關于鉆井工程中井漏預防及堵漏技術分析

寇舉

(中國石化華北石油工程有限公司河南鉆井分公司，河南南陽 473132)

鉆井工程中經常會出現井漏現象，不僅可能會威脅到作業人員的人身安全，同時在經濟效益方面產生巨大影響，且后期的堵漏工作還要投入大量的資金。因此，要根據鉆井工程的具體情況，從井液環空壓耗、鉆井液動壓力、井深結構設計幾方面做好井漏預防措施，當出現井漏現象時科學合理地選擇堵漏技術，處理好井漏問題。

1.鉆井工程中井漏的成因

1.1 鉆井工程中井漏的條件

在巖體內存在孔隙、裂縫或孔隙，為鉆井流體提供了可通過的環境。

當鉆井流體的流體壓強低于鉆井流體的流體和環形流體的壓損或興奮壓的總和時，就會使鉆井發生泄漏。

1.2 井漏的原因

人為因素:在鉆探過程中，由于井眼內的壓強比較低，很容易產生壓差，所以在鉆孔附近出現裂紋時，會產生一定的周期性損耗，進而對鉆探工作產生不利的作用。此外，在鉆井作業中，由于注水作業會使成形破裂壓力的改變更加明顯，若不加以有效防護，將有很大的風險，對鉆井施工造成不利的后果。

自然因素:一些滲漏的成因是由天然因素造成的，在沉淀區或在地下水的溶蝕和感官作用中，同一種構造的地層在水平上表現出類似的特征。

滲透率損失：在比最大顆粒直徑更大的顆粒時，往往會出現粗糙的顆粒，比如粗糙的沙子，大的石頭和砂子。在鉆井過程中，由于鉆井流體的壓力比鉆井中的孔壓高，因此，在鉆井過程中出現了大量的滲流。

天然裂縫和海平面泄漏：巖石、白云巖隙、洞穴及不整合的沖刷、斷層、感應應力斷裂、火成巖入侵等均存在著豐富的裂隙與孔隙。當柱壓超過成型壓強時，會出現泄漏，泄露速度大。

2.當前防漏堵漏工作中存在的主要問題

在鉆探施工中，預防滲漏和阻塞是十分必要的，由于技術上的局限性，導致不能準確定位漏油部位，嚴重地制約了安全生產的正常進行。在預防滲漏、堵作業中，鉆井液的作用是通過控制油管的容積和轉速來處理油管的破裂，但其工作效率并不高。

在預防滲漏和阻塞中，準確地定位漏油是非常關鍵的一環。在漏油部位，如正、反周期試驗，漏油前后的油壓改變試驗，注小濃度鉆進油藏的漏油部位和判斷油品的周期時差等。很多情況下，由于其自身的經驗，一旦出現錯誤，就會嚴重地影響到后續的鉆井作業。此外，為了預防滲漏和阻塞，還有很多種不同的材質。由于使用了大量的無機粘結材料，它們無法達到工作的需要，而且其堵漏的作用也比較弱。

3.鉆井工程中井漏預防措施

3.1 減小井液環空壓耗

鉆井工程中出現井漏現象的發生，關鍵原因在于井液環空壓耗過高，因此，鉆井工程中井漏預防措施的重點要集中在觀察井液環空壓耗。作業人員要對鉆井工程的井漏預防措施有著正確的認識，對鉆井工程數據的變化情況做到實時觀察，并歸納總結出變化規律，以此來盡可能減小井液環空壓耗，預防井漏問題的發生。首先，必須要對鉆井工程的施工情況有充分了解，掌握施工進度，發現施工過程的重點難點，檢測出容易出現井漏問題的關鍵位置，并根據施工現場鉆井液的實際數值相對應的降低濾失量。為了保證濾失工作有效，在濾餅的厚度選擇上要適中，可以避免環空間隙情況的發生[1]。其次，要加強監測鉆屑攜帶過程，在整個過程中也要減小井液環空壓耗。再次，是要選擇最為恰當的鉆井工具結構，有利于控制濾餅的損耗情況，以此避免鉆井工程發生井漏問題。

3.2 降低鉆井液動壓力

在鉆井工程中，鉆井液動壓力過高也是導致井漏問題經常發生的主要原因，需采取相應的措施來降低鉆井液動壓力，有效預防井漏問題發生。鉆井工程中井漏問題的預防措施都要首先考慮鉆井工程的實際作業情況，為其匹配相符合大小的液動壓力。若鉆井工程的施工工段有大量的裂縫和孔洞，施工條件比較復雜時，此時的鉆井液進入地層時產生的阻力也不會過大，同時可以保持地層的漏失壓力與孔隙壓力相符，這種情況下，要保證鉆井液產生的靜液柱壓力和地層的孔隙壓力是處于相同狀態之下的。這樣看來，控制好鉆井液的密度就可以控制好鉆井的液動壓力。降低鉆井液動壓力的關鍵點在于一定要對鉆井工程的作業情況有著全面的掌握，否則容易產生反作用。

3.3 改良井深結構設計

改良井深結構設計可以很好地預防鉆井工程中的井漏現象。作業人員要對鉆井工程的施工現場的地質條件和水文條件進行提前勘測，以此來制定鉆井程序，施工人員要嚴格遵守鉆井程序進行施工工作。對井深結構設計方案的制訂時，需綜合分析井底的孔隙壓力和石油天然氣層的具體位置等相關的重要參數，對可能給井深結構設計產生不利影響的因素進行系統化研究，對井深結構設計方案進行改良，最大程度上預防井漏現象的發生。

3.4 加強細節控制

在鉆機施工過程中，會出現很多的建設問題。在施工過程中，若施工人員不能對有關的詳細情況進行監控，那么鉆井損耗就會出現。在今后的鉆進過程中，要避免鉆進過程中出現漏油現象，就需要對鉆進過程中的各種工藝進行嚴格的監控，以保證鉆進的安全。舉例來說，員工若利用裝備進行鉆探作業，就需要對裝置進行控制，以減緩其降落速率，以免造成鉆進時對巖層造成損害。其次，在鉆探作業過程中，必須對易損地層進行鉆孔，并對其轉速進行有效的調控，避免因降低時引起的振動而導致系統的周期性損耗。為了防止在鉆進中出現周期性損耗，在起動階段，除了要降低起動時的轉速外，還應盡量減小起動時的抽油量，并對起動次序等方面進行有關規定。

4.鉆井工程中井漏堵漏技術

4.1 段塞堵漏技術

在鉆井工程中，井漏堵漏技術可以起到良好效果。首先，要觀察鉆井工程的井漏情況，精確定位到漏層位置，接著利用自適應堵漏劑，控制黏稠度，使漏漿密度處于合理范圍。鉆井工程中的井漏堵漏工作要在漏失層中填充一定劑量的堵漏劑，滿足漏層段的補漏需求，把控好井漏速度，過快或過慢都不利于接下來的操作，注意觀察井筒的注入量，防止出現卡鉆現象。其次，控制漏失層環空壓力的同時還要同步進行關井工作，環空壓力要維持穩定在5Pa以上，過低將會造成井漏問題的惡化。井下壓力在進行泄壓工作之前，至少要維持穩定狀態30分鐘才能夠繼續進行鉆井工作，安全井段加壓處理工作的最佳時間在2個小時左右。處理井漏問題比較嚴重的井段，要精確定位到鉆頭的所處位置，若鉆頭位置位于安全井段，才可以關井擠壓。堵漏劑最合適的注入方式為分層式，第一次的注入量應為總量的一半。

4.2 自適應防漏技術

在鉆井工程中，井漏堵漏技術的自適應防漏技術的優勢在于，施工過程可以和封堵工作同時進行，且不起鉆的情況下也可以實施，同時不需要耗費大量的施工成本，可以被廣泛地應用在各種井漏位置上。自適應防漏技術可以發揮出最優良效果的關鍵點在于，充分了解井漏的實際情況，加強對鉆井液的調配，全程監控鉆井過程可以精準定位到井漏位置，并準確地計算出漏失量和漏失速度，還需檢查鉆頭水眼規格，判斷其類型。此外，要封堵劑的選擇要慎重，嚴格控制好封堵劑的粒徑大小，做好儲存工作，避免后續使用時出現污染情況，影響堵漏效果。

4.3 化學堵漏技術

化學堵漏技術也是現階段比較常見的一種堵漏方法，檢測井漏位置土壤成分，與添加劑或材料發生充分反應，當鉆井管道有堵漏劑流入時，發生滯留和稠化反應，實現封堵效果[2]。要選擇使用高彈性的填充材料，膠束聚合物在封堵過程中會形成封堵層，根據這一情況選擇使用加固劑。多種化學反應共同進行的封堵工作，可以有效地避免井漏現象的再次發生?；瘜W堵漏技術是對傳統封堵技術的創新補充，可以起到非常良好的封堵效果。

4.4 合理應用堵漏材料

為了更好地解決鉆井工程中發生的井漏問題，要科學合理地選擇堵漏材料，才能夠起到最佳的井漏堵漏效果。要確定好井漏位置，通過使用堵漏材料封堵住井漏通道，解決好井漏問題。要盡可能選擇吸水能力和膨脹能力都較為良好的堵漏材料，這樣可以最大程度上保證井壁的穩固性能，有效防止井漏現象的再次發生?，F在市面上的井漏堵漏材料呈現多樣化的特點，每一種堵漏材料都有其自身的性能，不同的堵漏材料一定存在著差異性。為了得到最好的堵漏效果，要盡可能應用新型的復合材料，這種材料的適應性更好，在通過觀察法分析出堵漏點的巖屑情況，進而判斷鉆井工程的井漏問題是否有效解決。

5.結論

綜上所述，鉆井工程中井漏現象的經常發生，埋下了一定的安全隱患，不利于鉆井工程質量，需有針對性地做好鉆井工程中井漏現象的預防措施，同時在發生井漏現象后，根據實際情況選擇合適的堵漏技術，將井漏問題產生的負面影響降到最低，避免出現巨大的經濟損失，有利于石油開采工作的順利平穩進行。