陜北石油鉆井漏失原因分析及其防漏措施

1、陜北石油鉆井漏失原因分析及其防漏措施摘 要：施工工藝不當是陜北油區(qū)鉆井施工作業(yè)井內(nèi) 漏失的一個重要原因，具體可分為表層套管聯(lián)接不牢及質(zhì)量 不合格、司鉆操作不當、表層套管下入位置不當、固井工藝 不當?shù)然厩闆r。本文就當前陜北石油鉆井施工中因施工工 藝不當漏失的原因進行全面分析，并指出查驗套管焊接質(zhì) 量、準確計算套管下入位置、司鉆人員合理操作等5 種防漏措施和處理漏失的方法。關(guān)鍵詞：陜北地區(qū)；石油鉆井；防漏措施；策略分析一、陜北地區(qū)石油鉆井施工工藝不當漏失的原因分析（一）表層套管質(zhì)量差或聯(lián)接不牢引發(fā)漏失。油井工程上的套管 219.1 X 8.94mm和244.48 X 8.94mm表層套管通 常采

2、用短圓細絲正扣聯(lián)接。在鉆井作業(yè)中， 按照順時針的 方向，鉆機帶動鉆桿旋轉(zhuǎn)，這個力稱為 F1 ， 而鉆井液逆時 針方向反作用于鉆桿旋轉(zhuǎn)，這個力稱為F2,當套管與表土層之間的磨擦力F3WF2 時， 表層套管按逆時針方向運動， 如果在鉆井過程 中，某處絲扣聯(lián)接不夠牢固， 套管將會脫扣；如果套管質(zhì) 量較差，套管的扭力F4 F2時，套管將會被折斷；一旦套管折斷或脫扣后， 鉆井液沖蝕表土層， 從而引發(fā)井漏，甚至會出現(xiàn)鉆井工程量報廢（二）表層套管下入的位置不當。在鉆井過程中，表層 套管下入的位置常會出現(xiàn)以下二個位置：一是表層套管穿過 古風化殼界面而僅僅坐落在風化帶基巖某部位上或者坐落 在古風化殼界面上， 而

3、風化帶裂隙發(fā)育的基巖， 比較破碎， 通過鉆井液的沖蝕作用， 裂隙互相貫通， 從而引發(fā)井漏； 二是表層套管下入到第三系或者第四系地層某位置， 導致 表層套管失去 “防止古風化殼界面和基巖風化帶漏失” 和“防 止表土層垮塌”的作用效果，從而引發(fā)井漏。（三）司鉆操作不當引發(fā)漏失。司鉆操作不當，下鉆速 度過快造成激動壓力過大，以及開泵不穩(wěn)， 在一定程度上 都會引發(fā)鉆孔內(nèi)井底壓力的劇增，從而壓破地層，導致滲透 漏失或裂縫漏失。（四）固井工藝出現(xiàn)問題引發(fā)漏失。封固表層套管常用 APIG 級水泥。其水泥漿的特性為， 與表土層膠結(jié)性甚差， 與 基巖膠結(jié)性較好，與泥餅根本不膠結(jié)。在日常封固表層套管 過程中，替漿

4、量常常計算不準， 替漿量過少， 造成水泥基 本上在套管內(nèi)；替漿量過多，造成水泥與基巖封固段W 1m。當鉆進表土層段時， 漏斗黏度 30-40s ， 水基鉆井液密度 1 . 1 0- 1 .25g/cm3 ， 泥餅厚 2-4mm ， 在不洗井的條件下，水 泥漿不能直接與基巖膠結(jié)。同時，在固井工藝中，由于泵壓、泵量的存在，鉆井 液在井內(nèi)呈顯出高速層流狀態(tài)循環(huán)， 對井壁沖蝕的作用較 大，從而引發(fā)井壁與底下套管頭出現(xiàn)水槽， 鉆井液將會出 現(xiàn)沖蝕第三系或第四系黃土層， 在一定程度上造成漏失。二、預防漏失的措施（一）表層套管絲扣擰緊、電焊牢固。在表層套管下入 鉆井之前， 務必仔細檢查套管質(zhì)量，查看套管絲扣

5、是否松 動，套管是否有表面臟污、管壁擊穿、套管脹裂以及裂縫等 質(zhì)量問題，對于檢查中發(fā)現(xiàn)問題及時處理， 務必擰緊套管 絲扣， 必要時通過電焊連接予以牢固。（二）確定表層套管下入的最佳位置。第三系、第四系 地層之后進入其未風化的基巖 3-5m 處是表層套管下入的 最佳位置，該位置既能夠隔離第三系、第四系地層，又能夠隔離古風化殼界面及其以下數(shù)十米厚的風化帶基巖， 較 好地避免了裂隙性井漏。（三）表層套管頂部、 底部套管頭用 APIG 級水泥封固。 基巖井壁的環(huán)形空間與表層套管頂部、底部套管頭必須用 APIG 級水泥封固 3-5m ， 套管內(nèi)留 3-5m 用水泥堵塞， 其 中，最重要的是在水泥封固套管

6、之前， 務必做到低泵壓、 低排量洗井， 確保孔壁干凈， 以利于基巖與水泥漿的充分 膠結(jié)致密。（四）司鉆操作要適宜。開泵務必緩慢平穩(wěn)， 以便減 少鉆孔內(nèi)井底壓力的劇增；下油層套管及起下鉆速度切忌過 猛過快， 務必保持平穩(wěn)，避免激動壓力過大壓破地層， 進 而造成人為性的滲透性或裂隙性漏失。同時，在循環(huán)鉆井液 時務必保持低速層流循環(huán)，盡可能地避開可能出現(xiàn)的滲透 性、裂隙性漏失層位，以免沖蝕井壁， 引發(fā)滲透性或裂隙 性井漏。(五) 構(gòu)造應力引發(fā)的裂縫型井漏的預防?？梢圆捎美w 維素和膨潤土，在 1300MPa.s 的動力粘度下，配制成漏斗黏 度45s、密度1.10g/cm3的水基鉆井液，再加入鋸末、棉籽殼等膨脹型堵漏材料慢速鉆進循環(huán)， 讓鋸末、棉籽殼等 擠入井壁裂縫。結(jié)語：在陜北石油鉆井中，因施工工藝不當而引發(fā)的漏 失均可以采用以上 5 種措施和方法進行預防或處理井漏現(xiàn) 象， 上述 5 中措施和方法并在石油鉆井防漏實際作業(yè)中， 獲 得了較好的經(jīng)濟效益。在多年鉆井施工防漏的基礎(chǔ)上，筆者 認為上述處理預防井漏的措施與方法， 同