石油钻井防漏堵漏技术分析

O 徐春杰

（中石油长城钻探西部钻井公司 陕西 710000）

石油钻井防漏堵漏技术分析

O 徐春杰

（中石油长城钻探西部钻井公司 陕西 710000）

近年来，我国石油钻井的数量以及开采深度都在不断地增加，新兴起来的很多钻井技术确实能够有效的提升石油钻井的行进速度以及钻井质量，但是在进行钻井的过程中，对于井漏情况的处理中仍旧存有一些在防漏堵漏技术性不能被忽视的问题。本文针对当前石油钻井防漏堵漏作业中存在的问题进行了分析，并就此提出行之有效的改进措施。

石油；钻井；防漏堵漏；技术分析

井漏指的是在进行石油钻井的过程中，井筒的内部钻井液或者固井水泥浆、修井液等物质漏进地层的孔隙、裂缝等位置的现象。井漏现象在石油钻井中比较常见，也是比较复杂的石油井内问题，大部分石油井在钻进过程中都会出现严重程度不同的井漏问题。一般情况下，比较严重的井漏现象会使石油井内的压力降低，对正常的钻井作业产生一定的影响，导致井壁不稳、引发地层内的流体涌入石油井筒内，发生井喷。通常引起井漏的原因是，井筒内的液柱压力严重超过地层压力；地层中存在的大孔隙、强渗透性、以及存有裂缝和溶洞等情况。除此之外，开泵过猛、钻井行进速度过快等不当的钻井措施也会导致井漏现象发生。

一、影响石油钻井防漏堵漏的因素

1.无法精准确定漏层的位置

当前漏层的勘测技术还存在不精准的缺陷，这会对石油钻井防漏堵漏的实际应用效果产生相当严重的影响。找准漏层的位置，是钻井过程中实施防漏堵漏作业的重要前提条件。当前石油钻井作业中使用的漏层探测方法包括，水动力分析、综合动力分析以及油柱分析等方法，但是这些方法的操作相对复杂，而且并不能完全准确的探测出漏层的具体位置，尤其是对长裸眼段以及多漏失层进行探测时，更难判断出其位置，只能根据以往的经验与现有的探测技术相结合推断漏层的位置。

2.漏失通道与漏失压力具有不确定性

漏失通道开口部分的尺寸对钻井防漏堵漏使用材料的选择具有关键性影响。当前漏层现场判断漏失通道的开口尺寸主要是依靠通道的漏失速度，可见该判断方法非常的不严谨，并且判断结果与实际情况存在着较大的误差，导致对漏层的空隙大小、有效面积等相当重要参数的判断不够准确。漏失压力是影响钻井防漏堵漏作业的重要因素，漏失压力自身携带的不确定性，会对实际的防漏堵漏作业效果产生巨大的影响，并且对地层压力的探测也并不十分准确，大大增加了防漏堵漏措施的实施难度。

二、当前石油钻井中防漏堵漏存在的问题

1.盲目堵漏

在石油井发生井漏现象后，处理井漏的工作人员依据以往的经验进行处理是错误的，还未明确发生井漏的具体位置以及漏失的具体压力等重要信息，就凭借以往的经验对井漏采取调整堵漏材料密度、配制浓度不同的修井液等方式进行处理，该方法虽然具有一定的治理成效，但是也存在相当大的盲目性，一旦该方法对井漏的治理无效，还需要借助其他处理措施，这就大大增加了治理成本，浪费劳动力资源，更重要的是错过了井漏的最佳处理时间，会导致井漏面积加大的严重后果。

2.储层伤害

为了保证石油井防漏堵漏作业的实际堵漏效果，就需要在漏失通道内放置堵漏材料，以此增强的堵漏隔离带的韧性能力以及强度，保证能够承担各方面的强大压力，避免在石油钻井的行进、下钻以及固井过程中出现井漏问题。堵漏作业不仅仅是需要将井漏扣堵住解决此次井漏问题加强各种防护措施以杜绝井漏事故的发生，更重要的是还要考虑到堵漏隔离带会对储层造成一定程度的破坏。比如选择锯末、核桃壳等具有可酸溶性以及惰性的材料做为堵漏材料就会对储层产生低伤害。

3.堵漏技术具有局限性

只有完全掌握了漏层的准确位置、漏失压力参数以及漏失通道的具体情况，才能进行堵漏作业。针对井漏的具体情况制定合理的处理措施，提升堵漏工作的效率。对现有的石油井防漏堵漏措施进行整合分析，发现现有的堵漏措施主要是围绕修井液展开的，通过对堵漏材料的密度或者颗粒大小进行调整、对起下井的速度以及泵排量等工程参数进行严格控制、以及实施随钻防漏堵漏作业等措施，针对裂缝较大的井漏问题进行处理，但是以上措施无法完全满足堵漏需要。

三、石油钻井防漏堵漏的有效措施

针对石油钻井中出现的井漏现象，比较常见的处理方法是：第一，对石油钻井的参数进行合理调整；第二，防漏堵漏使用的材料数量增加；第三，根据实际情况调配合适的堵漏泥浆；第四，针对井漏具体情况来增加堵漏材料的密度，或者材料颗粒的大小。在尚不明确井漏发生的原因以及漏失通道的空间参数的情况下，常规堵漏措施难以起到显著的效果。

1.防漏措施

(1)表层套管方面

将表层套管下入到石油井之前要对其质量、强度等方面进行细致的检查，查看表层套管的螺丝扣是否有松动迹象，将螺丝扣拧紧，还要对表层套管的表面进行检查，查看其表面是否有污迹、管壁是否有击穿情况、套管是否出现胀裂现象等问题，若发现以上问题，在必要情况下可使用电焊技术对其断裂等部位进行连接。

(2)表层套管的下入位置

表层套管的最佳下入位置应该根据石油钻井工程实施的具体地质情况确定，一般是在第三、四系地层之后，还未被风化的3m-5m出的基岩位置，原因是这个位置不仅能够将第三、四系的地层隔离开，还能将古风化壳界面和该界面以下厚度在数十米的风化基岩进行有效隔离，避免出现裂隙井漏现象。

(3)水泥固封

表层套管的顶、底部上安装的套头管以及井壁的环形空间应该使用水泥进行固封，厚度一般在5m左右，表层套管中要留出5m左右的空间用水泥堵塞住，该环节最重要的是表层套管在用水泥固封之前，应该降低泵压、降低排量对井壁进行清理，保证水泥和基岩能够充分粘连。

(4)适当进行司钻操作

应该以缓慢平稳的速度进行开泵，有效降低钻孔时的井底压力。下入油层的表层套管的下入速度以及起、下钻的速度也要适中，防止其产生过大的激动压力破坏地层，造成认为性质的渗透性井漏或是裂隙性井漏。钻井液进行循环时应该保持在低速层流内进行循环，避开渗透、裂隙多发的漏失层，防止钻井液冲蚀钻井内壁，引发井漏事故。

2.堵漏措施

(1)工程堵漏

在工程施工方面比较常见的石油井防漏堵漏措施有以下六种：一是对钻井的行进速递进行严格控制，立柱下方的钻井速度应该控制在45秒至60秒之间；二是对开泵速度进行严格控制，在石油钻井过程中如果遇见井塔或者是砂桥，会使钻井行进作业受到阻碍，此时需要减缓开泵速度，进而使排泵量降低，防止出现别甭现象；三是对开泵进行严格控制，在下钻的过程中应该使用小排量的循环泥浆，在开泵的过程中应该多注意漏失区段，避免出现定点循环；四是对漏失区段的开泵作业进行严格的控制，在原有的漏失区段进行开泵作业，避免使用大排量泵，同时要降低速度，在排浆量恢复正常后采取钻井排量循环措施；五是正确合理的安装控制设备，以最大程度的减少在泥浆中含有的固相，减轻泥浆的密度，以此办法控制液注压力；六是在起钻时及时进行灌浆工作，避免出现漏层的反吐情况。

(2)泥浆堵漏

第一，在泥浆开采之前，土浆应该用水使其变得膨润，保持泥浆黏度适中，才能进行开采工作；第二，在开采过程中，在进行泥浆预处理时应该适当在其中添加一些新泥浆，这样能够有效的降低泥浆的固相、粘切以及密度等参数，使处理后的泥浆具有更高的润滑性，可以应用在胶结性差的位置；第三，在泥浆携岩比较适宜的条件下，在不对开采工作产生影响的情况下使泥浆粘切有效降低，可以减轻能源消耗量和低压力激动；第四，在土壤渗透性较高的地质环境内钻井时，要提升泥饼的质量，将泥饼的厚度控制在合理的范围内，避免过度增加环空间的压力；第五，为了防止空耗过度增加，就需要在搅拌泥浆时适量添加加重剂。

(3)钻井堵漏

井漏在石油钻井过程中是比较普遍的井下情况之一，而且比较复杂，因此为了保证能够将漏层堵住，就会使用到各种各样的堵漏材料在漏失通道中建立一面堵塞隔墙，保证漏液无法流通。钻进堵漏技术一般有以下几个步骤：一是对钻井过程中发生井漏的原因进行详细分析，并就此对漏层的具体位置、类型以及漏失通道内的漏失程度进行推断、确定，以此作为后续堵漏作业进行的依据；二是在发现井漏事故后，需要进行一段短时间的强钻作业，穿过漏层，避免此后还会出现井漏现象；三是对发生井漏漏层的漏失程度进行推断，若漏失速度已经低于5m3/h应立即停止钻井作业，然后采取有效的措施来借此加强泥浆粘度；四是原本的堵漏作业没有达到预期的效果，就需要添加一些适量的专业材料，比如浓度应该在2%-3%的DF～1材料，值得注意的是，当钻井工作进行到漏层后，不能起钻，如果堵漏效果不理想，需要在调配泥浆时加入适量的锯末材料，将泥浆灌注进漏层时可以采用憋压方式将其灌入。若漏失速度高于5m3/h，需要进行提钻作业，保证其安全性，配置堵漏泥浆，桥接剂的使用量依据井漏的具体情况进行有效计算。

结语

钻井防漏堵漏作业在石油钻井工程中占据着非常重要的位置。在该项工程建设中出现井漏现象是比较普遍的，因此防漏工作很重要。在遇到井漏现象时，首要工作就是找出引发此次井漏的原因，以及确定漏层的准确位置、类型以及漏层的漏失实际情况，在原有的堵漏方案基础上结合此次井漏的实际情况对堵漏方案进行适当的调整，堵漏施工时要更加严谨。在石油钻井的过程中发生井漏现象，施工人员应该环境允许的情况下对钻井和漏失通道的尺寸进行观察确认，钻穿漏层，避免再次发生井漏事故，保证石油钻井工程顺利完工。

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[3]刘万江.石油钻井工程防漏堵漏工艺分析[J].石化技术,2015(08).

[4]李尚金.对石油钻井工程防漏堵漏工艺的探析[J].中国化工贸易, 2014(01).

[5]吴春友.对石油钻井工程防漏堵漏工艺的探析[J].科技创新与应用,2014(32).

[6]窦同伟.对石油钻井工程防漏堵漏工艺的探析[J].中国化工贸易, 2015(08).

Technical Analysis on Petroleum Well Drilling Sealing Up and Leaking Stoppage

Xu Chunjie
（Western Drilling Company of PetroChina Great Wall Drilling,Shanxi,710000）

In recent years, the number of China's petroleum drilling and the mining depth increase constantly, and many emerging drilling technology indeed can effectively improve the drilling speed and drilling quality of petroleum drilling, however, in the process of drilling, for the treatment of leakage situation, there are still some problems of technical sealing up and leaking stoppage, which cannot be ignored.This article takes analysis on the problems existing in current petroleum well drilling sealing up and leaking stoppage work,and also effective improvement measures are put forward for that.

petroleum；well drilling；sealing up and leaking stoppage；technical analysis

TE

A

徐春杰（1987～），男，中石油长城钻探西部钻井公司，研究方向：石油钻井管理。