高粘堵漏劑在貴州地熱鉆井中的應用

趙華宣,陳 浩

（貴州省地礦局114地質大隊，貴州遵義563000）

高粘堵漏劑在貴州地熱鉆井中的應用

趙華宣*,陳 浩

（貴州省地礦局114地質大隊，貴州遵義563000）

介紹并總結了高粘堵漏劑在地熱鉆井鉆遇微漏—小漏漏失的巖溶裂隙中的堵漏效果，通過鉆井作業現場實踐，高粘堵漏劑是微漏至小漏漏層較為適宜的堵漏材料。

微—小漏漏失；高粘堵漏劑；堵漏

1 概述

貴州省地熱資源豐富，地下熱礦水資源藏埋深度一般在2000m以下，并隨著藏埋深度的加深、熱儲溫度越高。淺表層的碳酸鹽巖地層在地質構造和地表水的酸化作用下，局部溶蝕裂隙發育，在地熱鉆井施工中，微—小型漏失十分普遍，對采用泥漿正循環鉆進工藝的鉆井需采取有效的堵漏措施后方能繼續鉆進，常因措施失當而耗費相當多的物資和時間，使鉆井效率低、成本高和鉆井周期長，因此，選擇確定一種適應性強、行效快的隨鉆堵漏物是實現快速堵漏的提前，有利于鉆進作業的延續、減少鉆井成本和縮短鉆井周期。

2 隨鉆堵漏物的選取和確定

隨鉆堵漏是在原鉆井液中添加一定量（比例）的堵漏材料，在堵漏漿液送入井內并鉆進，鉆進過程中，堵漏材料隨鉆井液進入漏失通道，其堵漏成份和鉆屑在通道口附近形成“膠凝壯”物封隔和在通道口形成一定強度的泥皮，隔離漏失通道，實現堵塞漏層。

鉆井（堵漏）成本是衡量堵漏物成效的指標之一，在鉆遇微漏—小漏（漏失量小于150L/min）地層的堵漏過程中，為選取既經濟而又能快速堵漏的堵漏物，我們進行了大量的對比試驗，試驗結果如表1、表2所示（見72頁）。

從表1統計數據可知，微漏漏層堵漏，采用801隨鉆堵漏劑堵漏過程需1.5～2h，高粘堵漏劑只需30min，效果較好；減少堵漏停待時間，基本實現連續鉆井，雖增加了堵漏劑的購置成本，但堵漏綜合成本低，是一種理想的堵漏措施。

從表2的統計數據可知，對小漏失漏層，采用高粘堵劑+惰性材料的隨鉆堵漏效果較水泥泥漿+惰性材料靜壓堵漏好，其堵漏過程只需30min、綜合堵漏成本也較低；高粘堵劑+惰性材料的隨鉆堵漏不需停鉆堵漏，實現連續鉆井，因此，高粘堵漏劑對小漏失漏層是較理想的堵漏物。

3 高粘堵漏劑的特性及堵漏原理

3.1 高粘堵漏劑的特性

高粘堵漏劑主要成份：黃原膠、羥乙基纖維素和陽離子聚合物，具有下列特性：

（1）堵漏劑進入漏失通道后與孔隙或裂隙巖石牢牢地粘附在一起阻止漿液向深處流動；

（2）堵漏劑具有的高粘度使其進入漏失通道后形成凍膠狀態而使流速慢慢降低直至停止。

3.2 高粘堵漏劑的堵漏原理

高粘堵漏劑進入漏失通道后與孔隙或裂隙巖石牢牢地粘附在一起阻止漿液向深處流動和具有的高粘度使其進入漏失通道后形成凍膠狀態而使流速慢慢降低直至停止的特性，攜帶惰性材料、粘土粒和原鉆井液中的鉆屑流入漏失通道，在通道口附近快速形成“膠凝狀”堵漏體和在通道口形成一定強度的泥皮，從而隔離漏失通道，實現堵塞漏層（圖1）。

4 高粘堵漏劑+鉅末堵漏現場試驗

在貴州省遵義市中部地熱水資源勘查CK4勘探井的一開孔段的鉆井施工，182.4～187.3m井段（地層為清虛洞灰巖）泥漿漏失90L/min，采用高粘堵劑+鉅末（2%）配8m3原鉆井液，泵入漏層后停鉆循環，測得堵漏效果如表3所示。

5 高粘堵漏劑堵漏技術措施

（1）高粘堵漏劑的配制：在原泥漿池內留5～8m3原泥漿，按需要加入高粘堵漏劑攪拌均勻即可泵入漏層，停鉆循環堵漏30～60min，即可實現堵塞漏層并繼續鉆進；

表3 高粘堵漏劑+鉅末隨鉆堵漏效果表

圖1 高粘堵漏劑堵漏原理圖

（2）高粘堵漏劑的加量隨漏失量的加大而增加，一搬微漏型漏失0.5～1kg/m3（粘度提升10～20s）；

（3）小漏型漏失因地層巖體裂隙較微漏型大，高粘堵漏劑的加量應適當增加，同時加入一定比例適宜粒徑的惰性材料效果會更好：

①漏速為50～100L/min，按1～2kg/m3的比例加入高粘堵漏劑（粘度提升20～30s）和2%～3%適宜粒徑的惰性材料（如鉅末、棉纖維等），拌勻后泵入漏層。

②漏速為100～150L/min，在5～8m3原鉆井液，按2～3kg/m3的配比加入高粘堵漏劑（粘度提升30～40s）和4%～5%適宜粒徑的惰性材料（如鉅末、棉纖維等），拌勻后泵入漏層，停鉆循環堵漏30～60min，即可實現堵塞漏層并繼續鉆進。

TE254

B

1004-5716(2015)09-0071-03

2014-10-20

趙華宣（1968-），男（苗族），貴州思南人，高級工程師，現從事地熱鉆探技術工作。