堵漏技术和方法外，还有暂堵法、高失水浆液堵漏法和静止堵漏法等技术，这些技术都是拥有性能优异的防漏堵漏材料基础上形成的，在一定时期和复杂地层都发挥了一定作用。随着新材料、新工具的发展和突破，防漏堵漏技术也得到了进一步发展，在深层天然气的勘探开发中发挥着重要作用。

结语

综上所述，防漏以及堵漏工作的整体效率将直接影响后续钻井工作效率，受我国井漏堵漏基本理论以及研究进程相对落后的特点，我国的堵漏工作具有成功率相对较低，需要重复操作以及整体工艺不够完善的缺点。相关的研究人员一定要注重对各类堵漏材料的研究工作，从根本上提升我国井漏堵漏工作的整体效率。

参考文献

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