钻井液漏失的预防与堵漏

1、钻井液漏失的预防与堵漏钻井液漏失（即井漏），是指在钻井过程中，井筒内钻井液或其余介质(固井水泥浆等)漏入地层孔隙、裂痕等空间的现象。井漏在钻井过程中是一个特别广泛的现象，多半井眼都有不一样程度的井漏。严重的井漏会以致井壁稳固性降落，影响钻井的速度，发生井喷甚至威迫到作业人员的人身安全，给油气勘探与油气田的保护带来很大的麻烦。因此，我们应采纳一系列举措来控制井漏的发生。一、井漏产生的原由井漏的原由可分为五种：钻井液液柱的压力大于地层的孔隙压力或许破裂压力。地层中可容纳液体的孔隙大（如裂隙、溶洞等），存在漏失通道，浸透性好。漏失通道的口径大于钻井液中固体颗粒的大小。钻井工艺举措不妥惹起漏失，如在上

2、方地层还空拥塞，造成还空憋压惹起漏失；或许开泵过猛，下钻速度太快也可造成井漏。井自己的构造不合理。依据井漏的程度可分为四类：浸透性漏失、裂痕性漏失、溶洞性漏失、破裂性漏失。据相关资料统计，自然裂痕漏失与孔洞漏负约占井漏的70%，诱生裂痕占20%，其余占10%。浸透性漏失：多发生在高浸透的砂岩地层或砾岩地层，主要原由是因为地层的高浸透性，但漏失速度不高。裂痕性漏失：由裂痕惹起，裂痕包含天然裂痕和人工裂痕。漏失速度较快。溶洞性漏失：由地层中形成的溶洞惹起，一般只出此刻灰岩地层，漏失速度很快。破裂性漏失：由地层破裂惹起，漏失速度变化大。二、井漏的预防治理井漏，应以预防为主，堵漏为辅。经过剖析井漏产生

3、的原由，总结出以下几种预防举措。1、提高地层压力能够经过人为方法实现，对漏失孔道提早封堵。提高钻井液性能，主要针对稍微的地层漏失，能够适合提高钻井液的剪切粘度。在钻井液中加入堵漏资料。先期堵漏：钻进下部高压层前先试压，计算出上部地层的破裂压力；假如破裂压力低于钻进下部高压层的当量循环密度，一定进行堵漏；起钻至漏层以上安全地点或套管内，采纳井口加压的方式试漏，检查堵漏成效，当试漏钻井液当量密度大于下部地层钻井液用密度时，方可加重钻开下部高压层。2、调整钻井液的密度和种类第一计算出大概的地层压力，设计合理的钻井液密度，并依据参数变化进行校订，尽可能使钻井液液柱压力低于地层压力。同时控制钻井液的流变

4、性，关于压力低、大井眼井段，应适合提高钻井液的粘切；而关于深井压力较高的小井眼井段，应降低钻井液的粘切。钻井液进入地层时，应保持连续、平均、稳固，防备某些部位的密度过大概使压力过大。最后，要降低钻井液环空压耗和激动压力，可经过以下方法在保证携带钻屑的前提下，尽可能降低钻井液粘度。降低钻井液中的无用固相含量和含砂量。降低钻井液滤失量，提高泥饼质量，防备因井壁泥饼较厚起环空空隙较小，以致环空压耗增大。钻井液加重时，应控制加重速度，并且加量平均。3、设计合理的井身构造每个地域的地理地点，地层种类各有不一样，在钻井时，应依据地层状况设计井身，需要考虑地层压力系数变化和浸透性，设计出合理的套管程序，免得

5、过多地封隔溶洞型地层随和水层，不然钻井时会产生过高压力差造成井漏甚至井喷。并且需要注意不要在裸眼井段试压。三、井漏的堵漏假如发现井漏现象，第一应确立漏层的地点，而后选定适合的堵漏剂，最后实行正确的堵漏方法。1、确立漏层地点井漏的发生是一个慢慢演化发展的过程，可由潜伏漏失和人为引发组成。跟着时间的推移，可区分为潜藏期、引发期、发展期和恶化期四个阶段。当钻井过程中有显然的工程参数变化时，则能够说为发生征兆的井漏。石油工程师们可依据这些参数的变化以及收集的资料来剖析井漏的原由，展望其发展趋向，并针对这些参数变化，实时地采纳举措，为井漏控制提出解决方案。判断漏层的方法有好多。主要包含：察看钻进反响判断

6、法、电测发法、回声仪法、分段循环法、浮筒探液面法、环空摩阻法、动液压法、放射性示踪剂丈量法、井温丈量法、转子流量计法、热电阻法、传感器法和综合判断法等。2、堵漏的方法因为不一样井的地理地点、岩石性质、井的构造有很大差异，因此针对不一样井眼，应依据实质状况采纳不一样的举措。堵漏的方法研究分为两大方向，一是对堵漏资料的研究与应用，二是提高堵漏技术与工艺。（1）堵漏资料堵漏资料是在办理井漏事故中必不行少的物质，依据不一样的原理分为以下几种：1）桥接堵漏资料桥接堵漏资料有不一样大小、形状的惰性资料构成，能够依据不一样比率混入钻井液中，注入井下。形状分为颗粒、纤维和片状三种。它的主要作用有：架桥作用：颗

7、粒状的资料在进入漏失通道时，能够挂在狭小部位。拥塞作用：可对小的地层孔隙或裂痕进行拥塞。渗滤作用：可形成较厚的滤饼，进入地层裂痕，起到拥塞作用。滤饼拉伸作用。拥塞膨胀作用：资料受液体的浸泡，发生膨胀，提高堵漏能力。卡喉作用：资料后到部位发活力械拥塞，除去井漏。因为桥接堵漏资料使用方便，成本较低，现场作业时安全系数高，国内外应用的好多。可是桥接堵漏资料只好对部分漏层或较小面积井漏进行堵漏，并且假如堵漏资料与地层孔隙大小不般配，就不可以起到好的堵漏成效，降低堵漏成功率。2）高失水堵漏资料高失水堵漏资料是一种新式堵漏资料，它的作用机理是：堵漏剂进入漏失地段后，遇到钻井液液柱和地层压力失水，浆液形成滤

8、饼，填塞漏失通道，该滤饼能够透气透水，可是钻井液没法浸透此中，以致钻井液失水，从而形成泥饼，加强了拥塞成效。在现场作业中，高失水堵漏资料使用方便，奏效快，成功率高，应用范围广，愈来愈遇到欢迎。3）暂堵资料在油气勘探中，若发生井漏，则钻井液进入地层造成污染，加大损失，暂堵资料在堵漏剂进入地层的基础上，形成障蔽环，防备油气层进一步污染，起到保护地层作用。4）化学堵漏资料化学堵漏资料主要成分为聚合物，利用它的分子间作使劲、化学键等力的作用，使其在界面处发生粘结，在漏层中形成堵漏资料，它的长处是能够调整凝结时间，浆液渗滤能力强，能够固化，对钻井液无不良影响，性能较稳固。可是这类资料只合用于部分漏失和所

9、有不反漏失的高浸透砂岩层和裂痕发育砂岩及灰岩地层。5）无机胶凝堵剂这类资料的主要成分是水泥，水泥在堵漏中是一种较常用的资料，因为它在封堵漏层后，能够承受较大压力。6）软（硬）塞堵漏资料这类资料在进入漏失地层后，形成黏稠、不行流动的流体，它不会固结，能够依据裂痕的大小发生变形。因此这类资料合用范围广，特别合用于较大的地层裂痕。但因为其不固定性，需要现场分配。7）复合堵漏资料当漏失状况复杂时，这类资料的优势就能表现出来，它可合用于水层漏失、气层漏失、长段裸眼井漏失及大裂痕大溶洞漏失。8）高膨胀成网固化剂高膨胀成网固化剂由有机复合胶凝资料加入活性有机增韧剂和活性无机膨胀加强剂配制而成，它是网架充填型

10、的堵漏剂。它的作用机理为经过纤维状构造搭建网架，在井壁形成三维网架构造。颗粒片状充填资料充填漏失通道，并在网架上聚凝堆积成富集体，大大提高了堵漏的效率，克制了堵漏浆向深部地层漏失。这类固化剂的长处有：在漏层驻留性强，短时间内封堵层承压能力好，流动性好，耐高温且凝结后强度低，不存在钻塞的问题。（2）堵漏技术除了选择适合的堵漏资料外，采纳合理的堵漏技术也是堵漏成功的重点。目前，国内外有好多堵漏技术，且日益完美。下边分别论述各样堵漏方法的机理及合用条件。1)静止堵漏法发生井漏后，可将钻具升起至套管内，抵达安全地区后静止20至24小时，而后分段下钻直至正常循环。若地层为中、低浸透性漏失，能够在分段下钻

11、的过程中增添必定量的堵漏剂，成效更好。这类方法合用于上部地层浸透性漏失或许产层漏失。2)静置堵漏法该方法与静止堵漏有相像之处，但不一样的是需要先停止钻进与循环，提升钻头，一段时间后地层压力除去，地层的裂隙。3)狄塞尔堵漏法目前两种方法无效时，能够使用狄塞尔堵漏法。现将本来的钻具起出，下置一个带刮刀钻头的光钻杆至漏层顶部，在堵漏剂出钻具是采纳开井、关井挤堵的举措，替完后起钻静止24小时。4)MTC堵漏法第一配置MTC浆液：在钻井液中加入研磨好的高炉矿渣，并加入必定量的激活剂和分别剂，形成胶质的矿渣浆。它的粘度低，因此流动性好，而且能够调理稠化时间。在现场作业时使用方便，污染较少。MTC浆液的密度

12、一般在cm3cm3，有益于低压地层的施工，并且能够对它酸化起到保护油气层的作用。5)高膨胀成网固化型堵漏技术高膨胀成网固化型堵漏技术主假如利用高膨胀成网固化剂，它的作用机理在前面提出。这类方法在套管侧钻井的套管破坏产生的漏失中应用比较宽泛。6)桥接资料堵漏法此方法主要应用桥接资料，这类方法施工安全，经济效益高。主要用于孔隙和裂痕造成的部分漏失和失返漏失。可是施工过程中，有好多要注意的地方：一定正确确立漏层地点，钻具下在漏失顶部在试压时若出现井漏，且漏段较长后应配置大批桥浆，覆盖整个裸眼井筒尽量下光钻杆，钻头应去掉喷嘴，不然配置的浆液需与喷嘴的尺寸同样，不好掌控堵漏成功后清理在钻井浆液中的桥接资

13、料。7)正电胶防漏堵漏技术正电胶钻井液有必定的流变性，即有外力存在时液体粘度变小发生流动，而静止时固化的特征。利用这一点，能够用调理正电胶钻井液的方法对付稍微的地层漏失。8）桥浆间歇关挤堵剂假如碰到大段破裂性的地层或许高低压力系统交织层段发生井漏，使用惯例桥浆堵漏难以获得很好的成效。可应用桥浆间歇关挤堵剂的方法，马上桥浆注入漏失层段后，关防喷器，经过控制井口压力，小排量频频多次关挤，这样能够提高地层的承压能力，是桥接拥塞物变得密切，从而提高堵漏的成功率。除了以上介绍的几种堵漏方法外，还有暂堵法、高失水浆液堵漏法、可酸溶解堵的储层堵漏技术、环控吊罐清水抢钻套管封隔、压力敏感性裂痕堵漏技术、多压力层系的调整井随钻防漏堵漏技术等技术，均依据漏失程度以及地层的特点获得了优秀的成效。四、防漏堵漏钻井液新进展近几年来，跟着科技的发展，世界各石油企业对堵漏剂以及堵漏技术做了好多研究，研制出了好多新式的堵漏剂，比方石墨碳堵漏剂、新式花生壳堵漏剂、自适应性钻井液、用于堵大裂痕和溶洞等储层漏失的化