鉆井工程中井漏的預(yù)防及堵漏技術(shù)研究

吳曉

摘 要：隨著油氣資源在人們生產(chǎn)生活中占據(jù)的比重持續(xù)增多，我國(guó)對(duì)油氣資源的開發(fā)力度逐漸增大，石油開采環(huán)境和開采難度也日益增高。在鉆井工程中，井漏是一種普遍存在的突發(fā)狀況，一旦發(fā)生，不僅會(huì)給工作人員帶來(lái)安全隱患，還會(huì)耗費(fèi)大量人力財(cái)力，引發(fā)嚴(yán)重的社會(huì)問(wèn)題。本文詳細(xì)闡述了井漏現(xiàn)象的產(chǎn)生原因和各項(xiàng)預(yù)防措施，并對(duì)各項(xiàng)堵漏技術(shù)進(jìn)行了深入分析，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)工作者提供一些幫助。

關(guān)鍵詞：鉆井工程;井漏;預(yù)防措施;堵漏技術(shù)

1 井漏現(xiàn)象的發(fā)生原因

通常情況下，引發(fā)井漏的主要原因有地層、鉆井工藝、井身結(jié)構(gòu)等。地層中，一些經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期風(fēng)化和復(fù)雜地殼運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的自然通道中包含有裂縫和溶洞，這些孔隙的存在很可能會(huì)成為鉆井液容納處，最終導(dǎo)致井漏現(xiàn)象發(fā)生;其次，在進(jìn)行鉆井施工時(shí)，工作人員采用的不當(dāng)工藝和措施可能會(huì)提升巖屑溶度、引發(fā)過(guò)高激動(dòng)壓力，當(dāng)井筒內(nèi)部壓力差距過(guò)大、固相顆粒尺寸低于漏失通道開口尺寸，就會(huì)產(chǎn)生井漏現(xiàn)象。在實(shí)際勘探開采中，引發(fā)井漏現(xiàn)象的原因往往比較復(fù)雜，絕不是單純的一種因素，而是多種因素互相作用的結(jié)果。

2 井漏事故的預(yù)防措施

2.1 合理設(shè)計(jì)井身結(jié)構(gòu)

井身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是否合理直接決定著井漏現(xiàn)象的發(fā)生幾率，因此盡可能的避免在鉆井工程中出現(xiàn)井漏現(xiàn)象，必須首先確保井身結(jié)構(gòu)的合理化。相關(guān)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)積極開展實(shí)地考察，深入了解當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件和水文情況，采用科學(xué)手段對(duì)井深層次、鉆入深度以及套管尺寸等各個(gè)方面進(jìn)行合理規(guī)劃，以確保井深結(jié)構(gòu)能夠符合鉆井工程設(shè)計(jì)要求[1]。在此過(guò)程之中，各設(shè)計(jì)人員應(yīng)立足實(shí)際，不盲目依賴個(gè)人主觀意見(jiàn)和以往經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)將各相關(guān)因素考慮在內(nèi)，避免誘發(fā)其他危險(xiǎn)因素或者引起其他安全問(wèn)題。

2.2 調(diào)控鉆井液動(dòng)壓力

在進(jìn)行鉆井施工時(shí)，如果井筒中液動(dòng)壓力過(guò)高或過(guò)低，均有可能引發(fā)安全事故，因此必須采取有效措施調(diào)控鉆井液動(dòng)壓力，使其保持在合理數(shù)值之內(nèi)。由于鉆井液密度和液動(dòng)壓力大小密切相關(guān)，因此在調(diào)控鉆井液壓力時(shí)需考慮到該作業(yè)區(qū)域內(nèi)的實(shí)際狀況，進(jìn)而確定適當(dāng)?shù)你@井液動(dòng)壓力。通常在孔洞或者裂縫處，應(yīng)將鉆井液靜液柱壓力與地層孔隙壓力保持在相同區(qū)間，在裸眼井段則應(yīng)將鉆井液靜液柱壓力控制在最高孔隙壓力和地層最小破裂壓力中間位置。

2.3降低鉆井液環(huán)空壓耗

降低鉆井液環(huán)空壓耗是低井漏發(fā)生概率的一項(xiàng)重要措施，首先，攜帶鉆屑時(shí)應(yīng)降低鉆井液排量，其次，應(yīng)選取恰當(dāng)?shù)你@具結(jié)構(gòu)，使其能夠增加環(huán)空間隙，進(jìn)而取得降低鉆井液環(huán)空壓耗的效果，此外，對(duì)于一些高滲易漏區(qū)域，在進(jìn)行施工時(shí)應(yīng)采取有效措施提高濾餅品質(zhì)，對(duì)于易漏井段，應(yīng)合理調(diào)節(jié)鉆壓和鉆速，并將環(huán)空巖屑濃度嚴(yán)格控制在5%以下。

3 堵漏技術(shù)的關(guān)鍵應(yīng)用

在鉆井工程施工過(guò)程中發(fā)生井漏現(xiàn)象時(shí)使用堵漏材料對(duì)低壓地層進(jìn)行填充的工藝技術(shù)就是堵漏技術(shù)。堵漏材料吸水后會(huì)膨脹，利用這一性能，可以加固井壁并提高其承壓能力。目前，被廣泛應(yīng)用于堵漏的材料有可變性顆粒類材料、可凝固類材料、凝膠類材料、纖維類材料以及復(fù)合型堵漏劑等。發(fā)生井漏后，首先要確定其層面位置、弄清楚井漏情況和規(guī)模大小，然后根據(jù)實(shí)際情況選取合適的材料和工藝技術(shù)進(jìn)行修補(bǔ)、堵漏，確定井漏位置的方法目前有觀察法、動(dòng)液壓法、示蹤劑法、井溫測(cè)量法等，觀察法主要通過(guò)對(duì)鉆屑、巖心、鉆井液密度變化以及多個(gè)因素進(jìn)行綜合分析，最終確定井漏發(fā)生層面;動(dòng)液壓法是利用數(shù)學(xué)計(jì)算公式，通過(guò)測(cè)量井漏流量以及漏失量判斷井漏產(chǎn)生的具體位置;示蹤劑法是指在發(fā)生井漏現(xiàn)象前把示蹤劑置于鉆井液中，將其正常運(yùn)行的循環(huán)時(shí)間與發(fā)生井漏現(xiàn)象后的循環(huán)時(shí)間相對(duì)比，進(jìn)而確定井漏發(fā)生位置;井溫測(cè)量法是指通過(guò)觀察液柱溫度變化情況來(lái)確定各個(gè)層面是否發(fā)生井漏。

堵漏技術(shù)目前主要有段塞堵漏、循環(huán)法堵漏等，其中循環(huán)法堵漏通常適用于漏層尚未完全暴露、裂縫較小的漏失井段，在施工過(guò)程中還需要注意鉆具活動(dòng)頻率，以免出現(xiàn)卡鉆。當(dāng)發(fā)生滲透型漏失事故時(shí)，可以首先提升鉆頭、使其處于安全位置、靜候一段時(shí)間，然后觀察井口液面是否維持穩(wěn)定，如果液面穩(wěn)定，則可以繼續(xù)鉆進(jìn);當(dāng)漏失量較小時(shí)，可以保持繼續(xù)鉆進(jìn)的狀態(tài)，然后利用鉆透漏層后的鉆屑來(lái)進(jìn)行堵漏;也可以利用一些纖維材料，如石灰粉、云母等進(jìn)行堵漏。處理裂縫性漏失則要根據(jù)漏速等實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)情況選擇不同的方法，常用的處理辦法主要有：①在鉆井液中加入鋸末、谷糠等物質(zhì);②用石灰乳鉆井液將油漆層裂縫暫時(shí)封堵。此外，利用自適應(yīng)防漏堵漏劑在甬道中與地層溫度和壓力等產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)也可以達(dá)到堵漏效果，目前已被廣泛應(yīng)用于對(duì)井漏事故的處理中[2]。

4 結(jié)語(yǔ)

從我國(guó)當(dāng)前的鉆井工作狀況來(lái)看，針對(duì)井漏現(xiàn)象的預(yù)防和處理工作仍然存在著很大的問(wèn)題，雖然理論上相關(guān)人員可以根據(jù)不同情況選擇適宜方法對(duì)井漏層面位置進(jìn)行判斷，但是在實(shí)際工作中，受技術(shù)水平和工藝材料限制，井漏堵漏往往難以取得出色效果，因此，在接下來(lái)的發(fā)展中，我們不僅要加強(qiáng)對(duì)防漏堵漏技術(shù)的研究，還應(yīng)重視對(duì)相關(guān)工作人員的專業(yè)培訓(xùn)，最大限度地降低井漏事故的發(fā)生頻率和經(jīng)濟(jì)損失。

參考文獻(xiàn)：

[1]張亮.鉆井工程中井漏預(yù)防及堵漏技術(shù)分析與探討[J].化工管理，2019，512（05）：187-188.

[2]于建立，楊金龍.鉆井施工中的井漏原因分析及預(yù)防探討[J].石化技術(shù)，2018，v.25（04）：183.