钻井工程中井漏的预防及堵漏技术分析

2022-09-11

钻井作业中经常会发生井漏现象, 根据井漏发生的漏失层的地质特征, 有人将井漏分为渗透性漏失、裂缝性漏失和溶洞性漏失三种。井漏发生的本质是因为钻井液的液柱压力相较于地层的压力要大, 所以会发生井漏现象。在实际施工中井漏由一种或多种因素引起, 在钻井施工作业中, 要尽量做好预防工作, 尽量减少井漏现象的发生, 避免给油气勘测工作带来困难。

1 钻井作业中井漏的预防措施

1.1 注意井身自体结构的设计:

合理的井身结构的构造应该以地层压力剖面为基础进行构建。井身的套管尺寸和层次、井眼 (钻头) 的尺寸、下入深度等应合理规划设计, 保证各个部位配套得当。不合理的井身构造非常容易引起井漏现象, 且各个部位的构造设计都应该有据可依, 不能按照人为的主观想法盲目设计搭配。地层的空隙压力、完井方法、油气层位置和破裂压力剖面等因素都应被考虑到井身的设计当中去。

1.2 减少钻井井筒的钻井液动压力:

钻井的液动压力过高是引起井漏现象的主要因素之一。因此在实际钻井作业中液动压力过高时, 应尽量采取一些措施减小钻井的液动压力。钻井液的密度是影响钻井液动压力的主要因素之一。为了防止井漏和井喷的出现, 在钻井作业时应根据不同实际情况确定需要选用的液动压力大小。如果是裸眼井段进行钻井作业, 应该将钻井液的静液柱压力小于作业工段的地层的最小破裂压力或漏失压力, 并且要大于地层的最高孔隙压力。而对于裂缝和孔洞较复杂的工段, 钻井液进入地层的过程中产生的阻力很小, 地层的漏失压力几乎与孔隙压力相等, 此种情况应该使钻井液所产生的静液柱压力尽可能的与地层孔隙压力相当。

1.3 尽量减小钻井液环空压耗:

可通过利用合适的钻井参数和钻具结构选择来达到降低环空循环压耗的目的。具体的方法如下 (1) 在钻屑携带的同时, 尽量减小钻井液的排量; (2) 通过对合适的钻具结构的选择, 达到增大环空间隙和避免起下钻时对井壁滤饼的破坏。 (3) 如果作业的工段是高渗易漏层段, 则应减小钻井液滤失量, 提高滤饼品质, 避免由于滤饼过厚造成的环空间隙减小。 (4) 在软的遗漏层段进行钻井作业时, 应通过调节机械钻速来调节钻压, 尽量保证环空钻屑浓度不超过百分之五, 减小环空钻井液密度。

1.4 其他一些常用的预防井漏的措施:

在实际的钻井作业过程中, 每一步的操作都应当小心谨慎。在下钻、接单根或下套管时不要过于剧烈, 保证速度适中。开泵循环时, 尽量依据“先转动后开泵、小排量、缓慢开泵的原则”。

2 发生井漏后的一些堵漏技术

钻井作业中的堵漏技术就是在低压地层中填充堵漏材料, 从而堵塞裂缝、孔隙等流动通道, 或通过堵漏材料的吸水膨胀而加固井壁, 使地层的承压能力得到提高。堵漏材料主要有一下几类:有纤维类、刚性颗粒类、可变性颗粒类、复合材料类、可凝固类堵料、智能凝胶堵漏剂等。常用的钻井作业堵漏技术有随钻堵漏方法、桥接堵漏方法、固结堵漏方法。

井漏发生后, 首先的一项重要工作即为确定井漏发生的层面位置, 用于确定井漏层面位置的方法主要有以下几种: (1) 通过观察钻进情况和岩心、钻屑情况、以及钻井液变化情况根据综合判断井漏发生的层面位置; (2) 环空摩阻法:通过测定钻井液循环系统进出口流量和立管压力浮动, 利用公式计算出井漏发生的层面位置。 (3) 动液压法:通过测定正循环和反循环钻井液流出井口的流量和漏失量, 再利用公式计算出井漏发生的层面位置。 (4) 示踪剂法:在钻井液中放入示踪剂, 测量加入示踪剂的钻井液在管路中循环的时间, 通过井漏发生前后的示踪剂测得的循环一周时间差计算漏层位置。 (5) 井温测量法:钻井液在钻井内会形成一定的温度梯度, 但如果发生井漏现象, 则在漏失处的钻井液液柱温度就会发生异常。还有一些其他用于确定漏层发生位置的方法, 在此不做过多的阐述。不同的计算方法各有特点, 需要实际钻井工作人员结合实际情况选用不同的方法或综合运用分析计算。

目前钻井作业的井漏发生后, 堵漏工作由于漏层不能准确定位, 而且堵漏剂、、堵漏液的效果不够理想, 常常导致一次堵漏概率偏低。因此, 依据计算机等先进的科学技术和新材料新技术的应用来综合分析井漏现象, 可以更好的为堵漏工作提供科学合理的技术指导。帮助工作人员更好的进行堵漏工作。

3 结语

钻井工作是一项对国家生产有重要经济意义的生产工作。因此, 对钻井作业中井漏现象的研究分析具有重要的生产意义。不但可以帮助钻井工作人员更好的完成工作, 也可以为钻井作业的安全执行提供保障。笔者通过本文对钻井作业中易发生的井漏现象进行论述。以期帮助相关人员更好的预防井漏的发生, 同时更完善的做好井漏发生后的堵漏工作。

摘要：钻井作业中遇到的突发状况有很多, 井漏即为其中之一。发生井漏现象后会给钻井作业的工作人员带来危险和危害, 也需要耗费大量人力、物力和财力来弥补井漏现象。因此对钻井作业中井漏现象的提前预防和发生井漏现象后的堵漏工作就具有重要意义。做好钻井工作中井漏的预防工作, 可以尽量减少危险事故的发生并且减少不必要的财产损失。

关键词：钻井,井漏,堵漏技术,预防