鉆井工程中井漏預(yù)防及堵漏技術(shù)研究

鉆井工程中井漏預(yù)防及堵漏技術(shù)研究Summary:在中國(guó)目前的重工業(yè)發(fā)展中，鉆探是一項(xiàng)十分常見的技術(shù)。但由于受客觀條件和鉆井工藝等因素的制約，在鉆井過(guò)程中往往會(huì)發(fā)生井漏。井漏事故不但影響了工程的正常進(jìn)行，而且對(duì)工人的人身和財(cái)產(chǎn)造成了巨大的損害。另外，由于各種因素的影響，又難以防范，導(dǎo)致井漏在中國(guó)的鉆探行業(yè)已經(jīng)成為一大難題。針對(duì)這種情況，文章從井漏產(chǎn)生的原因、危害以及我國(guó)目前的防漏技術(shù)的使用狀況等方面進(jìn)行了全面的分析，并就其在實(shí)際中的應(yīng)用提出了自己的看法，以期為有關(guān)領(lǐng)域的工作人員提供參考。Keys:鉆井工程；井漏預(yù)防；堵漏技術(shù)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)原油的需求量日益増大，對(duì)石油工程的開發(fā)與利用日益受到重視。在鉆井項(xiàng)目中，存在著諸多影響因素，尤其是漏油事故時(shí)有發(fā)生，給鉆井施工帶來(lái)了困難，嚴(yán)重制約了鉆探產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為此，有關(guān)技術(shù)人員要采取科學(xué)、合理的技術(shù)措施，才能有效地防止和解決這些問(wèn)題。1鉆井工程中井漏的危害（1）井漏的出現(xiàn)會(huì)對(duì)項(xiàng)目的工期造成很大的影響。即便只是很小的損耗，修理起來(lái)也要耗費(fèi)很多精力和時(shí)間。如果出現(xiàn)嚴(yán)重的流動(dòng)損耗，則需要較長(zhǎng)的時(shí)間，還會(huì)導(dǎo)致工程停工，并有可能發(fā)生重大的人員傷亡。（2）不能正常使用，不但要耗費(fèi)大量的人力和物力，而且還會(huì)造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。如果發(fā)生泄漏問(wèn)題，必須采購(gòu)大量的漏泄材料，以堵漏，造成工程造價(jià)過(guò)高，所有的成本都要自己承擔(dān)。（3）出現(xiàn)井漏，會(huì)對(duì)鉆井施工的質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響。在發(fā)生井漏時(shí)，會(huì)有大量的雜質(zhì)流入管道，從而造成管道堵塞。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，石油和天然氣的流動(dòng)變得更加困難，石油和天然氣的輸送效率下降，從而造成管線的阻塞。（4）一旦岀現(xiàn)井泄漏，會(huì)影響到地質(zhì)工作。一旦岀現(xiàn)井漏，鉆井液就不能回到地表，造成工作人員難以進(jìn)行采樣、進(jìn)行地質(zhì)分析，從而影響到鉆井液的性質(zhì)，影響到鉆探工程的開展。（5）—旦出現(xiàn)井泄漏，就會(huì)引起一系列的次生災(zāi)害，對(duì)工程的安全構(gòu)成了巨大的威脅。在工程建設(shè)中，極易發(fā)生鉆井坍塌、卡井、井噴等極具危險(xiǎn)性的事故。2傳統(tǒng)鉆井工程中井漏預(yù)防及堵漏技術(shù)存在的問(wèn)題在鉆井施工中，由于地質(zhì)條件的復(fù)雜性，地層中的裂縫、孔隙較多。泥漿在施工中很容易滲入土壤。其主要原因是由于鉆井液在壓力作用下透過(guò)井壁進(jìn)入地層。在當(dāng)前的環(huán)境下，在鉆井施工中，往往會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題，尤其是井漏。井漏的種類很多，包括裂縫型、滲透型、空間型。造成井泄漏的原因有兩個(gè)，一是人為的，二是自然的。首先是因?yàn)槿说脑?。由于井下與井下壓力的差異，在施工過(guò)程中很容易產(chǎn)生大的壓差，從而造成井壁附近的開裂。這種人為因素在一定程度上大大增加了血液循環(huán)喪失的可能性。同時(shí)，鉆井過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，受多種因素的影響。當(dāng)?shù)貙又械目讐翰痪鶆驎r(shí)，它所受的豎向壓力也會(huì)隨之改變。在工程啟動(dòng)后，由于注水壓力存在很大的差異。這些差異將使地層裂縫進(jìn)一步惡化，使高差增大。這就需要有關(guān)的建筑工人對(duì)其施工方法、施工技術(shù)的關(guān)注。若注漿不當(dāng)，會(huì)對(duì)整個(gè)工程產(chǎn)生不利的影響。比如，在高壓下，鉆井液注入濃度太高，就會(huì)出現(xiàn)滲漏。在鉆探施工中，由于井壁結(jié)構(gòu)問(wèn)題，很可能導(dǎo)致井眼失水，而不合理的鉆探又會(huì)導(dǎo)致井眼滲漏。第二個(gè)自然原因，就當(dāng)前的狀況來(lái)說(shuō)，有許多天然的原因造成了井泄漏。由于巖層的脆性，巖層裂縫易受風(fēng)化作用，從而增大了發(fā)生井漏的幾率。在某些砂巖地層中，有大量的內(nèi)孔，滲透能力很強(qiáng)，但是膠結(jié)能力很弱。在施工過(guò)程中，若注入的鉆井液濃度過(guò)高，將會(huì)對(duì)鉆井工作產(chǎn)生不利的影響，進(jìn)而引起滲漏，進(jìn)而對(duì)工程安全產(chǎn)生極大的威脅。而在大部分的施工中，由于巖溶洞穴的天然滲流通道往往會(huì)出現(xiàn)鉆孔自身。若操作不當(dāng)，鉆井液極易泄露，造成嚴(yán)重的安全事故，嚴(yán)重影響鉆井作業(yè)。3鉆進(jìn)工程井漏事故預(yù)防措施3.1優(yōu)化設(shè)計(jì)井身結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)井身時(shí)，應(yīng)對(duì)套管、鉆具的大小進(jìn)行嚴(yán)格的控制，并對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行合理的選擇，對(duì)井體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。為確保井眼的施工質(zhì)量，必須充分考慮施工現(xiàn)場(chǎng)的施工環(huán)境，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)、水文狀況進(jìn)行全面的認(rèn)識(shí)，并結(jié)合實(shí)際情況，選用合理的設(shè)計(jì)參數(shù)，以提高井眼結(jié)構(gòu)的科學(xué)性，減少鉆探事故。3.2合理預(yù)測(cè)漏層的位置在鉆井施工中，技術(shù)人員必須對(duì)漏失層的部位進(jìn)行正確的預(yù)報(bào)，并采取相應(yīng)的預(yù)防措施。在鉆井施工中，必須采用井溫測(cè)量技術(shù)對(duì)漏失層進(jìn)行精確的預(yù)報(bào)。利用溫度計(jì)，可以測(cè)定井下不同溫度的變化。鉆井液在地層中滲透后，會(huì)改變鉆井流體的溫度。技術(shù)人員能夠從溫度的變化中判斷出漏油的真實(shí)位置。準(zhǔn)確地確定了鉆井項(xiàng)目的具體位置，為制定合理的鉆探方案和優(yōu)化施工條件提供了依據(jù)。4鉆進(jìn)工程中堵漏技術(shù)策略4.1確定井漏位置①實(shí)地觀測(cè)方法采用實(shí)地觀測(cè)方法，對(duì)鉆孔進(jìn)行細(xì)致觀察，對(duì)比巖心巖屑，找出可能出現(xiàn)井漏的部位。同時(shí)，要對(duì)鉆井液密度和其他各種參數(shù)的變化情況進(jìn)行全面的研究，并對(duì)其進(jìn)行總結(jié)和分析，找出漏點(diǎn)。②采用跟蹤試劑跟蹤法測(cè)定鉆井液中的試劑周期，可使鉆井液的泄漏部位更加精確。在工程實(shí)踐中，能準(zhǔn)確地判斷出井泄漏的部位。在實(shí)際應(yīng)用中，可以將追蹤試劑放置到容易出現(xiàn)泄漏的鉆孔中，從而可以判斷岀鉆井液的周期，從而確定岀追蹤試劑的返工時(shí)間。通過(guò)對(duì)比分析，可以確定哪些地層存在井漏，從而為井漏施工提供依據(jù)。③環(huán)形摩擦法是一種環(huán)形摩擦法，它要求對(duì)鉆井液的流動(dòng)進(jìn)行分析。鉆井技術(shù)人員必須對(duì)鉆井液進(jìn)口、出口流動(dòng)進(jìn)行詳細(xì)的記錄，并利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算。因此，査明井漏成因，并加強(qiáng)工作措施的可操作性，是十分必要的。?4.2常用的堵漏方法4.2.1合理選擇堵漏材料在鉆井過(guò)程中，技術(shù)人員要根據(jù)井漏的不同，合理地選用相應(yīng)的井漏技術(shù)。要使堵漏工藝的效能得到最大程度的發(fā)揮，就必須對(duì)堵漏材料進(jìn)行合理的選用，并對(duì)整個(gè)堵漏效果進(jìn)行優(yōu)化。若選用不當(dāng)，不但會(huì)影響封堵效果，而且會(huì)造成資源的浪費(fèi)。在鉆探時(shí)，若漏油較大，則應(yīng)采用硬質(zhì)粒子和膠質(zhì)物料。采用兩種不同的材料組合，整體的封閉效果可以得到最佳的優(yōu)化。技術(shù)人員要正確選用合適的堵漏材料，以進(jìn)一步改善鉆探的效果，使整個(gè)鉆探項(xiàng)目的效益達(dá)到最佳。4.2.2化學(xué)堵漏技術(shù)在鉆井工程中，化學(xué)封閉技術(shù)是一種特殊的膠體，它在滲透層內(nèi)不會(huì)在繼續(xù)流動(dòng)，能迅速填充縫隙、孔洞等空間。同時(shí)，距離石油、天然氣和水也很遠(yuǎn)。在井漏部位設(shè)置了隔板，可以有效地將地層中的液體與井眼內(nèi)的液體隔絕開來(lái)。具有高的起動(dòng)壓力和較高的起動(dòng)壓力，能使密封效果達(dá)到最佳。在特殊井漏條件下，固井水泥封堵技術(shù)能有效地改善整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，使注漿后不會(huì)被沖淡，從而起到明顯的封堵作用。5