淺表層井防漏堵漏技術探討與應用

趙休龍 張之邈 汪金周(中原石油工程有限公司固井公司， 河南 濮陽 457000)

淺表層井防漏堵漏技術探討與應用

趙休龍 張之邈 汪金周(中原石油工程有限公司固井公司， 河南 濮陽 457000)

蜀南地區鉆井過程中淺表層漏失嚴重，選取合理的防漏、堵漏技術是鉆井工程急需解決的問題。從淺表層漏失井漏失機理及原因分析著手，選取了可控膠凝堵漏、催凝水泥漿堵漏、催凝水泥漿配合凝膠混堵等三種方法進行堵漏，現場應用效果良好，可進一步推廣應用。

淺表層；凝膠；催凝水泥漿；可控膠凝；堵漏

蜀南地區昭通、長寧等區塊鉆井過程中淺表層漏失嚴重，漏失段較長。目前針對漏失量不大的情況，主要采用清水強鉆的方式鉆至一開設計井深，若發生較大漏失或失返性漏失，清水強鉆不具備條件的情況下，則需要先堵漏，再鉆進。此外由于該區塊地表地層風化侵蝕嚴重，大型裂縫及溶洞發育較好，在鉆第四系的過程中，即發生嚴重漏失，漏失鉆井液甚至污染到農田，造成環境污染及不必要的經濟損失。因此，開展蜀南地區淺表層防漏、堵漏技術研究具有重要的理論及現實意義。

1 淺表層漏失原因及機理

(1)地質原因 蜀南區塊構造運動強烈導致地下構造變化較大，淺表層地質分布因地區的不同而不同，且斷層比較發育，此外淺表層在長期的風化侵蝕后，地層發育明顯的裂縫及溶洞，這是導致目前蜀南鉆井淺表層漏失的主要原因。

(2)工程原因 蜀南區塊淺表層鉆井過程中，在鉆井液的選取上主要使用清水鉆井液進行鉆進，清水攜砂能力及鉆遇地層(須家河、雷口坡、嘉陵江、飛仙關地層巖性特征主要為灰巖)的造壁能力較差，一遇見裂縫及溶洞即發生惡性失返性漏失。

長寧H26-4井鉆穿上部侏羅系地層后，進行導管固井作業，導管下深為59m。下部即為須家河地層，且地層厚度達到了280m。進入須家河地層后，鉆進不到10m，即發生失返性漏失，進行一次水泥堵漏后，鉆穿水泥塞面，進入下部鉆進，鉆進至80m又發生失返性漏失，斷斷續續進行了11次堵漏，終于鉆進至表層深度，下套管固井。

2 淺表層井防漏、堵漏技術及應用

(1)防漏技術 采用電法勘探方法，預測表層溶洞裂縫，有利于提前對鉆井平臺進行初步篩選，從而避開溶洞、裂縫性地層。雖蜀南區塊目前未進行類似的嘗試，但為節省鉆井成本，提高鉆井周期不失為一個好的選擇。采用此方法后，可以在修建鉆井平臺前，提前埋入一定深度的涵管并用水泥封固，從而防止或減少導管鉆進過程中的漏失。

(2)堵漏技術及應用 ①在漏水不漏砂的井筒內(小裂縫地層)采用鉆具插入巖削，注催凝水泥漿進行堵漏，水泥漿侯凝后，能夠有效封堵漏層。以YS108H3-3井為例。

YS108H3-3井一開過程中，因下部漏水，導管封固后，未達到水泥漿侯凝時間開鉆后，井內巖削循環不出來，導致導管鞋30m處垮塌，連帶方井塌方，我們采取的堵漏方法為：將鉆具插入50m巖削中，注入2．5%氯化鈣的催凝水泥漿，注完水泥漿后，迅速將鉆具提至井口，侯凝。堵漏成功。

②在既漏水又漏砂的井筒內，采取可控膠凝吊灌的方式進行堵漏。以長寧H9-2井為例。

長寧H9-2井，一開過程中，鉆遇須家河地層80m時，發生失返性漏失，用鉆具往井內探后，發現井內無液面也無沉砂，遂采用注可控膠凝的方法對井內進行吊灌，吊灌完成后，井隊侯凝4小時探塞，塞面達到封堵要求，既減少了侯凝時間，使鉆井周期縮短，也達到了較好的堵漏效果。

(3)漏失特別嚴重的井(大裂縫及溶洞型漏失)，采用凝膠與催凝水泥漿配合的方法進行堵漏，依靠凝膠暫堵橋塞的方法效果較好，以長寧H26-4井為例。

長寧H26-4井一開清水強鉆至146m，發生失返性漏失，判斷漏層位置在井底146m和131m處。第一次堵漏采用凝膠10m3注入井底，水泥漿注入15m3，依靠凝膠成橋暫堵的方法承托水泥漿進行封堵，水泥漿侯凝到時間后，下鉆探塞，水泥塞面131m處，駐留水泥漿16m，灌清水15m3，井筒滿，30min后，液面下降，漏失12m3清水。判斷漏失點還在131m處，依靠井隊強鉆至185m處，發生失返性漏失，進行第二次堵漏，經過上次的經驗，本次堵漏要兼顧131m漏點處進行封堵，采取的主要技術方案為：先注入5m3凝膠后，再注入7m3水泥漿，待水泥漿初凝后，對131m處進行人工大顆粒封填，盡量使其在131m處搭成橋，再注凝膠5m3和水泥漿7m3。該次封堵一舉成功，順利鉆進至表層深度。

3 防漏、堵漏技術發展方向

(1)試驗用清水充氣鉆井技術：針對淺表層裂縫溶洞地層，可采用清水充氣鉆井技術，降低密度，減少用水量，同時增加機械轉速，有利于快速解決淺表層井漏，順利鉆至一開井深。

(2)加強凝膠與水泥漿配合混堵技術在淺表層漏失井中的研究：凝膠具有結構力強、切力、粘度和彈性，能夠在漏失通道滯留，阻斷漏失通道，延展性能好，能最大的進入漏失通道，形成橋塞，配合水泥漿進行封堵，能提高地層承壓能力，漏失反復性較小。

(3)加強可控膠凝在淺表層堵漏過程中應用的總結和研究，找出一套適合該地區淺表層堵漏的方案和措施來，更好的服務鉆井，降低鉆井周期，節約鉆井成本。

(4)加強物理堵漏技術的研究：目前堵漏工藝不能精確、高效的對漏點進行封堵，可探討應用物理堵漏技術，采用新工藝、新工具，如堵漏材料送入工具等，實現高效堵漏、精確堵漏。

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