鉆井液漏失的預防與堵漏

1、鉆井液漏失的預防與堵漏鉆井液漏失（即井漏），是指在鉆井過程中，井筒內鉆井液或其余介質(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特別廣泛的現(xiàn)象，多半井眼都有不一樣程度的井漏。嚴重的井漏會以致井壁穩(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帶來很大的麻煩。因此，我們應采納一系列舉措來控制井漏的發(fā)生。一、井漏產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)相關資料統(tǒng)計，自然裂痕漏失與孔洞漏負約占井漏的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，主要原由是因為地層的高浸透性，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、井漏的預防治理井漏，應以預防為主，堵漏為輔。經過剖析井漏產生

3、的原由，總結出以下幾種預防舉措。1、提高地層壓力能夠經過人為方法實現(xiàn)，對漏失孔道提早封堵。提高鉆井液性能，主要針對稍微的地層漏失，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：鉆進下部高壓層前先試壓，計算出上部地層的破裂壓力；假如破裂壓力低于鉆進下部高壓層的當量循環(huán)密度，一定進行堵漏；起鉆至漏層以上安全地點或套管內，采納井口加壓的方式試漏，檢查堵漏成效，當試漏鉆井液當量密度大于下部地層鉆井液用密度時，方可加重鉆開下部高壓層。2、調整鉆井液的密度和種類第一計算出大概的地層壓力，設計合理的鉆井液密度，并依據(jù)參數(shù)變化進行校訂，盡可能使鉆井液液柱壓力低于地層壓力。同時控制鉆井液的流變

4、性，關于壓力低、大井眼井段，應適合提高鉆井液的粘切；而關于深井壓力較高的小井眼井段，應降低鉆井液的粘切。鉆井液進入地層時，應保持連續(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)空壓耗和激動壓力，可經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，應控制加重速度，并且加量平均。3、設計合理的井身構造每個地域的地理地點，地層種類各有不一樣，在鉆井時，應依據(jù)地層狀況設計井身，需要考慮地層壓力系數(shù)變化和浸透性，設計出合理的套管程序，免得

5、過多地封隔溶洞型地層隨和水層，不然鉆井時會產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，第一應確立漏層的地點，而后選定適合的堵漏劑，最后實行正確的堵漏方法。1、確立漏層地點井漏的發(fā)生是一個慢慢演化發(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)展期和惡化期四個階段。當鉆井過程中有顯然的工程參數(shù)變化時，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，并針對這些參數(shù)變化，實時地采納舉措，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：察看鉆進反響判斷

6、法、電測發(fā)法、回聲儀法、分段循環(huán)法、浮筒探液面法、環(huán)空摩阻法、動液壓法、放射性示蹤劑丈量法、井溫丈量法、轉子流量計法、熱電阻法、傳感器法和綜合判斷法等。2、堵漏的方法因為不一樣井的地理地點、巖石性質、井的構造有很大差異，因此針對不一樣井眼，應依據(jù)實質狀況采納不一樣的舉措。堵漏的方法研究分為兩大方向，一是對堵漏資料的研究與應用，二是提高堵漏技術與工藝。（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，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、粒狀的資料在進入漏失通道時，能夠掛在狹小部位。擁塞作用：可對小的地層孔隙或裂痕進行擁塞。滲濾作用：可形成較厚的濾餅，進入地層裂痕，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?？ê碜饔茫嘿Y料后到部位發(fā)活力械擁塞，除去井漏。因為橋接堵漏資料使用方便，成本較低，現(xiàn)場作業(yè)時安全系數(shù)高，國內外應用的好多?？墒菢蚪佣侣┵Y料只好對部分漏層或較小面積井漏進行堵漏，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，它的作用機理是：堵漏劑進入漏失地段后，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，該濾餅能夠透氣透水，可是鉆井液沒法浸透此中，以致鉆井液失水，從而形成泥餅，加強了擁塞成效。在現(xiàn)場作業(yè)中，高失水堵漏資料使用方便，奏效快，成功率高，應用范圍廣，愈來愈遇到歡迎。3）暫堵資料在油氣勘探中，若發(fā)生井漏，則鉆井液進入地層造成污染，加大損失，暫堵資料在堵漏劑進入地層的基礎上，形成障蔽環(huán)，防備油氣層進一步污染，起到保護地層作用。4）化學堵漏資料化學堵漏資料主要成分為聚合物，利用它的分子間作使勁、化學鍵等力的作用，使其在界面處發(fā)生粘結，在漏層中形成堵漏資料，它的長處是能夠調整凝結時間，漿液滲濾能力強，能夠固化，對鉆井液無不良影響，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，因為它在封堵漏層后，能夠承受較大壓力。6）軟（硬）塞堵漏資料這類資料在進入漏失地層后，形成黏稠、不行流動的流體，它不會固結，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。但因為其不固定性，需要現(xiàn)場分配。7）復合堵漏資料當漏失狀況復雜時，這類資料的優(yōu)勢就能表現(xiàn)出來，它可合用于水層漏失、氣層漏失、長段裸眼井漏失及大裂痕大溶洞漏失。8）高膨脹成網固化劑高膨脹成網固化劑由有機復合膠凝資料加入活性有機增韌劑和活性無機膨脹加強劑配制而成，它是網架充填型

10、的堵漏劑。它的作用機理為經過纖維狀構造搭建網架，在井壁形成三維網架構造。顆粒片狀充填資料充填漏失通道，并在網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。這類固化劑的長處有：在漏層駐留性強，短時間內封堵層承壓能力好，流動性好，耐高溫且凝結后強度低，不存在鉆塞的問題。（2）堵漏技術除了選擇適合的堵漏資料外，采納合理的堵漏技術也是堵漏成功的重點。目前，國內外有好多堵漏技術，且日益完美。下邊分別論述各樣堵漏方法的機理及合用條件。1)靜止堵漏法發(fā)生井漏后，可將鉆具升起至套管內，抵達安全地區(qū)后靜止20至24小時，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與循環(huán)，提升鉆頭，一段時間后地層壓力除去，地層的裂隙。3)狄塞爾堵漏法目前兩種方法無效時，能夠使用狄塞爾堵漏法?，F(xiàn)將本來的鉆具起出，下置一個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、關井擠堵的舉措，替完后起鉆靜止24小時。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，形成膠質的礦渣漿。它的粘度低，因此流動性好，而且能夠調理稠化時間。在現(xiàn)場作業(yè)時使用方便，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，并且能夠對它酸化起到保護油氣層的作用。5)高膨脹成網固化型堵漏技術高膨脹成網固化型堵漏技術主假如利用高膨脹成網固化劑，它的作用機理在前面提出。這類方法在套管側鉆井的套管破壞產生的漏失中應用比較寬泛。6)橋接資料堵漏法此方法主要應用橋接資料，這類方法施工安全，經濟效益高。主要用于孔隙和裂痕造成的部分漏失和失返漏失。可是施工過程中，有好多要注意的地方：一定正確確立漏層地點，鉆具下在漏失頂部在試壓時若出現(xiàn)井漏，且漏段較長后應配置大批橋漿，覆蓋整個裸眼井筒盡量下光鉆桿，鉆頭應去掉噴嘴，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正電膠鉆井液有必定的流變性，即有外力存在時液體粘度變小發(fā)生流動，而靜止時固化的特征。利用這一點，能夠用調理正電膠鉆井液的方法對付稍微的地層漏失。8）橋漿間歇關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?？蓱脴驖{間歇關擠堵劑的方法，馬上橋漿注入漏失層段后，關防噴器，經過控制井口壓力，小排量頻頻多次關擠，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、可酸溶解堵的儲層堵漏技術、環(huán)控吊罐清水搶鉆套管封隔、壓力敏感性裂痕堵漏技術、多壓力層系的調整井隨鉆防漏堵漏技術等技術，均依據(jù)漏失程度以及地層的特點獲得了優(yōu)秀的成效。四、防漏堵漏鉆井液新進展近幾年來，跟著科技的發(fā)展，世界各石油企業(yè)對堵漏劑以及堵漏技術做了好多研究，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、自適應性鉆井液、用于堵大裂痕和溶洞等儲層漏失的化