關于鉆井工程中井漏的預防及堵漏技術分析

齊永高

在鉆井工程中，井漏問題較為常見，在不同程度上影響著工程作業成效，可能出現鉆井液、泥漿滲透到地層中，埋下一系列安全隱患，有待進一步完善。由此看來，在鉆井工程中應該尋求合理的預防及堵漏技術，盡可能避免井漏問題的出現，為后續作業活動順利開展打下堅實基礎和保障。

一、鉆井工程中井漏的條件和原因

1.鉆井工程中井漏的條件

鉆井工程在作業過程中，由于鉆井液、泥漿滲透到地層中，出現井漏問題，對于作業活動有序開展帶來一定安全隱患。地層中的裂縫、孔隙，導致井液漏失到通道中，埋下一系列安全隱患；地層孔隙中流體壓力較之鉆井液液柱壓力要小的多，存在一定的壓力差。就井漏類型來看，主要包括裂縫性漏失、滲透性漏失和空洞型漏失幾種。

2.井漏的原因

在鉆井工程作業中，井漏問題形成的原因主要表現在以下幾個方面：

其一，人為因素導致的漏失，由于井眼壓力和底層破裂之間的壓力差，可能在井眼周圍出現裂縫，加劇井漏問題的出現幾率。在地下資源勘查開發中，地層孔隙壓力分布發生了明顯的改變，縱向壓力系統逐漸紊亂。注水開發促使地層破裂壓力發生明顯變化，出現高低壓差問題。在施工過程中，由于缺少合理的防護措施，如果缺乏鉆井液未能得到有效控制，密度較高，抗壓強度薄弱地層會出現井漏問題；下鉆過程中，隨著下鉆速度的加快，會出現過高激動壓力；鉆井液粘切過高，可能加快開泵速度。

其二，自然通道因素導致，在沉積、水溶蝕中形成。通常情況下，泥頁巖漏失幾率較低，對于一些較硬脆的地層，可能受到裂縫和風化作用影響，加劇漏失通道現象的出現。對于部分膠結性較差的砂礫巖，孔隙連通性較好，可能在鉆進過程中地層發生井漏問題，埋下一系列安全隱患。對于滲透率較高的砂礫巖，孔隙作為主要漏失通道，由于鉆井液密度較高，可能出現漏失問題。通常情況下，低滲砂礫巖的井漏幾率較小。石灰巖和白云巖作為碳酸鹽巖只能夠的主要類型，受到構造運動和風化作用形成眾多的溶孔，形成漏失通道，加劇井漏問題的出現。

二、鉆井工程中井漏的預防分析

通常情況下，在鉆井工程作業過程中，井漏問題會對作業質量和作業安全產生不同程度上的影響。為了有效解決這一問題，應該尋求合理的預防和控制措施，主要包括漏層位置的預測、井身結構合理設計以及地層承壓壓力提升幾個方面。

1.漏層位置的預測

對于漏層位置的預測和分析，應該根據實際情況選擇合適的方法。在使用井溫測量法過程中，受到地層溫度的影響，可能會出現井漏問題，鉆井液滲透到地層中，和下部鉆井液產生一定溫度差異。結合溫度差異大小，可以及時有效地判斷井漏位置。使用溫度測井儀器，確保井溫測量誤差不超過0.5℃，熱慣性不超過3s。為了便于測量工作開展，通過電阻橋臂的使用，探頭放入不變溫度時，橋臂電阻值相等，電位差△UMN=0。井溫探頭從溫度T1逐漸進入到T2環境，產生電位差△UMN，按照特定公式計算。

公式中Rc為不變溫度T0時候的橋臂電阻，α為橋臂電阻絲的溫度變化系數；井溫探頭的溫度差△T=T2-T1升高，△UMN線性值隨之增大，電位差正負很大程度上由介質冷熱溫度決定。T2＞T1，△UMN為負。

鉆井過程中由于鉆頭連接的鉆桿尺寸不同，可能出現在任一地層，使用逐步逼近法計算漏層位置。伴隨著井漏漏失量的增長，鉆井液動液面遠遠低于井口位置，流失量不斷減少，在穩定位置與泵排量趨于一致。受到壓強的作用和影響，伴隨著鉆井液動液面加深，漏層位置隨之加深，加劇井漏失返問題的出現，泵壓為零，可以快速計算出漏層位置。

2.井身結構的合理設計

為了有效避免井漏問題的出現，應該立足于實際情況進一步優化井身結構的設計優化工作，通過現場勘察了解地質條件和水文條件，有助于為后續的井身結構設計提供可靠依據，確保后續鉆井工程作業活動有序開展。如果井身結構設計不合理，可能加劇井漏問題的出現。故此，在鉆井工程作業中，避免盲目性地設計，結合作業區域地質條件和水文條件，設計合理的方案降低井漏問題。此外，井身設計中，應該綜合考量底層空隙壓力和油氣層位置等因素，選擇合適的完井方法。

3.降低鉆井液動壓力

鉆井作業過程中，隨著液體動壓力的升高，井漏發生幾率隨之升高。所以，應該尋求合理有效的預防措施控制鉆井液動壓力，降低井漏發生幾率。基于此，應該加強鉆井工程作業情況的調查和了解，選擇合適的液動壓力，如果發現施工區域中出現裂縫和孔隙問題，由于內部結構復雜，鉆井液滲透到地層中，地層漏失壓力和孔隙壓力相等，盡可能讓鉆井液的靜液柱壓力和地層孔隙壓力保持一致。此外，在鉆進過程中降低激動壓力，鉆進過程中開泵緩慢，合理控制鉆進速度。由于鉆井中環空間隙較小，可能產生較大的境內循環液動壓力，導致井壁破裂出現井漏問題。所以，通過對鉆井工程的實地勘察，盡可能減小鉆井液動壓力，為后續作業活動有序開展奠定基礎。

4.降低鉆井液環空壓耗

鉆井工程作業中，為了降低井漏發生幾率，可以通過降低鉆井液環預防井漏問題出現。作業過程中，通過對作業數據的計算和分析，選擇合適的鉆井設備和結構，降低鉆井液環空壓耗，增加環空間隙，降低下鉆難度以及鉆進的損耗。進入到工段高坡時，減少鉆井液濾失量，選擇最佳的濾餅，減少環空間隙的出現。與此同時，除了上述措施以外，還可以根據實際情況選擇其他的安全防護措施，在專業中心區域保持嚴謹的態度，選擇合理的預防措施，避免井漏問題的出現。需要注意的是，鉆進過程中需要合理把控鉆進力度，不可以過于劇烈，形成一個正常的開泵循環。

三、鉆井工程中井漏的堵漏技術

1.選擇合適的堵漏材料

諸如，采用自適應防漏堵漏劑，應該選擇新型封堵機理，盡可能選擇彈性較大的加固填充物。在這個過程中，在聚合物封堵基礎上形成新的封堵層，借助加固劑對微孔隙進行處理，協調完成鉆井管道防漏堵漏工作，盡可能避免鉆井液的入侵。自適應防漏堵漏技術中使用吸水樹脂，可以用公式來表示其吸水倍率，為：

2.選擇合適的堵漏方法

井漏問題的出現，可以使用橋接堵漏法、隨鉆堵漏法和固結堵漏法進行處理，有效修補井漏區域。但是需要注意的是，鉆井過程中應該確定井漏發生位置，掌握井漏規模和嚴重程度，選擇針對性的方法進行堵漏處理，提升鉆井工程作業質量。與此同時，為了可以進一步提升封堵效果，應該根據實際情況選擇合適的封堵試劑，借助專門的封堵機進行處理，在前沿的理論指導下，選擇彈性較大的加固材料，提升井漏的修補質量。在堵漏過程中，首先采用尺寸較大的顆粒封堵裂縫、孔隙，使用加固劑對微小孔隙封堵處理，協同完成鉆井堵漏工作，避免鉆井液滲透。

四、結語

在當前可持續發展戰略背景下，鉆井工程涉及內容較廣，為了有效避免井漏問題的出現，應該結合實際情況，尋求合理的預防措施和堵漏技術，盡可能避免鉆井液、泥漿滲透到地層中，及時有效地判斷隱患位置，提升封堵處理成效，保證后續的鉆井作業活動安全有序進行。