钻井工程井漏预防及堵漏技术研究

魏鹏新(延长油田股份有限公司定边采油厂，陕西 榆林 718699)

0 引言

本文主要论述了钻井工程中堵漏技术。在防止钻井工程井漏的基础上，优化结构设计，降低钻井液动压力。在此基础上，通过确定堵漏部位、选择合适的堵漏材料、采用科学的堵漏技术等措施，对钻井工程的堵漏技术进行了研究，以期为相关工作者提供参考，从而提高钻井工程油气勘探生产效率，满足我国社会需求。

1 钻井工程井漏预防分析

1.1 减小钻井液动压力

钻井液环控压耗有效控制可提高井漏预防效果。实际工程中，对于井漏预防重要性应当具备充足认知，与钻井设备和作业数据包变化相结合，将钻井液环控压耗降低，达到井漏预防目的。主要操作如下：首先，携带钻屑时，释放钻井液数量应当尽可能降低，并与工程现场情况相结合，选择合适钻井工具，将环空间隙扩大，避免增加钻井难度及井壁滤饼损失；其次，工段操作到高坡时，钻井液滤失量也应当尽量减少，选择适宜厚度、高质量的滤饼，避免产生环空间隙。

1.2 优化结构设计

钻井工程中，为将井漏预防效果提高，需要从井身结构出发，实地考察钻井工程的现场水文、地质、天气等情况，依据地层剖面压力，合理设计井身结构，注意井身层次、套管尺寸、规格、深度等，保证其符合钻井工程使用标准。若是设计井身存在问题，则会将井漏概率增加。所以，钻井工程中，设计师不可实施经验主义，或盲目依据施工表面情况涉及，应当明确当地水文情况，以免为后续使用埋下其他隐患。另外，还应当对油气层部位、地层空隙压力等因素综合考虑，保证整体设计的科学合理。

2 钻井工程堵漏技术分析

2.1 确定井漏位置

堵漏中，最重要的是明确井漏位置，是堵漏技术重难点。主要有以下几种方法：观察法。细致观察钻井情况、钻屑、岩心等，关注钻井液的密度，通过综合分析后确定发生井漏的层面部位；示踪剂法。选用示踪剂能够对钻井液在管路中的循环时间，判断需要堵漏的层面部位。具体而言，应当在出现井漏问题之前，在钻井液中投入适当示踪剂，当产生井漏后，即可追寻示踪剂正常运行与发生井漏后运行时间对比，准确判断位置；环控摩阻法。主要通过对钻井液进出口漏失量、流动量等侧量，将数据套入公示之中，可计算发生井漏的部位；井温测量法。钻井中井液会持续循环流动，不同层面温度变化也不同，可以此为依据测量井液的温度，寻找井漏位置，若是某层面中钻井液温度产生异常变化，则井漏几率较高，需要及时选用相应堵漏措施。

2.2 选择合适堵漏材料

钻井工程中，由于工程将会受到各种因素影响，并不能完全避免井漏情况，当井漏问题出现后，应当使用科学堵漏措施，并依据措施选择合适材料封堵。材料封堵能够将井漏通道减少，确保堵漏效果。堵漏中对于材料具有加高要求，其应当拥有强吸水膨胀性与加固性，可提高封堵作用，加固井壁，避免再次发生井漏问题。材料种类众多，如刚性颗粒、可凝材料、纤维材料等，材料特点与类型不同，其所适应情况也不同。科学技术逐渐提高，堵漏中也应当加强对新型材料的应用，以便提高堵漏效果。

2.3 采取科学堵漏技术

堵漏技术较多，可依据工程情况选择合适的技术措施。

2.3.1 化学堵漏法

化学堵漏法发展迅猛，已经产生相应堵漏剂，在井漏中，地层土壤中某些成分可与堵漏剂产生反应，管道随之产生滞留情况，稠化后获得良好封堵作用。为提高堵漏效果，可选用新型封堵措施代替传统方法，堵漏点使用高弹性材料封堵，并与胶束聚合物相机和，构成封堵层，使用加固剂将其余孔隙封堵上，联合多种技术手段，可全面封堵井漏部位，封堵强度较高，对于后续钻井工作也不会造成其他影响。

2.3.2 段塞堵漏

此种堵漏技术应当明确楼层，与井漏现象相结合选择堵漏剂，有效对漏浆密度进行控制。漏层顶部实施钻杆下杆，调配堵漏剂，将其泵入漏失层，注入堵漏剂后，加强对注入量的控制，保证将漏层全面覆盖。而井漏速度小，注满井筒较快的情况下，则不易产生卡钻与压差情况，井下压力应当控制在5Pa 范围内，30min 后可开井泄压。井段安全部位实行起钻，并进行加压，维持2h 的静止。若是井漏较为严重，难以注满井筒，则应当在井段安全位置起钻，使用具有强活动性的钻具，以免产生卡钻情况。应选择分批注浆的方式，完成堵漏。

2.3.3 循环堵漏法

循环堵漏适合刚钻漏层，但并未全部暴露，且漏失层裂缝小、挤压部位不明确井段。堵漏过程中应当选择大水眼钻头，在井液中添加自适应堵漏剂4%，调节配方增强井液可泵性，钻具持续活动，避免产生卡钻情况。

3 堵漏技术的关键应用

在钻井工程施工过程中发生井漏现象时使用堵漏材料对低压地层进行填充的工艺技术就是堵漏技术。堵漏材料吸水后会膨胀，利用这一性能，可以加固井壁并提高其承压能力。目前，被广泛应用于堵漏的材料有可变性颗粒类材料、可凝固类材料、凝胶类材料、纤维类材料以及复合型堵漏剂等。发生井漏后，首先要确定其层面位置、弄清楚井漏情况和规模大小，然后根据实际情况选取合适的材料和工艺技术进行修补、堵漏，确定井漏位置的方法目前有观察法、动液压法、示踪剂法、井温测量法等，观察法主要通过对钻屑、岩心、钻井液密度变化以及多个因素进行综合分析，最终确定井漏发生层面；动液压法是利用数学计算公式，通过测量井漏流量以及漏失量判断井漏产生的具体位置；示踪剂法是指在发生井漏现象前把示踪剂置于钻井液中，将其正常运行的循环时间与发生井漏现象后的循环时间相对比，进而确定井漏发生位置；井温测量法是指通过观察液柱温度变化情况来确定各个层面是否发生井漏。

堵漏技术目前主要有段塞堵漏、循环法堵漏等，其中循环法堵漏通常适用于漏层尚未完全暴露、裂缝较小的漏失井段，在施工过程中还需要注意钻具活动频率，以免出现卡钻。当发生渗透型漏失事故时，可以首先提升钻头、使其处于安全位置、静候一段时间，然后观察井口液面是否维持稳定，如果液面稳定，则可以继续钻进；当漏失量较小时，可以保持继续钻进的状态，然后利用钻透漏层后的钻屑来进行堵漏；也可以利用一些纤维材料，如石灰粉、云母等进行堵漏。处理裂缝性漏失则要根据漏速等实际现场情况选择不同的方法，常用的处理办法主要有：(1)在钻井液中加入锯末、谷糠等物质；(2)用石灰乳钻井液将油漆层裂缝暂时封堵。此外，利用自适应防漏堵漏剂在甬道中与地层温度和压力等产生的化学反应也可以达到堵漏效果，目前已被广泛应用于对井漏事故的处理中。

4 结语

综上，井漏作为钻井工程中常见问题，发生事故后将会为工程带来严重危害。因此，应当通过观察法、示踪剂法等确定井漏位置，选择具有高吸收膨胀性的材料，并依据现场情况，采取化学堵漏、段塞堵漏、循环堵漏等方法，有效做到工程堵漏，最大程度降低井漏造成的损失。