浅表层井防漏堵漏技术探讨与应用

赵休龙 张之邈 汪金周(中原石油工程有限公司固井公司， 河南 濮阳 457000)

浅表层井防漏堵漏技术探讨与应用

赵休龙 张之邈 汪金周(中原石油工程有限公司固井公司， 河南 濮阳 457000)

蜀南地区钻井过程中浅表层漏失严重，选取合理的防漏、堵漏技术是钻井工程急需解决的问题。从浅表层漏失井漏失机理及原因分析着手，选取了可控胶凝堵漏、催凝水泥浆堵漏、催凝水泥浆配合凝胶混堵等三种方法进行堵漏，现场应用效果良好，可进一步推广应用。

浅表层；凝胶；催凝水泥浆；可控胶凝；堵漏

蜀南地区昭通、长宁等区块钻井过程中浅表层漏失严重，漏失段较长。目前针对漏失量不大的情况，主要采用清水强钻的方式钻至一开设计井深，若发生较大漏失或失返性漏失，清水强钻不具备条件的情况下，则需要先堵漏，再钻进。此外由于该区块地表地层风化侵蚀严重，大型裂缝及溶洞发育较好，在钻第四系的过程中，即发生严重漏失，漏失钻井液甚至污染到农田，造成环境污染及不必要的经济损失。因此，开展蜀南地区浅表层防漏、堵漏技术研究具有重要的理论及现实意义。

1 浅表层漏失原因及机理

(1)地质原因 蜀南区块构造运动强烈导致地下构造变化较大，浅表层地质分布因地区的不同而不同，且断层比较发育，此外浅表层在长期的风化侵蚀后，地层发育明显的裂缝及溶洞，这是导致目前蜀南钻井浅表层漏失的主要原因。

(2)工程原因 蜀南区块浅表层钻井过程中，在钻井液的选取上主要使用清水钻井液进行钻进，清水携砂能力及钻遇地层(须家河、雷口坡、嘉陵江、飞仙关地层岩性特征主要为灰岩)的造壁能力较差，一遇见裂缝及溶洞即发生恶性失返性漏失。

长宁H26-4井钻穿上部侏罗系地层后，进行导管固井作业，导管下深为59m。下部即为须家河地层，且地层厚度达到了280m。进入须家河地层后，钻进不到10m，即发生失返性漏失，进行一次水泥堵漏后，钻穿水泥塞面，进入下部钻进，钻进至80m又发生失返性漏失，断断续续进行了11次堵漏，终于钻进至表层深度，下套管固井。

2 浅表层井防漏、堵漏技术及应用

(1)防漏技术 采用电法勘探方法，预测表层溶洞裂缝，有利于提前对钻井平台进行初步筛选，从而避开溶洞、裂缝性地层。虽蜀南区块目前未进行类似的尝试，但为节省钻井成本，提高钻井周期不失为一个好的选择。采用此方法后，可以在修建钻井平台前，提前埋入一定深度的涵管并用水泥封固，从而防止或减少导管钻进过程中的漏失。

(2)堵漏技术及应用 ①在漏水不漏砂的井筒内(小裂缝地层)采用钻具插入岩削，注催凝水泥浆进行堵漏，水泥浆侯凝后，能够有效封堵漏层。以YS108H3-3井为例。

YS108H3-3井一开过程中，因下部漏水，导管封固后，未达到水泥浆侯凝时间开钻后，井内岩削循环不出来，导致导管鞋30m处垮塌，连带方井塌方，我们采取的堵漏方法为：将钻具插入50m岩削中，注入2．5%氯化钙的催凝水泥浆，注完水泥浆后，迅速将钻具提至井口，侯凝。堵漏成功。

②在既漏水又漏砂的井筒内，采取可控胶凝吊灌的方式进行堵漏。以长宁H9-2井为例。

长宁H9-2井，一开过程中，钻遇须家河地层80m时，发生失返性漏失，用钻具往井内探后，发现井内无液面也无沉砂，遂采用注可控胶凝的方法对井内进行吊灌，吊灌完成后，井队侯凝4小时探塞，塞面达到封堵要求，既减少了侯凝时间，使钻井周期缩短，也达到了较好的堵漏效果。

(3)漏失特别严重的井(大裂缝及溶洞型漏失)，采用凝胶与催凝水泥浆配合的方法进行堵漏，依靠凝胶暂堵桥塞的方法效果较好，以长宁H26-4井为例。

长宁H26-4井一开清水强钻至146m，发生失返性漏失，判断漏层位置在井底146m和131m处。第一次堵漏采用凝胶10m3注入井底，水泥浆注入15m3，依靠凝胶成桥暂堵的方法承托水泥浆进行封堵，水泥浆侯凝到时间后，下钻探塞，水泥塞面131m处，驻留水泥浆16m，灌清水15m3，井筒满，30min后，液面下降，漏失12m3清水。判断漏失点还在131m处，依靠井队强钻至185m处，发生失返性漏失，进行第二次堵漏，经过上次的经验，本次堵漏要兼顾131m漏点处进行封堵，采取的主要技术方案为：先注入5m3凝胶后，再注入7m3水泥浆，待水泥浆初凝后，对131m处进行人工大颗粒封填，尽量使其在131m处搭成桥，再注凝胶5m3和水泥浆7m3。该次封堵一举成功，顺利钻进至表层深度。

3 防漏、堵漏技术发展方向

(1)试验用清水充气钻井技术：针对浅表层裂缝溶洞地层，可采用清水充气钻井技术，降低密度，减少用水量，同时增加机械转速，有利于快速解决浅表层井漏，顺利钻至一开井深。

(2)加强凝胶与水泥浆配合混堵技术在浅表层漏失井中的研究：凝胶具有结构力强、切力、粘度和弹性，能够在漏失通道滞留，阻断漏失通道，延展性能好，能最大的进入漏失通道，形成桥塞，配合水泥浆进行封堵，能提高地层承压能力，漏失反复性较小。

(3)加强可控胶凝在浅表层堵漏过程中应用的总结和研究，找出一套适合该地区浅表层堵漏的方案和措施来，更好的服务钻井，降低钻井周期，节约钻井成本。

(4)加强物理堵漏技术的研究：目前堵漏工艺不能精确、高效的对漏点进行封堵，可探讨应用物理堵漏技术，采用新工艺、新工具，如堵漏材料送入工具等，实现高效堵漏、精确堵漏。

[1]袁本福，李黔，梁海波,等.钻井井漏风险实时监测与诊断系统设计[J].天然气技术与经济,2013,7(1):46-48.

[2]杨令瑞，杨玻，肖润德,等.天然气欠平衡钻井完井技术[J].钻采工艺，2005，28(1)：4-6.