鉆井工程防漏堵漏技術(shù)PPT優(yōu)秀課件

1、1,鉆井工程防漏堵漏技術(shù),2,內(nèi)容提要,第一部分：井漏的基本概念 第二部分：井漏的性質(zhì)與分類 第三部分：預(yù)防預(yù)處理井漏的基本思路與程序 第四部分：常用堵漏材料與工具 第五部分：井漏的預(yù)防 第六部分：處理井漏的常規(guī)方法與措施 第七部分：儲層井漏的處理 第八部分：復(fù)雜井漏的處理 第九部分：處理井漏的原則 第十部分：氣體型流體鉆井治漏技術(shù) 第十一部分:近年來國外堵漏技術(shù)新進展 第十二部分:渤海油田井漏簡況,3,第一部分：井漏的基本概念,一、井漏的定義 二、井漏的危害 三、發(fā)生井漏的基本條件 四、鉆井中發(fā)生井漏的幾種常見情況,4,井漏是指在石油、天然氣勘探開發(fā)的鉆井、修井等作業(yè)過程中，井內(nèi)工作流體(鉆

2、井液、修井液、固井水泥漿等)漏入地層的一種現(xiàn)象。 我們在這里所指的“井漏”是：在油氣鉆井作業(yè)過程中，鉆井液漏入地層的一種井下復(fù)雜情況,一、井漏的定義,5,二、井漏的危害,1.井漏損失大量的鉆井液，使鉆進無法維持; 2.井漏損失大量的鉆井時間; 3.井漏消耗大量的堵漏材料; 4.井漏可能使地質(zhì)錄井工作不能正常進行，從而不可能獲取合格的地質(zhì)資料; 5.井漏可能造成井塌、卡鉆、井噴等其它井下復(fù)雜情況和重大事故，給鉆井工程造成重大損失; 6.如果儲集層發(fā)生井漏，大量的鉆井液和堵漏材料進入儲集層空間，造成嚴(yán)重儲集層傷害,6,三、發(fā)生井漏的基本條件,井漏的產(chǎn)生必須具備三個必要條件： 一是：地層中存在能使鉆

3、井液流動的漏失通道，如孔隙、裂縫或溶洞； 二是：井筒與地層之間存在能使鉆井液在漏失通道中發(fā)生流動的正壓差； 三是：地層中存在能容納一定鉆井液體積的空間。 以上三個條件缺一不可，必須同時具備時才產(chǎn)生井漏,7,四、鉆井中發(fā)生井漏的 幾種常見情況,1、鉆進過程中井漏； 2、提高鉆井液密度過程中井漏； 3、關(guān)井過程中井漏； 4、壓井過程中井漏； 5、下鉆或開泵時井漏,8,第二部分：井漏性質(zhì)與分類,9,一、漏層性質(zhì),弄清楚漏層性質(zhì)，是提高處理井漏成功率的關(guān)鍵。漏層性質(zhì)的確定比較困難，尤其是漏失通道性質(zhì)的確定更是如此?，F(xiàn)場主要是通過綜合分析的方法來判斷漏層性質(zhì)： 井漏發(fā)生后，首先是分析漏層位置，在漏層位置

4、確定的基礎(chǔ)上，根據(jù)漏層巖性、漏層位置井深、鉆時、漏失井段長短、井漏嚴(yán)重度等來判斷漏失通道性質(zhì),10,漏速：指單位時間內(nèi)的漏失量，用m3/h表示： 漏層吸收系數(shù)：用單位壓差下的漏速來衡量漏層的漏失能力，稱為漏層吸收系數(shù),二、井漏嚴(yán)重度,11,三、漏失壓差,除漏失通道自身性質(zhì)外，漏失壓差是決定井漏及漏失嚴(yán)重度的關(guān)鍵因素。 漏失壓差： 作用于漏層上的動壓力： 漏失壓力,12,四、影響井漏的因素,影響井漏的因素很多，也比較復(fù)雜，但概括起來講，主要有兩個方面： 1、漏失通道性質(zhì)對井漏的影響 2、漏失壓差對井漏的影響：凡是對漏失壓差產(chǎn)生影響的因素均對漏失產(chǎn)生影響,13,漏失通道性質(zhì)對井漏的影響非常復(fù)雜，一

5、般有這樣的規(guī)律： (1)漏失通道的開口幾何尺寸越大，井漏越嚴(yán)重； (2)漏失通道之間的連通性越好，井漏越嚴(yán)重； (3)漏失通道傾角越大，井漏越嚴(yán)重； (4)如果漏失通道中含有活動地層水，會給堵漏帶來很大困難； (5)如果漏失通道中含有非?；钴S的天然氣，井漏后極容易產(chǎn)生井噴,1、漏失通道性對井漏的影響,14,2、壓差對井漏的影響,1)鉆井液密度：鉆井液密度越高，液柱壓力越大，漏速越大； (2)鉆井液粘切：粘切越大，循環(huán)壓耗越大，漏速越大；粘切越大，漏失通道中的流動阻力越大，漏速越小； (3)排量：排量越大，循環(huán)壓耗越大，漏速越大,15,五、井漏的分類,國內(nèi)外對井漏的分類方法很多，它們分別從不同的

6、側(cè)面反映了井漏的性質(zhì)和規(guī)律。這里我們介紹幾種現(xiàn)場常用的分類方法,16,1、按漏速分類,17,2、按漏失通道形狀分類,18,3、按引起井漏的原因分類,19,第三部分：預(yù)防與處理井漏的 基本思路和程序,本節(jié)主要圍繞井漏發(fā)生的條件和影響因素，介紹預(yù)防和處理井漏的基本思路及程序,20,一、基本思路,由產(chǎn)生井漏的三個基本條件可知，要預(yù)防井漏的產(chǎn)生或要消除已發(fā)生的井漏，不外乎有三條基本思路(途徑)： 1、封堵漏失通道，即我們通常所說的堵漏 2、減小或消除井筒與地層之間的正壓差 3、增大鉆井液在漏失通道中的流動阻力,21,二、處理井漏的基本程序,22,1、漏層位置的確定方法,1)綜合分析法 a)鉆進中井漏：

7、鉆開新地層時，井底漏； b)分析原來曾發(fā)生過井漏的層段重新漏失的可能性 c)根據(jù)地層壓力和破裂壓力的資料對比，最低壓力點是首先要考慮的地方，特別是已鉆過的油、氣、水層及套管鞋附近； d)根據(jù)地震、地質(zhì)剖面圖和巖性對比，漏層往往在孔隙、裂隙發(fā)育的地方； e)和鄰井相同井段進行對照分析,23,2)正反循環(huán)法,原理：漏速相等時，漏失壓差相等 要點：正循環(huán)的漏速V正返循環(huán)的漏速V反 適用性：有返井漏 計算公式,D、D1、D2鉆具內(nèi)徑、鉆具外徑、井眼直徑，m； Vf1、Vf2、Vf3正循環(huán)時環(huán)空流速、反循環(huán)時環(huán)空與鉆具內(nèi)流速，m/s,24,3)漏前、漏后立壓變化法,原理：井漏后漏層以上環(huán)空壓耗減小 要點

8、：井漏發(fā)生后，排量不變 計算公式： 有返出時： 無返出時,25,4)替換輕泥漿法,原理：漏層壓力不變 要點：漏層以上泥漿全部替換為輕泥漿，這時靜液面發(fā)生變化，根據(jù)靜液面的變化計算 注意：替換后靜液面在井口以下，密度均勻 計算公式,26,5)注輕泥漿法,原理：在用輕泥漿頂替重泥漿的過程中，泵壓發(fā)生變化，當(dāng)輕泥漿到達漏層時，泵壓的變化出現(xiàn)拐點。 要點：在整個頂替過程中，排量不變,27,28,6)周循環(huán)時間差法,原理：井漏發(fā)生后，由于漏層以上鉆井液上返速度降低，導(dǎo)致循環(huán)時間延長。 計算公式,其中,Q排量，m3/min； Q返出量，m3/min； D2，D1分別為井眼直徑和鉆具外徑，mm； T井漏后的

9、實測周循環(huán)時間； V井眼容積(扣除鉆具本體體積)，m3,29,7)盲堵找漏層法,條件：有兩個或以上的可疑漏層；非溶洞或大裂縫漏失；采用橋漿堵漏的方法。 原理：利用堵漏劑及頂替泥漿量的差來確定漏層位置。 做法：1.確定靜液面和可能性最大懷疑漏層； 2.下鉆位置靠近可能性大的漏層； 3.準(zhǔn)確計算注入堵漏劑和頂替泥漿到達各可 疑漏層的量和填滿靜液面以上空間的量； 4.根據(jù)實際注入量確定漏層位置,30,31,32,2、漏層壓力的確定方法,漏層壓力是指漏失停止后，漏層所能承受的靜液柱壓力。漏失停止后，井筒中的鉆井液液面就靜止在某一位置，根據(jù)靜液面井深，漏層壓力計算如下： 現(xiàn)場確定靜液面的方法主要有儀器測

10、試、下鉆探測、懸重變化計算等方法,33,3、漏失通道性質(zhì)的確定,34,35,36,37,4、漏層對壓力敏感性的分析,漏層對壓力的敏感程度主要有兩個方面的含義： (1)指漏速對漏失壓差的敏感程度； (2)是指漏失通道對井筒動壓力的敏感程度,38,5、井漏嚴(yán)重程度及復(fù)雜性的判斷,在確定漏層位置、漏失通道性質(zhì)、漏層所含油氣水情況以及漏層對壓力敏感程度的基礎(chǔ)上，并結(jié)合其它井下情況，如井塌、卡鉆、井噴等，綜合分析判斷井漏的嚴(yán)重度及復(fù)雜性，即充分地認識井漏性質(zhì)和可能發(fā)生的其它井下復(fù)雜，只有這樣才可能制定出處理井漏的合理方案，及時有效地消除井漏，最大限度降低井漏造成的損失,39,6、制定處理井漏的 具體方法

11、與施工方案,在充分認識井漏性質(zhì)的基礎(chǔ)上，同時結(jié)合現(xiàn)場實際情況，確定處理井漏的具體方法和施工方案。 若采用堵漏的方法(處理井漏的主要手段)，主要考慮：堵漏漿液的配制、鉆具下入井深、堵漏漿液的注入工藝、頂(擠)替量及其工藝、確保堵漏施工的安全技術(shù)措施、堵漏施工中可能出現(xiàn)的其它意外情況及其應(yīng)急方案等問題,40,第四部分：常用堵漏材料與工具,堵漏是處理井漏最普遍最常用的一種方法。堵漏不能缺少堵漏材料和堵漏工具，堵漏材料和堵漏工具是鉆井工程防漏堵漏的物質(zhì)基礎(chǔ)，這一部分主要介紹現(xiàn)場常用的堵漏材料與工具,41,一、堵漏水泥漿,水泥是常用的一種無機膠凝堵漏材料，其堵漏原理是把水泥配成水泥漿，泵送至漏層中，一段

12、時間后，水泥漿從稠化到固化，形成具有一定抗壓強度的凝固體而填塞漏失通道，并把近井壁周圍的地層膠結(jié)為一體，達到封堵漏層的目的。（平衡原理） 水泥具有原料來源廣、價格便宜、堵漏工藝簡單、固化前能適合任意漏失通道形狀、固化后具有很高的抗壓強度和承壓能力等特點，因而水泥漿堵漏一直是現(xiàn)場應(yīng)用最廣泛的一種堵漏方法之一,42,平衡原理的解讀,所謂平衡原理指的是在水泥堵漏過程中所建立的兩個平衡，即鉆具內(nèi)外的壓力平衡和井筒內(nèi)液柱壓力與地層壓力之間的平衡。 鉆具內(nèi)外的壓力平衡：盡可能保證鉆具內(nèi)外的水泥面高度一致，最大限度的減少混漿。 井筒內(nèi)液柱壓力與地層壓力之間的平衡：平衡實現(xiàn)的時候，形成井筒內(nèi)與地層之間的水泥連

13、續(xù)相，這是水泥堵漏成功與否的關(guān)鍵，也是水泥漿堵漏的精髓！ 怎樣保證井筒與地層之間形成水泥漿的連續(xù)相,43,1、普通水泥漿,1)水泥原漿：G級油井水泥:水1:0.450.6，主要用于淺井中深井段的堵漏； (2)緩凝水泥漿：G級油井水泥:水1:0.450.6，并在水泥漿中加入緩凝劑，主要用于中深井深井段的堵漏； (3)速凝水泥漿：G級油井水泥:水1:0.450.6，并在水泥漿中加入催凝劑，主要用于淺井段的堵漏。最常用的催凝劑為CaCL2和水玻璃，配制時將催凝劑溶解在配漿水中，其加量根據(jù)需要而定，一般情況下，CaCL2在配漿水中的加量為815，水玻璃的加量為610,44,2、膠質(zhì)水泥漿,膠質(zhì)堵漏水泥

14、漿是在水泥漿中加入膨潤土，以提高漿液的抗稀釋能力，同時可降低水泥石的強度，防止軟地層堵漏后，鉆水泥塞時鉆出新井眼的目的。膠質(zhì)堵漏水泥漿通常采用以下兩種方法配制： (1)把膨潤土粉與水泥干灰混合，混合比例一般為：水泥:膨潤土100:1030，按0.60.8的水灰比配成密度為1.501.70g/cm3的膠質(zhì)水泥漿。 (2)把水泥加入到13的預(yù)水化膨潤土中，配成密度為1.651.80g/cm3的膠質(zhì)水泥漿。此方法獲得的膠質(zhì)水泥漿比第一種方法抗稀釋能力更強,45,SHANUL-4井26in鉆頭表層43m發(fā)生井漏，無靜液面，采用20%高濃度橋塞無效，干堵漏劑直接倒入井中，灌泥漿返出，劃眼到底即漏，如此反

15、復(fù)堵漏多次無效。 采用膠質(zhì)水泥：6%膨潤土漿:水泥漿1:1，雙管井口混合注入，各11m3。 候凝12h鉆塞不漏，繼續(xù)鉆進不漏，36in擴眼不漏，下30in套管固井不漏,經(jīng)典案例（SHANUL-4井,46,3、柴油膨潤土水泥漿,1)原理：柴油膨潤土堵漏水泥漿是將一定比例的水泥、膨潤土和柴油混合，配成一種比較穩(wěn)定的懸浮液，由鉆桿內(nèi)注入漏層，并和管外注入的鉆井液混合，油被鉆井液中的水替換并游離出來，水泥和膨潤土吸水后形成粒度不等的小球，這些小球在漏失通道架橋堵塞，并相互粘結(jié)，最終形成膨潤土水泥石而徹底封堵漏層。 (2)特點：具有橋漿和水泥漿堵漏的雙重作用。 (3)配方：膨潤土:水泥:柴油1:1:1.

16、5(重量比)，配成密度為1.49g/cm3的漿液，該漿液與鉆井液按不同比例混合，可獲得從軟到極硬的堵塞強度,47,二、橋接堵漏材料,1.對橋接堵漏材料的要求 (1)與攜帶液(泥漿)無明顯的化學(xué)作用，對泥漿性能無破壞性影響，具有一定的抗溫能力； (2)起“架橋”作用的硬果殼類材料必須具有一定的強度，棱角分明，且在水中和堿液中浸泡一段時間，強度無明顯降低； (3)材料便于加工和管理，不易腐爛變質(zhì)； (4)來源廣，價格便宜，便于大批量采購,48,2、種類,橋接堵漏材料按其形狀可分為三大類 : (1)顆粒狀材料。 常用的有核桃殼、橡膠粒、焦炭粒、碎塑料粒、硅藻土、珍珠巖、生貝殼、熟貝殼、生石灰、石灰石

17、、瀝青等，它們在堵漏過程中卡住漏失通道的“喉道”，起“架橋”作用，因此又被稱為“架橋劑”。它們必須有適當(dāng)?shù)膸缀纬叽绾蜋C械性能，以便能承受作用于橋塞上的壓差。一般認為，若是流體中含有一定濃度的、其粒徑為漏失通道寬度約三分之一的硬顆粒，那么漏失通道便容易被堵住。換句話說，就是在堵漏過程中，顆粒狀材料的最佳尺寸是地層中漏失通道開口尺寸的三分之一，此時方能形成穩(wěn)定的橋堵。在穩(wěn)定的橋堵形成過程中，顆粒狀材料必須具有足夠的抗壓、抗張和抗剪切的強度才能承受由壓差引起的彎曲應(yīng)力和縱向應(yīng)力。同時，顆粒狀材料還必須具有足夠的硬度，以防止顆粒應(yīng)力形變而改變其幾何形狀而降低堵漏效果,49,2、種類,2)纖維狀材料。

18、來源于植物、動物、礦物，以及一系列合成纖維，如鋸末、各種樹木粉末、棉纖維、皮革粉、亞麻纖維、花生殼、玉米心、紙纖維、甘蔗渣、棉籽殼、石棉粉、廢棕繩等，它們在堵漏漿液中起懸浮作用，在形成的堵塞中它們縱橫交錯，相互拉扯，因此又被稱為“懸浮拉筋劑,50,2、種類,3)片狀材料 云母片、稻殼、賽璐珞、玻璃紙、魚鱗等屬于這類材料，它們在堵漏過程中主要起填塞作用，因此又稱作“填塞劑”。它們必須有能力在堵橋上形成密封，以降低堵塞滲透率。 就纖維狀和片狀材料而言，它們必須有能力在堵橋上形成密封，以降低堵塞滲透率。也就是說，它們必須具有足夠的強度，才能橋接填塞住顆粒狀材料中的間隙，而且還必須具有足夠的彈性和塑性

19、，才能變形封堵大部分縫隙的有效流動面積,51,3、規(guī)格,橋接堵漏劑沒有統(tǒng)的規(guī)格，美國通常將顆粒狀材料分為粗、中、細三級，粗粒介于410目之間，中粒介于1220目之間，細粒小于20目。在我國一般分為5種規(guī)格：45目、57目、79目、912目、小于12目。片狀材料一般應(yīng)通過4目篩，以防堵塞鉆頭水眼，柔性片狀材料的尺寸可達25.4mm。片狀材料要求具有一定的抗水性，水泡24h后其強度不得降低一半，在原處反復(fù)折疊不斷裂。柔性大者其厚度可為0.25mm，柔性差者厚度為0.0130.1mm。表51列舉了四川石油管理局所采用的云母片的篩析結(jié)果。纖維狀堵漏劑通常分為四種：47目、712目、1240目、40目以

20、下,52,4、橋接堵漏材料的物理化學(xué)特性,1）結(jié)構(gòu)特征 從生物顯微鏡的照片上可以清晰地看到各類橋接堵漏材料的結(jié)構(gòu)特征。 核桃殼顆粒分明、棱角突出，是堵漏架橋的理想材料；云母片光滑明亮、片理清楚；棉籽殼含有細長纖維，并夾有片狀殼體；花生殼以片狀為主，片狀間以纖維相連，兼有纖維狀與片狀材料的雙重特征；甘蔗渣纖維致密、韌性良好；石棉材質(zhì)松散，纖維長而堅韌，并具有耐高溫的特性,53,4、橋接堵漏材料的物理化學(xué)特性,2）機械性能,核桃殼、貝殼、云母、蛭石等都是較理想的堵漏材料，而石英砂由于材質(zhì)過于堅硬，加工比較困難，因此一般不作為堵漏材料,54,4、橋接堵漏材料的物理化學(xué)特性,3）溫度影響 絕大多數(shù)橋接

21、堵漏材料在120以下性能基本不變，120以上時部分材料性能有所改變，當(dāng)溫度高達180時，云母、蛭石、貝殼及石棉等材料性能基本不變，而核桃殼、甘蔗渣、谷殼等強度有所下降，鋸末、紙屑和棉籽殼等部分燒焦。說明對于一般性質(zhì)的井漏，上述材料均能適用，但對于超深井或高溫井,上面的一些材料就不合適了,55,4、橋接堵漏材料的物理化學(xué)特性,4）浸泡試驗 除鋸末、花生殼、紙屑、棉籽殼、甘蔗渣等纖維物質(zhì)在浸泡中略有吸水或吸油變軟外，其它材料性能基本不變，變化程度以油或油基泥漿比水或普通泥漿要好。作為架橋材料的核桃殼、橡膠粒等，其性能受液體的影響極小，核桃殼經(jīng)油浸后，顏色光亮、韌性好，強度也略有增高。說明上述材料均

22、適用于水基和油基泥漿,56,4、橋接堵漏材料的物理化學(xué)特性,5）橋接堵漏材料對泥漿性能的影響 在泥漿中加入核桃殼、云母等材料，對泥漿性能影響不大。而鋸末、棉籽殼、甘蔗渣、石棉等材料都對泥漿有著不同的增粘作用，其中以棉籽殼、甘蔗渣、石棉等對泥漿的增粘尤為顯著；多數(shù)材料的加入，都使泥漿的失水有所增加，但影響不大,57,5、原理,橋接堵漏劑封堵漏失通道的過程屬機械堵塞: (1)“架橋”作用 （架橋原理） (2)充填和嵌入作用 (3)滲濾作用 (4) “拉筋”作用 (5)膨脹作用 (6)“卡喉”作用,58,1)“架橋”作用 （架橋原理,作為“架橋劑”的顆粒狀橋接堵漏材料，在通過地層中漏失通道時，能在其

23、凹凸不平的粗糙表面及狹窄部位產(chǎn)生掛阻并“架橋”。所謂“架橋”，不僅僅指的是顆粒材料“單板”式的“架橋”，多數(shù)情況下是多顆粒材料相互支撐、相互依托的堆砌式“架橋”。由于顆粒狀材料材質(zhì)硬、力臂短、應(yīng)力分散，因此一旦“架橋”，就具有相當(dāng)強的抗壓能力，在其它材料的配合作用下，能有效地封堵漏層,59,1)“架橋”作用 （架橋原理,對于顆粒狀橋接堵漏材料的架橋機理，國外有關(guān)學(xué)者進行了更為深入的研究。美國桑迪拉實驗室針對裂縫性漏失地層，建立了單顆粒材料和多顆粒材料的橋堵模式。 模式的研究表明，寬廣的顆粒尺寸分布，有利于獲得大量組合顆粒尺寸來橋堵大范圍的裂縫寬度，但是只有一定尺寸的顆粒才能產(chǎn)生穩(wěn)定的橋堵，而且

24、雙顆粒穩(wěn)定橋堵形成的可能性會隨顆粒尺寸的增加而降低，形成橋堵的強度則增加。顆粒狀材料的濃度不會明顯影響橋堵的承壓能力，但會增加橋堵形成的可能性,60,1)“架橋”作用 （架橋原理,日本學(xué)者針對滲透性漏失，提出三顆粒相接和四顆粒相接的架橋模型理論，模型中以球代表顆粒。 研究球形相接模型的目的，是為了更好地選擇堵漏材料粒徑的配比，特別是有效粒徑對堵漏的效果至關(guān)重要。研究表明，上述兩種理論模型在實際中都是存在的，但三球相接模型占多數(shù)。 對于三顆粒相接架橋理論來說，形成最佳橋堵的粒徑比為1：0.15。 四顆粒相接架橋理論模型的研究表明，從第一顆粒到第四顆粒的粒徑比是1：04：0.1：0.05，也就是說

25、，按照上述粒徑比組合復(fù)配而成的堵漏劑，能有效快速地封堵漏層,61,2)堵塞和嵌入作用,上述“架橋”作用形成以后，僅僅形成了封堵漏失通道的基本骨架，漏失通道由大變小，由小變微，但還沒有徹底消除漏失通道的相互連通。這時，堵漏漿液中的纖維狀材料、片狀材料和細顆粒材料，在壓差的作用下對“橋架”中的微小孔道和地層中的原有小裂縫進行嵌入和堵塞，從而完全消除井漏，達到堵漏的目的,62,3)滲濾作用,堵漏漿液中的橋接材料，具有增大漿液高壓失水的作用，形成較厚的濾餅。這些濾餅在壓差的作用下，被擠入地層裂縫，形成楔塞，增強堵漏效果,63,4)在濾餅中的“拉筋”作用,堵漏漿液在壓差的作用下失水形成濾餅填塞時，各類堵

26、漏材料，尤其是纖維狀和片狀材料被夾在濾餅之中起到了強有力的“拉筋”作用，同時大大加強了楔塞的機械強度。這樣，由基本 “橋架”和填塞物以及含“拉筋”材料的濾餅共同在漏失通道中形成塞狀的封堵墊層，這種塞狀的墊層在漏層中的移動十分困難，故能達到堵漏的目的,64,5)膨脹堵塞作用,橋接堵漏材料大部分屬于木質(zhì)纖維類物質(zhì)，這些材料在水或水基泥漿的浸泡下，具有一定的吸水膨脹性。因此，當(dāng)橋接堵漏材料被擠進地層裂縫形成“橋堵墊層”后，受到地層中液體的浸泡膨脹，可增加“橋堵墊層”的封堵能力,65,6)“卡喉”作用,地層中存在有許多形狀不一的裂縫、孔隙，它們互相交錯、延伸。對一條漏失通道來說，始終有其最窄小的部位，

27、這就是“喉道”，在此“架橋”就是我們所說的“卡喉”作用。橋接堵漏材料就是針對這些“喉道”部位發(fā)揮架橋、填塞、嵌入等作用來形成機械堵塞，從而達到消除井漏的目的,66,從橋接堵漏材料的基本作用原理，可以總結(jié)出對橋接堵漏材料的主要功能要求。就顆粒狀材料而言，它們必須有適當(dāng)?shù)膸缀纬叽绾蜋C械性能，以便能承受作用于橋塞上的壓差。一般認為，若是流體中含有一定濃度的、其粒徑為漏失通道寬度約三分之一的硬顆粒，那么漏失通道便容易被堵住。換句話說，就是在堵漏過程中，顆粒狀材料的最佳尺寸是地層中漏失通道開口尺寸的三分之一，此時方能形成穩(wěn)定的橋堵。在穩(wěn)定的橋堵形成過程中，顆粒狀材料必須具有足夠的抗壓、抗張和抗剪切的強度

28、才能承受由壓差引起的彎曲應(yīng)力和縱向應(yīng)力。同時，顆粒狀材料還必須具有足夠的硬度，以防止顆粒應(yīng)力形變而改變其幾何形狀而降低堵漏效果。就纖維狀和片狀材料而言，它們必須有能力在堵橋上形成密封，以降低堵塞滲透率。也就是說，它們必須具有足夠的強度，才能橋接填塞住顆粒狀材料中的間隙，而且還必須具有足夠的彈性和塑性，才能變形封堵大部分縫隙的有效流動面積。對這一類材料功能的要求，顯然不同于對顆粒狀材料功能的要求，原因是幾乎沒有一種材料能完全同時具備上述兩類材料的功能。因此，堅硬的顆粒狀材料與易彎曲的纖維狀和片狀材料的復(fù)合物才能提供最佳的裂縫封堵特性,67,5.橋接堵漏材料的封堵特性,單一的橋接堵漏材料能封堵的裂

29、縫大小與材料加入的濃度和粒度有關(guān)。一般而言，單一材料可封堵住比其自身粒度直徑大23倍的裂縫，而單一材料的最佳濃度則因材料的不同而存在差別。單一材料的封堵能力往往是很有限的，由于不同材料的組合能相互增效，因此橋接堵漏材料的復(fù)配使用，能大大提高其封堵能力,68,5.橋接堵漏材料的封堵特性,顆粒狀橋接堵漏材料一般分為粗、中、細三種規(guī)格。各組分間的重量比約為1：1：1，可根據(jù)實際情況靈活掌握。顆粒粒徑大小也應(yīng)視裂縫大小而定，但最粗的材料粒徑一般在裂縫尺寸的三分之一較為合適。 顆粒狀、片狀和纖維狀堵漏材料之比一般為5：2：1，其中片狀和纖維狀材料在堵漏漿液中加量一般不得超過5，否則將大量吸水而使泥漿變稠

30、，導(dǎo)致泵送困難。 其它材料加量也應(yīng)控制在7以內(nèi)，因為單一規(guī)格材料的加量在5時，已能較大限度的發(fā)揮其堵塞能力，加多了會造成施工困難和造成堵劑的浪費,69,5.橋接堵漏材料的封堵特性,在鉆井液中加入不同粒徑、不同形狀的橋接堵漏劑配成的具有一定濃度的堵漏漿液 注意事項： (1)級配 (2)濃度 (3)漿液量,70,6.復(fù)合橋接堵漏材料,隨著人們對橋接堵漏材料認識的深入，在應(yīng)用上早已完成了從單一材料向復(fù)配使用方向上的轉(zhuǎn)化。但是，長期以來盲目的混合使用，掩蓋了復(fù)配的實質(zhì)，影響了復(fù)合堵劑的發(fā)展。近年來，人們更加深入地研究了橋堵材料之間、粒徑大小之間的關(guān)系，開發(fā)出了各種具有較高實用價值的復(fù)合橋接堵漏材料，使

31、橋接堵漏材料的應(yīng)用得到了進一步發(fā)展,71,6.復(fù)合橋接堵漏材料,1)橡膠粒復(fù)合堵漏劑 橡膠粒復(fù)合堵漏劑是一種新型的橋接堵漏劑。這種堵漏劑比單一的堵漏劑好，它可以充分發(fā)揮各種物質(zhì)的合力作用，具有較好的彈性和掛阻特征。進入裂縫后能產(chǎn)生較高的橋塞強度，所以能達到快速、安全堵漏的目的。其堵塞機理是靠橡膠粒在裂縫內(nèi)形成橋塞骨架，在充填劑作用下達到密封，通過靜止形成內(nèi)泥餅而達到堵漏的目的,72,1)橡膠粒復(fù)合堵漏劑,橡膠粒復(fù)合堵漏劑的組成 橡膠粒35，核桃殼20，貝殼粉15，鋸末10，棉籽殼12，花生殼5，稻草3,73,1)橡膠粒復(fù)合堵漏劑,橡膠粒在復(fù)合堵劑中的作用 膠?？捎脧U舊的橡膠，如輪胎膠等加工而成

32、。它具有一定的強度和很好的彈性。室溫下測得膠粒的破碎壓力在50MPa以上，彈性模量為80MPa，彈性系數(shù)為045。 膠粒在壓力的作用下產(chǎn)生形變。反之，膠粒發(fā)生形變后就會產(chǎn)生相應(yīng)的反彈力。這種反彈力如果作用在膠粒相接觸的層面間，必定會增大接觸面間的摩擦阻力。根據(jù)這一理論，如果用膠粒堵漏，設(shè)法使其進入裂縫內(nèi)，產(chǎn)生一定程度的形變，就會使膠粒和縫壁之間產(chǎn)生很大摩擦力，借此摩擦阻力，在撤去外力后，膠粒就會獲得一定的穩(wěn)定性而形成橋塞骨架,74,橡膠粒在復(fù)合堵劑中的作用,這種骨架能否形成取決于膠粒的粒度，如果我們選擇的膠粒粒度合適，再配合其它一些填充和固化性材料，必定能達到堵漏目的。膠粒的密度在1.1721

33、.270gcm3之間，能夠均勻地分散于泥漿當(dāng)中，并能吸附泥漿中的粘土等物質(zhì)形成一層吸附膜，具有一定的粘結(jié)能力，膠粒呈不規(guī)則多面體，能與縫壁產(chǎn)生較大摩擦力。這些特性表明，膠粒是一種很好的堵漏材料,75,橡膠粒在復(fù)合堵劑中的作用,膠粒是一種柔性橋堵材料，選擇膠粒的粒度，應(yīng)首先研究膠粒在裂縫內(nèi)的行為，即膠粒以何種方式產(chǎn)生橋堵。作為橋堵劑不僅應(yīng)易于產(chǎn)生橋堵，而且應(yīng)具有一定的強度。很多研究者認為，橋堵材料的顆粒應(yīng)為裂縫寬度的至之間，才能獲得比較穩(wěn)定的橋堵。這種理論對于堅 硬材料而言是合理的。因為硬顆粒的彈性形變極小，象核桃殼之類，顆粒尺寸若大于裂口寬度，只能在縫口橋堵，這種橋堵很不穩(wěn)定，在泥漿流動和鉆具

34、運動時都會很快被解堵；1至裂縫寬度的顆粒不可能產(chǎn)生兩個顆粒橋堵，而恰好相當(dāng)裂口寬度的顆粒事實上是很難選擇的；小于的顆粒粒度太細，產(chǎn)生橋堵的機率太低，也是不可取的,76,橡膠粒在復(fù)合堵劑中的作用,對于膠粒而言，它在裂縫內(nèi)的行為和核桃殼就有許多不同之處，它可以選擇大于裂口寬度的膠粒，在外力的作用下進入裂縫內(nèi)，而形成單橋(圖513)。這種單橋有一定的強度，且有100的成堵機率。膠粒在裂縫內(nèi)形成兩個以上的橋堵是不易的(圖514)，雖然也能產(chǎn)生瞬間橋堵，但在壓差的作用下，膠粒將變形，到一定程度橋堵就會破壞。無論是平行裂縫還是楔形裂縫，只有兩個以上膠粒的橋堵都不易形成而且強度很低。單個膠粒橋堵不論在平行裂

35、縫還是楔形裂縫內(nèi)都易于形成，其強度隨變形程度的增大而增大，通過粗略計算，得出不同裂縫、不同壓力可選擇的大于裂口寬度的膠粒尺寸,77,橡膠粒在復(fù)合堵劑中的作用,進一步研究表明，單個膠粒橋堵的致密程度是很差的。膠粒之間有一定的孔隙，還須進一步封堵，這就需要配合一定量的小于裂口寬度的膠粒，這些膠粒的選擇同樣應(yīng)根據(jù)它們的大小而定，它們的作用是在大膠粒形成橋堵之后進一步進行堆積橋堵，因此1到1/7以下的膠粒都是必要的。但是，不同粒度的膠粒相互匹配應(yīng)有一定的比例，通過實驗測得大小顆粒的比例為：大于裂口寬度的膠粒占4050，11/2的膠粒占1020，小于的1/2膠粒占3040，不僅有一定的強度，而且比較致密

36、,78,2.FDJ復(fù)合堵漏劑,FDJ復(fù)合堵漏劑是以惰性硬堵材料為主要原料，以無機鹽為增強劑，以聚合物為助效劑，通過優(yōu)選各類硬性堵漏材料的配比、單一硬性堵漏材料的粒級分布、增強劑、助效劑等，研制出的復(fù)合堵漏劑。該堵漏劑包括適應(yīng)小漏速(10m3/h)堵漏的FDJ一1，適應(yīng)中等漏速(10 30m3/h)堵漏的FDJ一2和適應(yīng)大漏速(3050m3/h)堵漏的FDJ一3。 FDJ在一般情況下的推薦用量（以FDJ在堵漏液中的濃度計）如下：FDJ1為2%5%；FDJ2為3%8%。長段漏層、漏層不清，搶鉆后堵漏時可提高至10%12%；FDJ3為5%10%。嚴(yán)重漏失時可提高至10%15,79,3.HD橋接復(fù)合堵

37、漏劑,HD橋接復(fù)合堵漏劑是通過堵漏模擬試驗臺架對10種橋堵劑進行正交試驗優(yōu)選出的最佳配方。 HD橋堵劑由核桃殼、云母、橡膠、棕絲、蛭石、棉籽殼、鋸末復(fù)配而成，其配比為3：2：3：0.1：2，1：1。 HD復(fù)合橋接堵漏劑，當(dāng)其顆粒以大于5目的粗顆粒為主時，可在3MPa壓差下堵住寬度9mm以上的裂縫；當(dāng)其以中、細顆粒(520目)為主時，可堵住寬度9mm以下的裂縫。 如果在HD復(fù)合橋接堵漏劑所配漿液中增加2單向壓力封閉劑，則可進一步提高堵漏效果，所堵裂縫寬度可增加12mm,80,4.915、917復(fù)合橋接堵漏材料,915、917復(fù)合橋接堵漏材料是遼河石油勘探局泥漿公司研制的。915由30核桃殼、45

38、棉籽殼與鋸末、25蛭石與云母片組配而成；917由20核桃殼、15橡膠粒、15棉籽殼、20鋸末、15蛭石、15云母片組配而成,81,5.棉籽殼丸堵漏劑,棉籽殼丸堵漏劑是由棉籽殼、棉籽粉、膨潤土以及棉絨和表面活性劑等制成的丸。鉆遇漏層，將此劑加入泥漿，擠入漏層經(jīng)一段時間后開始吸收大量的水，引起膨脹和分裂，封堵漏層,82,1、原理：高失水堵漏漿液進入漏失井段后，在井下壓差的作用下迅速失水，漿液里的固相組分在漏失通道中聚集、變稠，形成堵塞濾餅，繼而壓實，填充漏失通道，達到堵漏的目的。（架橋原理） 2、特點：高失水堵漏劑以其使用方便、見效快、適應(yīng)范圍廣等特點。如：Z-DTR、PCC、HHH、HALS等等

39、,三、高失水堵漏劑,83,1、PCC暫堵劑：是一種可酸溶的高失水堵漏劑，濾餅酸溶率達85以上，堵漏原理與高失水堵漏劑同。 2、SLD-1：是由纖維狀和顆粒狀材料組成的橋接堵漏劑，酸溶率達75，堵漏原理與橋接堵漏劑同。 3、酸溶性固化材料ASC-1：是一種無機固化堵漏劑。堵漏漿液注入漏層后，在井下溫度的作用下固化，形成具有一定抗壓強度的凝固體，酸溶率達96以上，是油氣層堵漏的一種較為理想的堵漏劑。堵漏工藝與水泥漿同。常溫下24小時不凝固，可用地面泥漿罐配制。與之性能相近的還有高承壓堵漏劑ZC6-6,四、酸溶性堵漏劑,84,五、化學(xué)凝膠類堵漏劑,1、化學(xué)凝膠 聚合物在膠聯(lián)劑的作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生

40、成一種具有較高強度的體形結(jié)構(gòu)凝膠粘彈體。 優(yōu)點：能適應(yīng)各種形狀的漏失通道，并具有相當(dāng)好的抗水污染能力。 缺點：不易形成產(chǎn)品，現(xiàn)場工藝較為復(fù)雜，不易掌握。 （堵漏原理,85,2、化學(xué)膨體 所謂化學(xué)膨體，就是一種膨脹性化學(xué)材料，經(jīng)過特殊顆?；屯飧裟ぬ幚硪院?，使這種材料在遇水一段時間以后開始膨脹，在自由環(huán)境中一般可膨脹原體積的50倍。用這種材料封堵漏層時，不需要嚴(yán)格要求其顆粒大小與漏失通道的匹配，利用這些顆粒在漏層中的膨脹特性來達到堵漏的目的。 （堵漏原理,86,代表性成果,PMN化學(xué)凝膠：利用高分子材料和交聯(lián)劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成具有一定彈性、與巖石有較強黏附作用的凝膠體。完成于八十年代末，未形成

41、產(chǎn)品。 智能凝膠：是利用高分子交聯(lián)技術(shù)制得的、具有三維網(wǎng)絡(luò)立體結(jié)構(gòu)的功能性高分子凝膠，是由三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的高分子化合物與溶劑組成、并可被溶劑滲透的特殊體系。 新型抗高壓堵漏劑：含有高分子材料和交聯(lián)劑，具有高分子材料的粘彈性，是一種聚合物交聯(lián)體系,87,88,經(jīng)典案例（羅家2井,2006年3月3日，羅家2井進行飛仙關(guān)層位的試油施工，循環(huán)時發(fā)生井漏；3月21日3:45井下情況惡化，井筒內(nèi)液面漲至防溢管，關(guān)井、關(guān)下旋塞，套壓由23.78.517MPa，并逐步演化為地下井漏滲氣復(fù)雜情況，處于緊急搶險狀態(tài)。在三次使用“高粘重泥漿水泥漿重泥漿”進行堵漏施工無效情況下，采取“高粘重泥漿智能凝膠水泥漿重泥漿”堵

42、漏壓井技術(shù)，經(jīng)過四次連續(xù)鞏固性施工，成功封堵羅家2井井漏滲氣地層，結(jié)束搶險,89,堵漏效果,90,堵漏工具，可大致歸納為四大類 1、堵漏漿液輸送工具: (1)鉆具 ；(2)鉆桿特制凡爾漿液筒 2、堵漏漿液井下混合工具:篩管鉆桿 3、堵漏漿液擠注工具: 可鉆短接安全接頭封隔器 4、漏層封隔工具:(1)波紋管 ；(2)袋式工具,六、堵漏工具,91,1)波紋管,波紋管堵漏.MPG,92,典型案例（云安21井,云安21井海拔805m，用311.2mm（12 1/4in）鉆頭鉆至377m，正鉆層位涼高山，巖性頁巖夾煤，清水鉆進中井漏，出口失返，并且有放空現(xiàn)象，放空1.70m，井內(nèi)無液面。 井漏發(fā)生后，用

43、橋漿、速凝水泥共堵漏13次無效。 通過電測井徑、擴眼、地面焊接波紋管串、下波紋管、投球后井口注入清水脹管、投球加壓丟手、下脹管器脹管、磨銑等完成全部試驗工序。波紋管總承長度16.7m，下入井段為：342.38m359.08m 完成了波紋管預(yù)定的全部施工作業(yè)工序，但在注水脹管過程中波紋管破裂，未能實現(xiàn)堵漏的目的,93,2)袋式工具,94,典型案例（威寒1井,威寒1井12-1/4in(311.2mm井眼) 用密度0.83g/cm3的微泡沫鉆井液鉆至井深93.56m出現(xiàn)井漏，漏速6m3/h，鉆至井深94m，鉆具放空至95.42m(放空1.42m)，鉆遇溶洞性惡性井漏，井口失返。 用濃度為18%的橋漿

44、強鉆至井深96.96m(井口失返)。起采用井口投注泥球和混凝土4m3，堵漏無效。用清水強鉆井深115m，井口無返，由于漏失通道與地表連通，堵漏材料及強鉆漿液漏入山下，強鉆無法實施。針對井下漏失情況，采用了袋式堵漏工具進行堵漏試驗,95,1)工具入井：在地面連接好工具后，整體吊上鉆臺送入井下； (2)工具丟手(擺脫) ； (3)注水泥漿 ； (4)起鉆 。工具起出至鉆臺，發(fā)現(xiàn)工具釋放剪銷沒有剪斷，支撐篩管上端螺紋退刀槽處折斷。 盡管堵漏工具中心篩管斷裂，釋放接頭銷釘未能剪斷，鉆完全部水泥塞及堵漏工具于井深104m不漏，溶洞堵漏成功,96,第五部分：井漏的預(yù)防,井漏是井下發(fā)生的一種復(fù)雜情況，有的井

45、漏是客觀存在的、不可避免的，但有的井漏是可以通過改變、調(diào)整外部因素(條件)避免的，也就是說是可以預(yù)防的,97,一、設(shè)計合理的井身結(jié)構(gòu),井身結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理，直接影響鉆井過程中井漏的發(fā)生，是預(yù)防井漏的基礎(chǔ) 設(shè)計井身結(jié)構(gòu)的依據(jù)：地層壓力剖面 考慮的因素： (1)孔隙壓力 (2)破裂壓力 (3)坍塌壓力 (4)漏失壓力,98,使同一裸眼井段所需鉆井液當(dāng)量密度同時滿足防噴、防塌、防漏的要求。 由于受套管層次的限制，當(dāng)上述條件無法同時滿足時，則應(yīng)下套管將低破裂壓力地層與高壓層分開，使得同一裸眼井段所需鉆井液最高當(dāng)量密度小于地層破裂壓力，防止壓裂性井漏的發(fā)生,一、設(shè)計合理的井身結(jié)構(gòu),99,二、確定合理的鉆

46、井液密度,當(dāng)井身結(jié)構(gòu)確定后，為防止井漏、井噴和井塌，在確定鉆井液密度時，應(yīng)使作用于井壁上的壓力小于該井段地層的最小破裂壓力和漏失壓力，大于地層坍塌壓力和孔隙壓力,100,1、對于孔隙、裂縫、溶洞十分發(fā)育的地層，由于鉆井液進入地層的阻力很小，地層的漏失壓力與孔隙壓力十分接近； 2、對于易破碎地層，地層的破裂壓力、漏失壓力、孔隙壓力三者十分接近。 因此，在上述地層鉆進中，為防止井漏的發(fā)生，所選用的鉆井液密度所產(chǎn)生的液柱壓力盡可能接近地層的孔隙壓力，實現(xiàn)近平衡鉆井,二、確定合理的鉆井液密度,101,102,典型案例（TBK-2井,TBK-2井是伊朗19+2項目中方鉆探的第一口井，用正電膠膨潤土泥漿開

47、鉆，26in鉆頭鉆至井深47m時發(fā)生井漏，漏速24m3/h，堵漏后繼續(xù)鉆至井深48m，雙泵有進無出，多次堵漏無效，累計漏失泥漿317m3。在采用常規(guī)橋漿堵漏效果不顯著的情況下，將正電膠膨潤土泥漿轉(zhuǎn)化為可循環(huán)泡沫泥漿，漏失現(xiàn)象消失，順利鉆至174m，36in擴眼器順利擴眼至169m。良好的流變性能提供了良好的大井眼攜巖能力，保證了井底的清潔。微泡沫的“氣鎖”效應(yīng)起到了很好的封堵作用，固井時水泥漿順利返至地面。 在TABNAK氣田和SHANUL氣田隨后的22口井的表層鉆進中，均采用了可循環(huán)泡沫泥漿體系，絕大部分井沒有出現(xiàn)漏失或出現(xiàn)輕微漏失現(xiàn)象，取得了很好的防漏堵漏效果，很好的解決了該構(gòu)造的表層漏失

48、問題,103,微泡沫鉆井液技術(shù),104,三、確定合理的鉆井液粘度和切力,鉆井液密度確定后，根據(jù)井下具體情況，確定合理的鉆井液粘切同樣可有效地預(yù)防井漏的發(fā)生,105,1、對于地層松軟、壓力低的淺井段，采用大直徑鉆頭鉆進時，應(yīng)選用低密度高粘切鉆井液，以增大漏失阻力，防止井漏。 2、對于深井的高壓小井眼井段或深井壓力敏感層段，應(yīng)選用低粘切鉆井液，以盡可能降低環(huán)空循環(huán)壓耗，防止井漏,三、確定合理的鉆井液粘度和切力,106,四、確定合理的鉆井參數(shù)與鉆具結(jié)構(gòu),在易漏層段鉆進時，尤其是深井小井眼，應(yīng)確定合理的鉆井參數(shù)與鉆具結(jié)構(gòu)，以達到降低環(huán)空循環(huán)壓耗的目的，防止井漏的發(fā)生。主要有以下措施,107,1、在滿足

49、鉆屑攜帶的前提下，盡可能降低鉆井液排量； 2、選用合理的鉆具結(jié)構(gòu)，一方面增大環(huán)空間隙，另一方面防止起下鉆時破壞井壁濾餅,四、確定合理的鉆井參數(shù)與鉆具結(jié)構(gòu),108,3、在高滲透易漏層段鉆進時，降低鉆井液濾失量，改善濾餅質(zhì)量，防止形成厚濾餅而引起環(huán)空間隙縮??； 4、在軟的易漏層段鉆進時，應(yīng)控制鉆壓，適當(dāng)降低機械鉆速，力求環(huán)空鉆屑濃度小于5，降低實際環(huán)空鉆井液密度,四、確定合理的鉆井參數(shù)與鉆具結(jié)構(gòu),109,五、其它鉆井工程措施,1、下鉆、接單根或下套管時控制下放速度，尤其是在易漏裸眼井段更是如此； 2、開泵循環(huán)時，應(yīng)采用“先轉(zhuǎn)動后開泵、小排量、緩慢開泵”的原則； 3、當(dāng)因井塌或砂橋等引起下鉆遇阻時，

50、應(yīng)小排量緩慢開泵，并控制劃眼速度,110,五、其它鉆井工程措施,4、在軟地層、易縮徑地層、高滲透地層等鉆進時，應(yīng)提高鉆井液的抑制能力，降低鉆井液濾失量，改善濾餅質(zhì)量，防止鉆頭泥包、形成厚濾餅等引起環(huán)空間隙或蹩泵，引起井漏,111,五、其它鉆井工程措施,5、在加重鉆井液時，應(yīng)均勻加重，并嚴(yán)格控制加重速度，防止加重不均或加重過快造成井內(nèi)液柱壓力過高而引起井漏，尤其是在高密度條件下，當(dāng)鉆井液產(chǎn)生的動壓力接近地層的漏失壓力或破裂壓力時更要引起重視,112,六、承壓試驗與先期堵漏,1、在進入高壓層提高鉆井液密度前，可按下部所需最高當(dāng)量鉆井液密度進行試漏實驗，若上部地層不能承受所要求的當(dāng)量鉆井液密度，可對

51、上部地層進行先期堵漏，直致符合要求為止。 2、先期堵漏的基本程序：破試；堵漏；試漏。 3、由于地層壓力預(yù)測不準(zhǔn)確或因其它原因發(fā)生溢流或井涌，需要提高鉆井液密度壓井時，也可在壓井液中加入堵漏材料，對壓井液進行預(yù)處理，防止壓力過程中井漏,113,經(jīng)典案例（新-8井,新8井，用311.2mm(12-1/4in)的鉆頭，密度1.37g/cm3的泥漿鉆至2729.28m、Tc地層時發(fā)生氣侵，加重至1.44g/cm3時出現(xiàn)失返漏失，根據(jù)鄰近新7井的鉆井資料，需要2.06g/cm3的泥漿，才能平穩(wěn)鉆穿高壓層段下244.5mm(9-5/8in)套管。因此，在密度l.44g/cm3的泥漿就會發(fā)生井漏的基礎(chǔ)上，要

52、把泥漿密度提高到2.06g/cm3難度很大，何況裸眼已長達2249m。 經(jīng)過23次水泥與橋漿堵漏施工以后，井內(nèi)仍有進無出。分析原因，提出了采用大型堵漏的方案。即大量復(fù)配好橋接堵漏漿液，在小排量、低泵壓下，多次間隙擠堵，避免了人為壓開的新裂縫，最后選定在漏失最嚴(yán)重的15201579m井段施工，不漏，用密度2.07g/cm3的泥漿順利鉆至井深2971m處下244.5mm套管,114,經(jīng)典案例（新-8井,步驟： 先在1571m處注入密度為2.07g/cm3，濃度為17的橋接堵漏漿液28.6m3，關(guān)井正擠10.5m3，立壓3.5MPa，套壓1MPa。 1.5h后起鉆至套管鞋內(nèi)，第二次擠入8m3，立壓2

53、.5MPa，套壓1.3MPa。 48h后開井循環(huán)，漏速降至13m3/h，第三次注入29.3m3濃度為12的橋接堵漏漿液，先正擠11m3，立壓3.0MPa，套壓1.2MPa。 停泵2h后，起鉆至套管鞋內(nèi)硬擠8m3，套壓2.9MPa，經(jīng)4h緩降至零。 最后開井循環(huán)不漏，用密度2.07g/cm3的泥漿順利鉆至井深2971m處下244.5mm套管,115,井漏發(fā)生后，采取什么方法與措施進行處理，要根據(jù)井漏的具體情況而定，其原則是： “安全、合理、有效、經(jīng)濟,第六部分：處理井漏的 常規(guī)方法與措施,116,一、降低鉆井液密度,降低鉆井液密度是減小井筒靜液柱壓力的唯一手段 1、注意：(1)應(yīng)采用分階段緩慢降

54、低的辦法； (2)降密度時配合降排量。 2、措施：補加膠液、低密度鉆井液、粘土漿或用固控設(shè)備清除固相粒子等。 3、適應(yīng)范圍：壓力敏感性漏失。 典型案例（TBK-2井,117,二、調(diào)整鉆井液粘切,1、提高鉆井液粘度、切力 適應(yīng)范圍：淺井、大井眼的滲透性漏失 2、降低鉆井液粘度、切力 適應(yīng)范圍：深井、小井眼的壓力敏感性漏失,118,雙18井，在井深31043110m井段鉆進中發(fā)生井漏，漏速由5m3/h上升到40m3/h，此時泥漿性能為：密度1.64g/cm3，粘度73s，動切力40Pa，處理時把泥漿的粘度降至47s，切力降至25Pa；漏速降到10m3/h，再把粘度降到35s后，井漏自然消失,經(jīng)典案

55、例（雙-8井,119,三、調(diào)整鉆井工程參數(shù),1、降排量：在深井小井眼或壓力敏感性地層鉆井中發(fā)生井漏，可通過降低鉆井液排量的方法來減小環(huán)空循環(huán)壓耗，使井漏得到有效地控制。 2、控制機械鉆速：在可鉆性好的地層鉆進中發(fā)生井漏，可通過適當(dāng)控制機械鉆速： (1)減少鉆井液中鉆屑濃度，降低環(huán)空液柱壓力； (2)讓鉆井液有充分的時間在鉆出的新井眼井壁上形成濾餅，有效地制止井漏,120,四、簡化鉆具結(jié)構(gòu),在深井小井眼或壓力敏感性地層鉆井中發(fā)生井漏，在滿足井眼軌跡的條件下，可通過簡化鉆具結(jié)構(gòu)，即盡量少用鉆鋌或盡可能不使用扶正器來增大環(huán)空橫截面積，降低環(huán)空循環(huán)壓耗，同時還可防止起下鉆過程中剝落漏層濾餅，有效制止井

56、漏,121,五、起鉆靜止,1、激動壓力引起的誘導(dǎo)性或壓裂性井漏 起鉆靜止后，一方面漏失通道自動閉合，井漏自然緩解，另一方面，漏入地層的鉆井液因其靜切力的作用，起到粘結(jié)封堵作用。 2、膠結(jié)性差、滲透性好的地層發(fā)生井漏 起鉆靜止后，讓漏入地層的鉆井液因其靜切力的增大，起到粘結(jié)封堵作用；同時使鉆井液有充足的時間在井壁上形成濾餅，起到緩解井漏的作用,122,六、清水強鉆下套管封隔,長段天然大裂縫或溶洞的嚴(yán)重井漏 1、條件： (1)裸眼井段地層穩(wěn)定，能經(jīng)受清水長時間浸泡而不垮塌； (2)已鉆地和待鉆地層無油、氣、水顯示； (3)漏失通道開口尺寸大，鉆屑能被有效地帶入漏層； (4)井場供水充足，能保證強行

57、鉆進所需大量用水,123,六、清水強鉆下套管封隔,2、技術(shù)措施及注意事項 (1)盡量簡化鉆具結(jié)構(gòu)；(2)鉆頭不裝水眼，鉆壓合理（高轉(zhuǎn)速低鉆壓），送鉆均勻；(3)根據(jù)井下沉砂并兼顧供水情況確定合理的排量；(4)接單根或起鉆時，要注入一段高粘清掃液以懸浮或清掃鉆屑，防止沉砂卡鉆或下鉆不通暢；(5)嚴(yán)禁鉆入高壓流體層；(6)當(dāng)井下沉砂太多或因其它原因嚴(yán)重影響鉆井安全時，可以提前下入套管,124,川西北平落壩構(gòu)造，淺層灌口緝夾關(guān)組，地層破碎。平落壩1井從二開到2430m，共漏失泥漿7060m3，損失140萬元，耗時三個月，直鉆到2430m下入245mm(9-5/8in)技術(shù)套管，井漏才得以制止。為了對

58、付此層段嚴(yán)重漏失，通過對該段地層特征進行分析得出，此井段地層，水化膨脹性能差，井壁較穩(wěn)定，地層裂縫發(fā)育，開口尺寸較大，鉆屑大部分可以進入裂隙中，可以進行清水強鉆。當(dāng)鉆進平落2、3、4等井時，采用清水搶鉆灌口一夾關(guān)組漏失地層，然后下套管封隔。平落2井僅用27天就順利鉆穿此段地層，平均機械鉆速從3.54m/h提高到6.04m/h,經(jīng)典案例（平落壩構(gòu)造,125,七、隨鉆堵漏,1、方法：把橋接堵漏材料加入到鉆井液中進行邊鉆進邊堵漏 2、方式：一是“段塞式”；二是“全井式” 3、適應(yīng)范圍：(1)微小裂縫或孔隙性地層引起的部分漏失；(2)長段易漏破碎地層引起的井漏；垂直裂縫地層；壓力敏感性地層。 4、優(yōu)點

59、：與停鉆堵漏相比，可以節(jié)省時間 5、注意：(1)短程起下鉆；(2)井漏停止后，及時清除堵漏劑,126,八、橋漿堵漏,橋接堵漏由于經(jīng)濟價廉，使用方便，施工安全，目前現(xiàn)場已普遍采用。橋接堵漏占整個處理方法的50以上，并取得明顯的效果，使用此方法可以對付由孔隙和裂縫造成的部分漏失和失返漏失。 橋接堵漏是利用不同形狀、尺寸的惰性材料，以不同的配方混合于泥漿中直接注入漏層的一種堵漏方法。采用橋接堵漏時應(yīng)根據(jù)不同的漏層性質(zhì)，選擇堵漏材料的級配和濃度，否則，在漏失通道中形不成“橋架”，或是在井壁處“封門”，使堵漏失敗。 在施工前要較準(zhǔn)確地確定漏層位置，鉆具一般應(yīng)下在漏層的頂部，個別情況可下在漏層中部；嚴(yán)禁下

60、過漏層施工，以防卡鉆。施工時要嚴(yán)格按照施工步驟進行。特別要提出的是在試壓時出現(xiàn)的井漏，由于漏失段長且位置不清楚，采用配制大量橋漿(通常為4060m3)，覆蓋整個裸眼井簡的堵漏方法，經(jīng)?？扇〉贸晒Α?另外要注意的是采用這種方法時應(yīng)盡量下光鉆桿，如帶鉆頭要去掉噴嘴，不然選擇的橋接材料尺寸必須首先滿足噴嘴尺寸，以避免堵塞鉆頭。堵漏成功后立即篩除在井漿中的橋接材料,127,八、橋漿堵漏,1、適應(yīng)范圍： (1)孔隙性漏失：不論漏失速度的大小，橋漿堵漏一般具有很好的效果； (2)裂縫性地層引起的壓差性井漏：只要漏失通道的幾何開口尺寸不是特別大，橋漿堵漏同樣是一種好的方法； (3)又噴又漏，也可采用橋漿壓井