鉆井工程中井漏預(yù)防及堵漏技術(shù)探析

何平

摘要：科技的進(jìn)步，促進(jìn)人們對石油資源需求的增多。為了滿足市場的需要，需要加強石油資源的開發(fā)。在石油資源開發(fā)中，如果發(fā)生井漏問題就會導(dǎo)致發(fā)生嚴(yán)重后果，甚至?xí){到相關(guān)工作人員的人身安全，所以需要加強對鉆井工程中井漏預(yù)防和堵漏技術(shù)分析，更安全的對石油資源進(jìn)行開發(fā)。本文就鉆井工程中井漏預(yù)防及堵漏技術(shù)展開探討。

關(guān)鍵詞：鉆井工程;井漏;預(yù)防;封堵技術(shù)

引言

井漏問題的出現(xiàn)會對鉆井工程順利實施造成嚴(yán)重影響，而且對鉆井施工的安全性和環(huán)保性都會形成危害。因此在鉆井工程實踐中，必須要針對井漏問題采取有效預(yù)防措施，并通過合理的封堵方法有效解決井漏事故，避免井漏事故進(jìn)一步擴(kuò)散。

1鉆井工程中井漏產(chǎn)生的原因

鉆井工程中井漏產(chǎn)生主要包括自然原因以及人為原因兩個方面。第一，從人為原因來分析，井眼處壓力要小于井底層破裂壓力，導(dǎo)致井眼處與井底層之間出現(xiàn)壓力差，會對井眼周圍造成一定的影響，當(dāng)二者之間的壓力差較大時將會出現(xiàn)裂紋，井漏問題隨之產(chǎn)生。在實際的鉆井環(huán)節(jié)中相關(guān)工作人員未根據(jù)底層空隙壓力的實際狀態(tài)進(jìn)行操作，導(dǎo)致壓力分布不均勻，會對縱向系統(tǒng)造成影響，在注水的過程中底層破裂壓力隨之增加，壓力差呈現(xiàn)出上升的趨勢，在具體的施工過程中忽視防護(hù)措施的操作，在注入鉆井液時，沒有嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)定注入，注入量經(jīng)常出現(xiàn)不合理的現(xiàn)象，底層中的壓強會隨著注入密度的增加而提升井漏發(fā)生的概率。第二，從自然原因來分析，由于地區(qū)之間的地質(zhì)條件存在差異，在底層硬脆性較大的地質(zhì)條件下鉆井時，風(fēng)化現(xiàn)象較為嚴(yán)重，在鉆井的過程中容易產(chǎn)生裂縫，漏井現(xiàn)象隨之產(chǎn)生。在砂礫石地區(qū)鉆井時，由于砂礫石的膠結(jié)性相對較差，具有通透性較好的特點，隨著注入液密度的逐漸增加，容易發(fā)生井漏，給工作人員的人身財產(chǎn)安全造成一定的威脅。

2鉆井工程井漏預(yù)防及堵漏技術(shù)分析

2.1優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)設(shè)計

只有實現(xiàn)對漏失層位的判斷后才能夠?qū)嵤┯行У念A(yù)防堵漏。在鉆井工程開展實踐中，要對現(xiàn)場狀況進(jìn)行深入分析和總結(jié)，充分結(jié)合井溫法和放射性測井方法來較為精確地判斷出發(fā)生漏失的具體層位、漏失類型和漏失的嚴(yán)重程度。并以此為依據(jù)來選擇合理的堵漏材料。井身結(jié)構(gòu)設(shè)計對鉆井工程會產(chǎn)生直接影響，合理的井身結(jié)構(gòu)設(shè)計是有效預(yù)防井漏事故的基礎(chǔ)。在具體設(shè)計環(huán)節(jié)中要充分結(jié)合地形層壓力剖面對井身結(jié)構(gòu)和套管工藝進(jìn)行合理設(shè)計。針對異常低壓地層可以通過套管進(jìn)行有效封堵，針對疏松、成巖性較差的地層可以通過低強度水泥的膠結(jié)作用進(jìn)行處理。與此同時還要充分保證同一裸眼井地層壓力系數(shù)不能存在較大差異。另外，當(dāng)鉆到容易發(fā)生井漏地層的情況下，要對地層孔隙壓力進(jìn)行精確掌握，可以通過充分應(yīng)用分段承壓堵漏工藝來進(jìn)行有效封堵。

2.2降低鉆井液柱壓力

在鉆井工程中，為了預(yù)防井漏問題，需要降低鉆井液柱壓力。在鉆井工程中，發(fā)生井漏的一個重要原因是因為井筒中液柱壓力較高，所以在鉆井工程中，需要采取一些措施來降低液柱壓力。在降低鉆井的液柱壓力中，需要對鉆井施工現(xiàn)場進(jìn)行考慮，確定液柱壓力大小，降低井漏的發(fā)生幾率。

2.3注重減小井液環(huán)空壓耗

第一，以鉆井工程施工現(xiàn)場的實際情況為出發(fā)點，實時對工段的進(jìn)度進(jìn)行掌握，找準(zhǔn)工段中的重難點，加大對易漏層位的監(jiān)測力度，當(dāng)在易漏的層面進(jìn)行施工時，根據(jù)鉆井液的實際情況適當(dāng)?shù)慕档蜑V失量，在濾餅的選擇上，要對濾餅的厚度進(jìn)行檢測，保證濾餅選擇的準(zhǔn)確性，一定程度上可以有效的避免出現(xiàn)環(huán)空間隙。第二，對鉆屑協(xié)帶的過程進(jìn)行監(jiān)測，注重減小井液環(huán)空壓耗。第三，在鉆井工具結(jié)構(gòu)的選擇上，要保證選擇的合理性，逐步擴(kuò)寬環(huán)空間隙，有助于降低對濾餅的損耗，保證鉆井順利進(jìn)行。

2.4采取科學(xué)堵漏技術(shù)

2.4.1化學(xué)凝膠堵漏技術(shù)

在預(yù)防鉆井井漏的過程中尤其是縫洞型漏失，往往都會采取化學(xué)的方式進(jìn)行堵漏。化學(xué)特種凝膠是一種締合聚合物，成膠后能自成一相，難與水混合，即水很難沖稀它。化學(xué)凝膠堵漏材料進(jìn)入漏層能自動停止流動，并逐漸充滿裂縫、溶洞、孔隙等漏失空間，且難與油、氣、水相混合，形成能隔斷地層內(nèi)部流體與井筒流體的“凝膠段塞”，能有效隔絕“油氣水”，且該段塞具有足夠的啟動壓力，當(dāng)啟動壓力大于漏失時，自身可以達(dá)到堵漏的目的。配合其他堵漏工藝，可以起到阻水隔氣效果，保護(hù)后續(xù)堵漏段塞的完整性。凝膠流體其流體有很高的粘度并具有很好的剪切稀釋能力。流體在較高速梯下有較低的粘度，在注入過程中有較好的流動性。在低速梯下相當(dāng)于在地層中滲流，粘度有5～10萬MPa·s或更高。另外流體有很好的粘彈性，且彈性比例高，能過喉道膨脹，易于充滿整漏失個空間。凝膠靜置后產(chǎn)生內(nèi)部結(jié)構(gòu)而且會隨時間而增強，堵漏效果會越來越好。此流體能與其他固體材料（如橋塞粒子、水泥、體膨顆粒等）混合而不影響流體上述特性。其次，凝膠水泥堵漏技術(shù)也在特殊井漏中使用。凝膠具有隔水抗水效果，結(jié)合水泥固化封堵優(yōu)點，將兩者復(fù)合形成凝膠水泥，大大提高了水泥的抗水性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，凝膠水泥入水不會被稀釋且具有一定抗水流擾動的能力，在出水性地層中不易被沖稀沖散，同時漿體結(jié)構(gòu)保持力強，保證固化質(zhì)量，從而達(dá)到良好的固化封堵效果。

2.4.2段塞堵漏

此種堵漏技術(shù)應(yīng)當(dāng)明確樓層，與井漏現(xiàn)象相結(jié)合選擇堵漏劑，有效對漏漿密度進(jìn)行控制。漏層頂部實施鉆桿下桿，調(diào)配堵漏劑，將其泵入漏失層，注入堵漏劑后，加強對注入量的控制，保證將漏層全面覆蓋。而井漏速度小，注滿井筒較快的情況下，則不易產(chǎn)生卡鉆與壓差情況，井下壓力應(yīng)當(dāng)控制在5Pa范圍內(nèi)，30min后可開井泄壓。井段安全部位實行起鉆，并進(jìn)行加壓，維持2h的靜止。若是井漏較為嚴(yán)重，難以注滿井筒，則應(yīng)當(dāng)在井段安全位置起鉆，使用具有強活動性的鉆具，以免產(chǎn)生卡鉆情況。應(yīng)選擇分批注漿的方式，完成堵漏。

2.4.3自適應(yīng)防漏技術(shù)

自適應(yīng)防漏技術(shù)主要是施工與封堵工作同步進(jìn)行，并在不起鉆的狀態(tài)下進(jìn)行操作，該技術(shù)具有成本低的優(yōu)勢，可以同時應(yīng)用在多處井漏位置中。自適應(yīng)技術(shù)的關(guān)鍵是要掌握好井漏的具體情況，做好鉆井液的調(diào)配工作，實時對鉆井的全過程進(jìn)行監(jiān)測，準(zhǔn)確定位出現(xiàn)漏井的位置，并由專業(yè)的技術(shù)人員計算出漏失量，以此保證后續(xù)施工的順利進(jìn)行。同時，自適應(yīng)防漏技術(shù)的關(guān)鍵是要對鉆頭水眼的規(guī)格進(jìn)行檢查，詳細(xì)的對類型進(jìn)行判斷，實時掌握漏層的實際情況，準(zhǔn)確計算出漏失速度。在封堵劑的選擇上要保證合理性，對粒徑的大小進(jìn)行控制，隨即進(jìn)行攪拌處理，一般在40分鐘左右，將其保存好以備后續(xù)使用。在井漏的封堵過程中，控制好漏層支架的距離，通常在50m，針對出現(xiàn)漏失的現(xiàn)象要借助鉆井液對其進(jìn)行補充。

結(jié)語

隨著社會的不斷發(fā)展，對于石油資源需求越來越多。為了滿足市場的需要，需要加強石油資源的開發(fā)。在石油資源開發(fā)中，如果發(fā)生井漏問題就會導(dǎo)致發(fā)生嚴(yán)重后果，甚至?xí){到相關(guān)工作人員的人身安全，所以需要做好井漏事故的預(yù)防工作。另外在鉆井工程中，通過不斷提高相關(guān)工作人員的專業(yè)技能，在發(fā)生井漏問題后可以更好地進(jìn)行處理，把井漏所造成的損失降低到最小程度，提升鉆井工程的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]李巍.鉆井工程中井漏預(yù)防及堵漏技術(shù)分析與探討[J].海峽科技與產(chǎn)業(yè)，2018（9）：26-27.

[2]解濤.關(guān)于鉆井工程中井漏預(yù)防與堵漏技術(shù)的研究[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2018（21）：167-168.

[3]李長偉.鉆井工程中井漏預(yù)防及堵漏技術(shù)分析與探討[J].石油和化工設(shè)備.2019（4）：14-15.