鉆井工程中井漏預防及堵漏技術

康敬水

（中海油田服務股份有限公司，天津 300459）

1 概述

在導致鉆井工程出現井漏事故的原因中，最主要的原因是鉆井作業過程中所處環境的地質特征因素。在實際鉆井作業過程中，如果地層壓力比鉆井液的液柱壓力小，那么就極有可能導致井漏問題出現，而井漏問題根據漏速不同又可以分為多種級別。對于鉆井工程來講，井漏事故出現的原因并不是單一性質的，而是由多種因素共同引發的，所以在進行井漏事故預防以及堵漏技術研發過程中，需要綜合多種因素進行不斷的提升，為我國當前的油氣探測工作提供可靠基礎支持。

2 針對鉆井作業井漏問題的預防措施

2.1 加強鉆井井身結構設計

對鉆井作業過程中井漏問題進行預防，若能夠實現有效預防，首先需要對鉆井作業時的井身結構進行強化設計。對井身進行結構設計時，需要對鉆井設備作業現場進行全面的勘察，包括現場地質以及水文情況等，從而為井身的科學合理設計提供可靠的數據支持以及參考依據。其次，在設計的過程中，也要應用當下先進的設計手段以及設計設備和設計技術，對鉆井設備井身結構進行科學合理的設計，使井身能夠在設計結束并投入生產之后，在鉆井工程作業過程中真正發揮作用，為鉆井工程作業提供助力。因為對于鉆井工程作業來講，如果所設計的井身結構存在不合理的地方，那么在實際應用過程中導致井漏問題出現的概率會大大增加。所以在鉆井井身的設計過程中，應當根據實際作業環境情況進行設計方法的選擇，并且盡可能地做好科學合理的優化配置，盡最大可能將井漏問題的出現概率降到最低。除此之外，在進行鉆井井身設計時，還應當充分考慮到在鉆井實際工作時與地層接觸所產生的空隙壓力以及油氣層位置和可能會出現的破裂巖隙等多種因素。將這些因素都納入鉆井機身的設計考慮因素中，這樣才能夠使井身設計更加完美。

2.2 降低鉆井液動壓力

在鉆井作業的實際施工時，井筒中液動壓力越高，導致井漏問題出現的概率就越大。所以，在進行實際作業時，應當通過科學的方法對鉆井的液動壓力進行有效控制和降低，這樣能夠盡可能地降低井漏問題的出現。為了能夠使鉆井作業過程中井漏或者是井噴事故出現概率大大降低，在實際作業時需要對作業的實際情況進行全面的了解，然后在實際鉆井過程中選擇適當的液動壓力。如果在鉆井過程中，作業地段的裂縫和孔洞情況非常復雜，那么在鉆進過程中，當鉆井液進入地層時，所受到的阻力就不會特別大，同時地層的壓力流失和孔隙壓力基本是相同的，此時應當盡可能使鉆井液所產生的靜液柱壓力和地層孔隙壓力之間保持平衡狀態。從鉆井液本身來看，鉆井液本身密度對于液動壓力所產生的影響是非常重要的，密度越大液動壓力也越大。所以在進行鉆井液動壓力降低時，需要結合鉆井作業實際所處區域進行全面的分析，將導致鉆井液動壓力上升的因素綜合考量進去，然后進行針對性的措施制定，降低鉆井作業過程中液動壓力的上升趨勢。

2.3 降低鉆井液環空壓耗

在對鉆井井漏問題進行預防的過程中，為了能夠實現有效預防，降低鉆井液環控壓耗也是一種非常有效的手段。在正常作業過程中，為了能夠使井漏問題得到有效的預防，需要對實際鉆井施工時各項數據變化情況進行及時地掌握，并對鉆井設備結構進行合理的選擇，然后在此基礎之上進行鉆井液環控壓耗的降低，從而使井漏現象做到真正有效的預防。首先，在鉆井過程中，應當盡可能地使鉆井作業時，井筒鉆屑攜帶的鉆井液釋放量降低。其次，則是在進行實際作業時，應當對施工現場環境進行嚴密的勘測，結合施工現場實際情況，選擇合適并且科學的鉆井工具以及相應井深結構，使鉆井過程中環空間隙增加，從而使鉆井過程中下鉆的難度降低，同時使井壁濾餅所產生的損失也降低到最低程度。最后則是在進行鉆井時，如果遇到工段高坡，在鉆井過程中需要盡可能地使鉆井液濾失量降低，同時在鉆井過程中所選擇濾餅應當盡可能的優質且厚度不能太大，使環控間隙被消除。

2.4 其他方法

在鉆井過程中，通過對井漏現象進行全面分析，以及對其所產生危害進行評估，充分認識到在當前鉆井作業過程中對于井漏問題預防及處理的重要性。所以在進行鉆井作業過程中，應當盡可能地保證各項作業流程能夠規范操作進行，并結合實際作業區域內的真實情況進行相應的預防措施制定，盡可能地將井漏現象的出現概率降低。此外，在鉆井施工時，應當盡可能地對下鉆的力度進行良好的把控，不能夠過于緩慢，也不能夠過于迅速。在鉆井作業時，如果需要開泵進行循環，應當盡量先轉動，然后再開泵，讓小排量緩慢開泵作為開泵循環時的工作原則。

3 鉆井作業中井漏問題的堵漏技術研究

3.1 堵漏材料的科學選擇

通過對當前的鉆井井漏問題發生原因進行分析后發現，雖然在很大程度上該問題的出現因為施工作業存在問題，但是與鉆井作業過程中所使用的相關堵漏材料質量也具有很大關聯。因為對于鉆井作業來講，在實際作業過程中若是突發井漏事故，那么需要在第一時間確定發生井漏事故的層段，然后通過合理的堵漏技術對出現故障層段進行處理。而鉆井所出現井漏問題在很大程度上是處于低壓地層當中，處理時通過使用堵漏材料對鉆井所出現井漏層位進行填充，從而使出現裂縫以及孔隙等流動通道能夠被堵塞。在當前進行鉆井堵漏作業時，所使用的材料一般是具有吸水膨脹性質的材料，這類材料在出現井漏層位進行使用時，能夠快速吸水并膨脹對井壁進行加固，而且還能夠使地層承壓能力得到提高，這對于鉆井作業來講是非常有利的。

3.2 鉆井井漏堵漏方法

在鉆井過程中如果發生了井漏問題，在進行堵漏的時候，常用的堵漏方法包括如下幾種：

（1）隨鉆堵漏法。

（2）橋接堵漏法。

（3）固結堵漏法。

除此之外還有一些其他的方法，而這三種方法是在進行堵漏作業時常用的三種方法。對于鉆井工程來講，在實際作業過程中出現井漏問題，需要選擇合適的方法對出現井漏層位進行補救，但是在進行實際作業時井漏現象的出現是隨機的，所以針對井漏現象的處理：①需要對所發生層面位置進行確定；②將出現井漏現象的規模和情況進行確定；③選擇針對性的方法，對井漏位置進行堵漏和補救。

所以對于井漏問題的處理來講，除了選擇科學合理的方法之外，最重要的是要對井漏發生層面位置進行精準定位。

3.3 井漏發生層面位置確定方法

3.3.1 觀察法

觀察法的重點是在進行問題的分析時，對鉆進以及鉆井作業場地的巖心和鉆屑等多種情況進行細心的觀察，同時對鉆井所使用鉆井液的密度變化和其他所觀察到的現象結果，進行全面的分析和考慮。在綜合考慮的基礎之上，對可能會出現井漏現象的位置以及層面進行精準的定位，然后在此基礎之上進行科學方法的應用，從而使井漏問題能夠得到及時的處理。

3.3.2 環空摩阻法

對于該方法來講，實際應用時工作原理是對鉆井過程中的鉆井液循環系統進出口流量和漏失量進行測量、觀測，然后通過數學計算，將測量結果在計算公式當中進行應用，最后得出計算結果，從而對發生井漏現象的層面位置進行推算。所以，在應用該方法進行鉆井井漏發生層面位置確定時，其本身工作過程中會存在一些影響因素，影響因素主要是由人為因素所導致的，因為在進行實際測量的過程中，人為操作可能會導致測量的結果錯誤，或者是操作過程中某項環節出現誤差，都會導致最終測量結果出現錯誤。而這些錯誤數據在計算公式當中套入并進行計算所得出的結果也是錯誤的，可能會導致最終所推算出的井漏發生層面位置不準確。所以在進行該方法的應用時，首先需要保證在進行測量過程中所使用設備科學合理，而且不會存在誤差。其次則是測量作業人員需要事先對使用設備進行檢查，并同時對測量作業的工作流程進行熟悉和掌握，在測量過程中按照正確流程進行操作，保證最終測量結果的準確。最后則是對于所進行的測量工作以及測量結果的計算，需要進行多次測算，最終將所取得的測算結果平均值作為推算發生井漏位置的數據。

3.3.3 示蹤劑法

對于該方法來講，最主要的作用是對鉆井過程中鉆井液的循環時長進行測定，以此來判斷出現井漏的發生層面位置。對于該方法的應用來講，最主要的是需要在井漏事故發生之前進行使用，因為需要事先將鉆井液當中投入示蹤劑，如果井漏事故發生，就可以通過正常運行7d 的時長和井漏發生過后運行7d 的時長中的示蹤劑路線進行對比，最后能夠對井漏發生的層面位置進行確定。所以在該方法應用過程中，最重要的就是要事先增加示蹤劑，然后才能夠在井漏事故發生之后進行對比，從而判斷發生井漏現象的位置。

3.3.4 井溫測量法

因為在鉆井過程中，鉆井內部會增加鉆井液，鉆井液在鉆井內部循環流動，就會導致鉆井內部的不同層面溫度變化也大不相同。因此在進行井漏發生層面位置判斷時，可以通過對鉆井液液柱溫度變化情況觀測結果，對實際作業過程中出現井漏現象的部位進行判斷。如果在鉆井過程中，某一層面的鉆井液溫度變化和其他層面相比非常不同，那么對于該層面來講，極有可能就會是出現井漏現象的層面，需要快速采取相應措施進行堵漏。

4 結語

綜上所說，對于鉆井作業來講，在實際作業過程中，井漏現象的出現會導致整個鉆井作業過程存在非常大的安全隱患，如果不能夠得到及時有效的處理，對于整個鉆井作業都會產生嚴重的威脅以及產生不必要的經濟損失。所以對于鉆井作業過程中所出現井漏現象，應當進行全面的分析，并在此基礎之上采取相應的防范措施以及研究堵漏技術，對井漏問題進行全面的解決。