鉆井液漏失的預(yù)防與堵漏

1、鉆井液漏失的預(yù)防與堵漏鉆井液漏失（即井漏），是指在鉆井過程中，井筒內(nèi)鉆井液或其余介質(zhì)(固井水泥漿等)漏入地層孔隙、裂痕等空間的現(xiàn)象。井漏在鉆井過程中是一個(gè)特別廣泛的現(xiàn)象，多半井眼都有不一樣程度的井漏。嚴(yán)重的井漏會(huì)以致井壁穩(wěn)固性降落，影響鉆井的速度，發(fā)生井噴甚至威迫到作業(yè)人員的人身安全，給油氣勘探與油氣田的保護(hù)帶來很大的麻煩。因此，我們應(yīng)采納一系列舉措來控制井漏的發(fā)生。一、井漏產(chǎn)生的原由井漏的原由可分為五種：鉆井液液柱的壓力大于地層的孔隙壓力或許破裂壓力。地層中可容納液體的孔隙大（如裂隙、溶洞等），存在漏失通道，浸透性好。漏失通道的口徑大于鉆井液中固體顆粒的大小。鉆井工藝舉措不妥惹起漏失，如在上

2、方地層還空擁塞，造成還空憋壓惹起漏失；或許開泵過猛，下鉆速度太快也可造成井漏。井自己的構(gòu)造不合理。依據(jù)井漏的程度可分為四類：浸透性漏失、裂痕性漏失、溶洞性漏失、破裂性漏失。據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，自然裂痕漏失與孔洞漏負(fù)約占井漏的70%，誘生裂痕占20%，其余占10%。浸透性漏失：多發(fā)生在高浸透的砂巖地層或礫巖地層，主要原由是因?yàn)榈貙拥母呓感?，但漏失速度不高。裂痕性漏失：由裂痕惹起，裂痕包含天然裂痕和人工裂痕。漏失速度較快。溶洞性漏失：由地層中形成的溶洞惹起，一般只出此刻灰?guī)r地層，漏失速度很快。破裂性漏失：由地層破裂惹起，漏失速度變化大。二、井漏的預(yù)防治理井漏，應(yīng)以預(yù)防為主，堵漏為輔。經(jīng)過剖析井漏產(chǎn)生

3、的原由，總結(jié)出以下幾種預(yù)防舉措。1、提高地層壓力能夠經(jīng)過人為方法實(shí)現(xiàn)，對(duì)漏失孔道提早封堵。提高鉆井液性能，主要針對(duì)稍微的地層漏失，能夠適合提高鉆井液的剪切粘度。在鉆井液中加入堵漏資料。先期堵漏：鉆進(jìn)下部高壓層前先試壓，計(jì)算出上部地層的破裂壓力；假如破裂壓力低于鉆進(jìn)下部高壓層的當(dāng)量循環(huán)密度，一定進(jìn)行堵漏；起鉆至漏層以上安全地點(diǎn)或套管內(nèi)，采納井口加壓的方式試漏，檢查堵漏成效，當(dāng)試漏鉆井液當(dāng)量密度大于下部地層鉆井液用密度時(shí)，方可加重鉆開下部高壓層。2、調(diào)整鉆井液的密度和種類第一計(jì)算出大概的地層壓力，設(shè)計(jì)合理的鉆井液密度，并依據(jù)參數(shù)變化進(jìn)行校訂，盡可能使鉆井液液柱壓力低于地層壓力。同時(shí)控制鉆井液的流變

4、性，關(guān)于壓力低、大井眼井段，應(yīng)適合提高鉆井液的粘切；而關(guān)于深井壓力較高的小井眼井段，應(yīng)降低鉆井液的粘切。鉆井液進(jìn)入地層時(shí)，應(yīng)保持連續(xù)、平均、穩(wěn)固，防備某些部位的密度過大概使壓力過大。最后，要降低鉆井液環(huán)空壓耗和激動(dòng)壓力，可經(jīng)過以下方法在保證攜帶鉆屑的前提下，盡可能降低鉆井液粘度。降低鉆井液中的無用固相含量和含砂量。降低鉆井液濾失量，提高泥餅質(zhì)量，防備因井壁泥餅較厚起環(huán)空空隙較小，以致環(huán)空壓耗增大。鉆井液加重時(shí)，應(yīng)控制加重速度，并且加量平均。3、設(shè)計(jì)合理的井身構(gòu)造每個(gè)地域的地理地點(diǎn)，地層種類各有不一樣，在鉆井時(shí)，應(yīng)依據(jù)地層狀況設(shè)計(jì)井身，需要考慮地層壓力系數(shù)變化和浸透性，設(shè)計(jì)出合理的套管程序，免得

5、過多地封隔溶洞型地層隨和水層，不然鉆井時(shí)會(huì)產(chǎn)生過高壓力差造成井漏甚至井噴。并且需要注意不要在裸眼井段試壓。三、井漏的堵漏假如發(fā)現(xiàn)井漏現(xiàn)象，第一應(yīng)確立漏層的地點(diǎn)，而后選定適合的堵漏劑，最后實(shí)行正確的堵漏方法。1、確立漏層地點(diǎn)井漏的發(fā)生是一個(gè)慢慢演化發(fā)展的過程，可由潛伏漏失和人為引發(fā)組成。跟著時(shí)間的推移，可區(qū)分為潛藏期、引發(fā)期、發(fā)展期和惡化期四個(gè)階段。當(dāng)鉆井過程中有顯然的工程參數(shù)變化時(shí)，則能夠說為發(fā)生征兆的井漏。石油工程師們可依據(jù)這些參數(shù)的變化以及收集的資料來剖析井漏的原由，展望其發(fā)展趨向，并針對(duì)這些參數(shù)變化，實(shí)時(shí)地采納舉措，為井漏控制提出解決方案。判斷漏層的方法有好多。主要包含：察看鉆進(jìn)反響判斷

6、法、電測(cè)發(fā)法、回聲儀法、分段循環(huán)法、浮筒探液面法、環(huán)空摩阻法、動(dòng)液壓法、放射性示蹤劑丈量法、井溫丈量法、轉(zhuǎn)子流量計(jì)法、熱電阻法、傳感器法和綜合判斷法等。2、堵漏的方法因?yàn)椴灰粯泳牡乩淼攸c(diǎn)、巖石性質(zhì)、井的構(gòu)造有很大差異，因此針對(duì)不一樣井眼，應(yīng)依據(jù)實(shí)質(zhì)狀況采納不一樣的舉措。堵漏的方法研究分為兩大方向，一是對(duì)堵漏資料的研究與應(yīng)用，二是提高堵漏技術(shù)與工藝。（1）堵漏資料堵漏資料是在辦理井漏事故中必不行少的物質(zhì)，依據(jù)不一樣的原理分為以下幾種：1）橋接堵漏資料橋接堵漏資料有不一樣大小、形狀的惰性資料構(gòu)成，能夠依據(jù)不一樣比率混入鉆井液中，注入井下。形狀分為顆粒、纖維和片狀三種。它的主要作用有：架橋作用：顆

7、粒狀的資料在進(jìn)入漏失通道時(shí)，能夠掛在狹小部位。擁塞作用：可對(duì)小的地層孔隙或裂痕進(jìn)行擁塞。滲濾作用：可形成較厚的濾餅，進(jìn)入地層裂痕，起到擁塞作用。濾餅拉伸作用。擁塞膨脹作用：資料受液體的浸泡，發(fā)生膨脹，提高堵漏能力。卡喉作用：資料后到部位發(fā)活力械擁塞，除去井漏。因?yàn)闃蚪佣侣┵Y料使用方便，成本較低，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)安全系數(shù)高，國(guó)內(nèi)外應(yīng)用的好多。可是橋接堵漏資料只好對(duì)部分漏層或較小面積井漏進(jìn)行堵漏，并且假如堵漏資料與地層孔隙大小不般配，就不可以起到好的堵漏成效，降低堵漏成功率。2）高失水堵漏資料高失水堵漏資料是一種新式堵漏資料，它的作用機(jī)理是：堵漏劑進(jìn)入漏失地段后，遇到鉆井液液柱和地層壓力失水，漿液形成濾

8、餅，填塞漏失通道，該濾餅?zāi)軌蛲笟馔杆?，可是鉆井液沒法浸透此中，以致鉆井液失水，從而形成泥餅，加強(qiáng)了擁塞成效。在現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)中，高失水堵漏資料使用方便，奏效快，成功率高，應(yīng)用范圍廣，愈來愈遇到歡迎。3）暫堵資料在油氣勘探中，若發(fā)生井漏，則鉆井液進(jìn)入地層造成污染，加大損失，暫堵資料在堵漏劑進(jìn)入地層的基礎(chǔ)上，形成障蔽環(huán)，防備油氣層進(jìn)一步污染，起到保護(hù)地層作用。4）化學(xué)堵漏資料化學(xué)堵漏資料主要成分為聚合物，利用它的分子間作使勁、化學(xué)鍵等力的作用，使其在界面處發(fā)生粘結(jié)，在漏層中形成堵漏資料，它的長(zhǎng)處是能夠調(diào)整凝結(jié)時(shí)間，漿液滲濾能力強(qiáng)，能夠固化，對(duì)鉆井液無不良影響，性能較穩(wěn)固。可是這類資料只合用于部分漏失和所

9、有不反漏失的高浸透砂巖層和裂痕發(fā)育砂巖及灰?guī)r地層。5）無機(jī)膠凝堵劑這類資料的主要成分是水泥，水泥在堵漏中是一種較常用的資料，因?yàn)樗诜舛侣雍?，能夠承受較大壓力。6）軟（硬）塞堵漏資料這類資料在進(jìn)入漏失地層后，形成黏稠、不行流動(dòng)的流體，它不會(huì)固結(jié)，能夠依據(jù)裂痕的大小發(fā)生變形。因此這類資料合用范圍廣，特別合用于較大的地層裂痕。但因?yàn)槠洳还潭ㄐ?，需要現(xiàn)場(chǎng)分配。7）復(fù)合堵漏資料當(dāng)漏失狀況復(fù)雜時(shí)，這類資料的優(yōu)勢(shì)就能表現(xiàn)出來，它可合用于水層漏失、氣層漏失、長(zhǎng)段裸眼井漏失及大裂痕大溶洞漏失。8）高膨脹成網(wǎng)固化劑高膨脹成網(wǎng)固化劑由有機(jī)復(fù)合膠凝資料加入活性有機(jī)增韌劑和活性無機(jī)膨脹加強(qiáng)劑配制而成，它是網(wǎng)架充填型

10、的堵漏劑。它的作用機(jī)理為經(jīng)過纖維狀構(gòu)造搭建網(wǎng)架，在井壁形成三維網(wǎng)架構(gòu)造。顆粒片狀充填資料充填漏失通道，并在網(wǎng)架上聚凝堆積成富集體，大大提高了堵漏的效率，克制了堵漏漿向深部地層漏失。這類固化劑的長(zhǎng)處有：在漏層駐留性強(qiáng)，短時(shí)間內(nèi)封堵層承壓能力好，流動(dòng)性好，耐高溫且凝結(jié)后強(qiáng)度低，不存在鉆塞的問題。（2）堵漏技術(shù)除了選擇適合的堵漏資料外，采納合理的堵漏技術(shù)也是堵漏成功的重點(diǎn)。目前，國(guó)內(nèi)外有好多堵漏技術(shù)，且日益完美。下邊分別論述各樣堵漏方法的機(jī)理及合用條件。1)靜止堵漏法發(fā)生井漏后，可將鉆具升起至套管內(nèi)，抵達(dá)安全地區(qū)后靜止20至24小時(shí)，而后分段下鉆直至正常循環(huán)。若地層為中、低浸透性漏失，能夠在分段下鉆

11、的過程中增添必定量的堵漏劑，成效更好。這類方法合用于上部地層浸透性漏失或許產(chǎn)層漏失。2)靜置堵漏法該方法與靜止堵漏有相像之處，但不一樣的是需要先停止鉆進(jìn)與循環(huán)，提升鉆頭，一段時(shí)間后地層壓力除去，地層的裂隙。3)狄塞爾堵漏法目前兩種方法無效時(shí)，能夠使用狄塞爾堵漏法。現(xiàn)將本來的鉆具起出，下置一個(gè)帶刮刀鉆頭的光鉆桿至漏層頂部，在堵漏劑出鉆具是采納開井、關(guān)井?dāng)D堵的舉措，替完后起鉆靜止24小時(shí)。4)MTC堵漏法第一配置MTC漿液：在鉆井液中加入研磨好的高爐礦渣，并加入必定量的激活劑和分別劑，形成膠質(zhì)的礦渣漿。它的粘度低，因此流動(dòng)性好，而且能夠調(diào)理稠化時(shí)間。在現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)使用方便，污染較少。MTC漿液的密度

12、一般在cm3cm3，有益于低壓地層的施工，并且能夠?qū)λ峄鸬奖Ｗo(hù)油氣層的作用。5)高膨脹成網(wǎng)固化型堵漏技術(shù)高膨脹成網(wǎng)固化型堵漏技術(shù)主假如利用高膨脹成網(wǎng)固化劑，它的作用機(jī)理在前面提出。這類方法在套管側(cè)鉆井的套管破壞產(chǎn)生的漏失中應(yīng)用比較寬泛。6)橋接資料堵漏法此方法主要應(yīng)用橋接資料，這類方法施工安全，經(jīng)濟(jì)效益高。主要用于孔隙和裂痕造成的部分漏失和失返漏失?？墒鞘┕み^程中，有好多要注意的地方：一定正確確立漏層地點(diǎn)，鉆具下在漏失頂部在試壓時(shí)若出現(xiàn)井漏，且漏段較長(zhǎng)后應(yīng)配置大批橋漿，覆蓋整個(gè)裸眼井筒盡量下光鉆桿，鉆頭應(yīng)去掉噴嘴，不然配置的漿液需與噴嘴的尺寸同樣，不好掌控堵漏成功后清理在鉆井漿液中的橋接資

13、料。7)正電膠防漏堵漏技術(shù)正電膠鉆井液有必定的流變性，即有外力存在時(shí)液體粘度變小發(fā)生流動(dòng)，而靜止時(shí)固化的特征。利用這一點(diǎn)，能夠用調(diào)理正電膠鉆井液的方法對(duì)付稍微的地層漏失。8）橋漿間歇關(guān)擠堵劑假如碰到大段破裂性的地層或許高低壓力系統(tǒng)交織層段發(fā)生井漏，使用慣例橋漿堵漏難以獲得很好的成效。可應(yīng)用橋漿間歇關(guān)擠堵劑的方法，馬上橋漿注入漏失層段后，關(guān)防噴器，經(jīng)過控制井口壓力，小排量頻頻多次關(guān)擠，這樣能夠提高地層的承壓能力，是橋接擁塞物變得密切，從而提高堵漏的成功率。除了以上介紹的幾種堵漏方法外，還有暫堵法、高失水漿液堵漏法、可酸溶解堵的儲(chǔ)層堵漏技術(shù)、環(huán)控吊罐清水搶鉆套管封隔、壓力敏感性裂痕堵漏技術(shù)、多壓力層系的調(diào)整井隨鉆防漏堵漏技術(shù)等技術(shù)，均依據(jù)漏失程度以及地層的特點(diǎn)獲得了優(yōu)秀的成效。四、防漏堵漏鉆井液新進(jìn)展近幾年來，跟著科技的發(fā)展，世界各石油企業(yè)對(duì)堵漏劑以及堵漏技術(shù)做了好多研究，研制出了好多新式的堵漏劑，比方石墨碳堵漏劑、新式花生殼堵漏劑、自適應(yīng)性鉆井液、用于堵大裂痕和溶洞等儲(chǔ)層漏失的化