強烈破碎漏失地層的鉆探技術探究

何潤生

摘要：為了研究強烈破碎漏失地層的鉆探技術，本文基于筆者西部鉆探鉆井多年工作經驗。在理論結合實際的前提下展開大規模經驗分享與預留密度研究，重點闡述基于準確找漏方法的多維堵漏技術結合體。為行業發展提供建設性意見。

關鍵詞：鉆井堵漏地層破碎

1引言

鉆井工程是溝通油氣層與地面基礎，是勘探開發的重要環節。遭遇強烈破碎漏失地層時常規堵漏工藝和材料無法完成相應工作，只能打水泥塞進行應急處理。而這種工藝嚴格損壞鉆井時效，所以需要研制堵漏材料化學性質和顆粒粒徑的匹配性，以至于不同程度和種類的地層漏失工況下進行工作效能把控。其次相應材料的經濟性和有效堵漏化學劑在井筒周圍的漏層駐留效率也是研究的關鍵。運用高稠堵漏漿能否進行足夠效率的及時封堵更是一次性堵漏的關鍵。當前基于準確找漏方法的多維堵漏技術已經成為相關結合體。

2找漏方法（漏層確定方法）

（1）基于井溫對比溫度梯度的熱變阻值深度確定原理。運用先期井溫變化數據在泥漿返速固定的原則上進行流體溫度測定，并且預判一定溫度異常變化點的井漏位置可以較好的進行卡層，并在測井曲線上進行相關性比對[2]。如若發現預設溫度層位點溫度下降幅度較大，還可以進行漏失量的確定，通過熱力學公式進行井下流體溫度異常點的獲取能在經濟成本可行的前提下獲取圍巖數據特征，但需要注意，該種辦法需要在井溫變化幅度較大且低溫較高的地區運用，例如超深井的瀘州區塊和塔里木區塊。溫度的不敏感會導致差異性數據少，而誘導多維數據比對失衡。

（2）對丟失視界的漫識別。鉆井前風險預測方法。傳統的確定損失層位的方法是在發生環流損失后，根據環流損失的各種特點來確定損失層位。這不可避免地導致大量鉆井液流失和油氣層污染。因此，從油田大量漏失參數的處理和數學分析出發，運用模糊識別的數學理論，建立了歐氏接近度與漏失程度之間的關系。對環流損失參數之間的模糊關系，在鉆井前建立風險預測模型，對損失層位進行模糊識別。現場應用表明，該模型預測準確、可操作性強、成本低，在預測流通損失風險水平方面取得了較好的效果。

（3）綜合分析法。綜合利用測井、鉆井和地質資料，提出了一種確定環流損失層位的新方法——綜合分析法。實際數據處理結果表明，該方法綜合考慮了影響泄漏的主要因素，充分反映了泄漏的特點。分析的結果可以是連續的輪廓。對泄漏位置的判斷和分析直觀準確。適用于多處泄漏一目了然對地層復雜情況的分析，為優化和實施有效的防漏堵漏技術措施奠定了基礎。

3堵漏技術及效果比較

堵漏技術是依據巖性和漏失類型進行不同粒徑、化學性質和交聯機理的堵漏材料優選并配合相應工藝實現的[3]。而基于橋堵和化學堵漏材料的性質，運用傳統堵漏方式進行地下交聯聚合物凝膠性質的改變，最終在擴充孔隙的基礎上完成復合堵漏可以極大提高工藝適應性。提高堵漏一次成功率。而針對碳酸鹽巖、裂縫發育以及強烈破碎漏失地層還需要進行無機材料升級以及特殊工藝配合度的符合。以下介紹常見堵漏技術。

3.1復合材料堵漏

高失水、高壓、高耐酸“三級”HHH密封膠，主要由細纖維和顆粒組成，具有高失水特性。在堵漏過程中，當堵漏漿進入漏孔時，該層會迅速失水，形成堵劑的堆積和堵塞，從而堵塞泄漏通道。在等待堵漏的過程中，形成的堵塞物發生化學交聯反應，最終形成具有較高承壓能力的堵漏墻。使用該封堵劑，通過優化封堵工藝，劍門1井同一裸眼井多次堵漏一次成功，封堵效果明顯。以廢舊橡膠制品為主要原料，研制出新型LD橋式防漏堵劑。該組合物含有顆粒和纖維。表面不平整，有毛刺。具有一定的柔韌性和強度，密度小，惰性強，耐酸堿鹽，耐高溫[4]。室內評價表明，該堵劑在正壓差作用下能迅速形成有效堵漏，堵漏力大，深度淺，對鉆井液性能影響不大，有利于減少鉆井液損失。高溫高壓流體滲透率回收率高。長慶油田7井次現場試驗，防漏堵漏效果良好。

3.2地下交聯聚合物凝膠體系

CACP是一種用于封堵大型裂縫、溶洞和其他儲層的堵漏劑，由聚合物、交聯劑和堵橋材料組成。密封膠在地下經過一定時間后固化成橡膠狀彈性體。海綿和海綿狀態的物體對于丟失區域的密封更緊密。可根據施工時間和施工溫度，通過添加緩凝劑或促進劑來調節和控制凝固時間，一般數小時內即可看到效果[5]。該材料包括3種型號：I型由聚合物、交聯劑和纖維材料組成，顆粒范圍廣。混合后，它被壓縮成球形。可用于水基和油基鉆井液中堵塞大裂縫或洞穴泄漏。II型組合物中的纖維素顆粒更細，含量更高，有利于堵塞更深的裂縫和溶洞，膠結力更強。III型密封膠的成分采用較粗的碳酸鈣顆粒，可用于在滲漏層的開口處形成具有一定孔隙率的密封膠層，使其他密封劑較薄的密封膠能夠深入滲漏地層以達到完全密封的效果。

3.3低密度膨脹型堵漏漿

使用具有不同分子量的不同類型的聚合物作為添加劑來增加粘度和濾失性，使用多種有機添加劑作為懸浮載體，使用超細材料作為填料以及油溶性樹脂和硅酸鹽作為增強劑。以相對分子量的聚合物作為防塌劑，介紹了由不同粒徑的流動調節劑、懸浮穩定劑、密度調節劑和高延性堵漏劑組成的低密度溶脹堵漏懸浮液，具有不同的功能。滲漏通道在地層溫度和壓力的作用下，各組分之間發生不同程度的物理化學反應，產生協同效應。在鉆井封堵過程中，各組分先滯留，再搭橋、連接、充填、加固，在缺失段井壁快速形成堵漏率高、充填加固能力強的封堵帶，達到泄漏堵塞。

4結語

綜上所述，隨著科技的進步與材料的發展。我國在不同巖性和地層框架下的堵漏機理研究越來越清晰。而基于新型堵漏評價儀器和找漏方案的系統化操作規程也日益完善。在針對性堵漏和運用活性堵漏材料堵漏的成本日益降低。全方位保障了裂縫型及縫洞型復雜漏失地層鉆井過程中的安全生產。通過多維符合工藝的運用，在交聯材料影響鉆頭剪切進入漏層的同時，進行不同維度的高強度凝膠駐留機理將是下一個研究熱點。所以運用抑制性強封堵性好的鉆井液，在密度更低的前提下做到在線堵漏能解決根本性問題。

參考文獻

[1]巫建彰.強烈破碎漏失地層的鉆探工藝探討[J].西部探礦工程，2018，30 （1）：3.

[2]胡昌安.深部找礦鉆探地層的特點以及鉆探技術分析[J].科技與生活， 2011，000（007）：179.

[3]張青海.洛寧劉秀溝金礦區復雜地層鉆探技術研究[C]//河南省地質學會2019年學術年會.0.

[4]焦德全.復雜地層中的鉆探技術研究[J].科技傳播，2012，000（010）：155.