郑野
钻探集团 钻井三公司 黑龙江 大庆 163000
摘要：现如今，随着我国经济的快速发展，石油的开发越来越受到关注。钻井液泄漏容易造成安全隐患，是长期困扰钻井工程的一大难题。提高地层承压能力是目前常用的解决钻井液泄漏问题的发展趋势。本文以造成钻井液泄漏的原因作为切入点，通过分析地层特点，研发钻井液防漏堵漏方法，为强化井筒的防漏堵漏钻井液及封堵材料优选提供了更科学便捷的方法。
关键词：钻井液;防漏;堵漏技术
引言
近些年以来，随着石油和天然气资源的不断开发和利用，深井、特殊地层井、边缘井等越来越多；注采和压裂的影响日益增加，降低了很多地层的承压能力；很多油田为了节约开发成本，进行了多压力层系的长裸眼井施工，从而使井漏问题更加严重。一旦出现井漏，就会流失大量的钻井液，使得钻井无法继续进行，严重影响了钻井施工的效率，可能会延误工期。因此，在钻井施工的过程中，必须要采取科学、合理地措施进行防漏堵漏，从而减少油田企业的经济损失。
1钻井液堵漏材料
常见的钻井液堵漏材料分为以下几种：其一，钻井液桥接堵漏材料。这种材料在性能上属于级配复合材料或者单一惰性材料，使用时不影响钻井液流变性，而且操作简单方便，可以有效防止井漏问题的出现。如C-SEAL复合材料。此外，廉价的化工原料也可作为桥接堵漏材料，利用自身的特性达到堵漏效果。其二，高滤失堵漏材料。主要包括纤维状材料、渗滤性材料以及硅藻土等，按照比例配合后进行堵漏工作。这种材料在国外应用较多。其三，聚合物凝胶材料。这种由凝胶材料构成的物质可以发挥其传导压力的作用，较低的固相含量可以在外力作用下进入缝隙，封堵住漏失的通道，而且它本身具有抗剪切力和粘滞阻力，能与其他材料相互配合完成工作。其四，柔弹性堵漏材料。顾名思义，这种材料弹性较好，具有形变能力和韧性，可以在挤压的情况下填充漏失处。材料多选用弹性石墨，如LC-LUBE系列。双组分的碳结构弹性更强，可以在压力作用的条件下进行收缩或者扩张。其五，水泥浆封堵。水泥浆材料由石膏、硅酸盐、水泥以及石灰等物质组成，水泥所占比例较大，可以结合当前井漏情况选择材料配比。
2钻井液防漏堵漏技术
2.1无固相钻井液防漏堵漏技术
无固相钻井液具有一定的粘性结构，这一脆弱但是强劲的凝胶结构是由于此类钻井液中所加入的乳化剂和改性脂肪酸所造成的，由于加入了乳化剂和改性脂肪酸从而使得钻井液具有较强的悬浮能力和较强的粘度，在将无固相钻井液应用于钻井中时，其所具有的粘性能够在一定程度上形成黏胶结构，进而在一定程度上减少钻井液的漏失，无固相钻井液的这一特性使得其相较于传统的逆乳化钻井液能够在漏失现象发生时形成良好的防漏效果。以加有黏弹性表面活性剂VES-PILL材料的无固相无损害钻井液为例，这一钻井液能够在含盐度为67%以上且温度在191℃以内的盐水条件下形成凝胶状物质，且凝胶状物质能够具有较高的黏度，这类无固相钻井液的存在将使得钻井液具有较强的黏度，进而在钻井液发生井漏事故时减少或是防止井漏的产生，无固相钻井液是一种较为良好的防漏材料与防漏技术。
2.2强化钻井液施工技术
在防漏堵漏施工时，主要利用泥浆配合堵漏材料进行施工，以达到堵漏效果，对渗漏位置进行堵漏。但在钻井施工时，需要注意以下问题：一是施工前需要严格把控泥浆的配比，选用合理的泥浆密度与类型，实现近平衡压力钻井，保证泥浆粘度符合堵漏要求。二是提高地层承压能力：①调整好泥浆性能符合设计要求，防止因泥浆性能不稳定造成井下复杂的发生；②预加堵漏材料循环堵漏，对于设计提示的易漏失层位，可提前加入细颗粒型堵漏型材料等进行封堵；③先期对易漏失层位进行堵漏。
2.3井眼强化“应力笼”技术
井眼强化“应力笼”效应其主要原理在于通过使用无固相材料对井壁裂缝部分进行前期防漏加固，通过对井下井壁区段进行加固从而使得井下井壁的防漏效果得到较大幅度的提升。在具体的加固实时过程中，首先通过对井下钻井井壁施加一定的压力用以将井壁上脆弱区域形成细小裂缝，排除井壁脆弱区域，结合钻井井壁的地层状况通过在钻井液中加入与之相匹配的固相材料，固相材料与井壁裂缝相结合形成桥塞用以堵塞钻井液的渗漏，需要注意的是固相材料所形成的桥塞必须要具有足够低的渗透率，只有较低的渗透率才能够阻隔钻井液液柱所带来的压力，用以平衡井壁内外的压差。通过钻井液加压与固相材料的相互作用用以完成对井壁脆弱区域的提前封堵，同时因压力所产生的裂缝也能够避免裂缝的进一步扩大进而避免了钻井内压力的向外传递，降低井壁裂缝内外的压差。通过上述举措将能够在井眼周边形成“压力笼”效应，从而使得钻井井壁得到进一步的强化用以实现钻井液防漏堵漏的目标。井眼强化“应力笼”效应有着良好的应用前景，以英国北海204/20-C21z井的井漏为例，该钻井在发生井漏后采用井眼“应力笼”方法对钻井井眼进行封堵，其所使用的固相材料与钻井液相结合形成桥塞对漏失区域进行了良好的封堵，在使用井眼强化“应力笼”效应对漏失段进行封堵后钻井液并未产生漏失并保障了钻井的顺利完成。
2.4重建地层承压能力
地层存在天然裂缝实属多发、正常的自然现象，由此而导致的扩展性钻井液泄漏、压差性钻井液泄漏亦多发于此。在实践中，多用控制地层压差和扩展性的方法来防止泄漏，其技术的关键在于提升地层泄漏压力。针对严重压裂、甚至出现致漏裂缝的地层，需要人工介入，重建地层的承压能力。人工重建地层承压能力的主要方式是将培漏材料勾兑到钻井液中，提高钻井液封培裂缝的能力。采用这一方法不仅能解决钻井液泄漏的困扰，还可以在此基础上减轻地层破裂压力，提升地层的承压能力。
2.5随钻防漏堵漏技术
随钻防漏堵漏技术属于一种新型技术，相比之下其受限较少，无较高要求，通过物理机械即可达到防漏堵漏效果。其工作原理是使用井下工具将井下的钻井液取出一小部分，这部分的钻井液则被用于补漏工作，钻井液可与漏失通道结合，在漏失处生成致密的滤饼。随钻防漏堵漏技术在形式上类似于防渗帷幕，在井壁上方形成防止渗漏的壁层，使钻井的承重性和强度得到提升，达到防漏堵漏的效果。
2.6超低渗透钻井液技术
此防漏堵漏技术是利用材料的表面化学特性，在井下岩石表层形成具有一定强度的超低渗透膜，这类膜在滤饼和岩石表面积聚形成胶束，此类胶束能够在地层孔隙或是地层裂缝附近形成屏障用以完成钻井液的防漏堵漏。由于堵漏材料的去水化作用，超低渗透钻井液技术能够在漏失层完成良好的封堵效果。
结语
总而言之，钻井液是钻井工作中的重中之重，一旦出现渗流将严重影响工作安全，还会造成不可挽回的经济损失，因此，应科学选用堵漏材料，采用有效、学科的防漏堵漏技术，结合当地实际情况制定应对方案。在未来的工作中还要加大在防漏堵漏技术方面的研究，确保钻井工作的安全开展。
参考文献
[1]鄢捷年.钻井液工艺学[M].北京：中国石油大学出版社，2019．
[2]许成元．裂缝性储层强化封堵承压能力模型与方法[D]．西南石油大学，2018．
[3]蔡美峰，何满潮，刘东燕．岩石力学与工程[M]．北京：科学出版社，2018．
[4]张军，罗健生，李智斌．承压堵漏技术在定向大斜度深井中的应用[J]．天然气工业，2019,01：74-75．
[5]卢小川，赵雄虎，王洪伟．固化承圧堵漏剂在渤海油田断层破碎带的应用[J]．钻井液与完井液，2017，04：47-49．
[6]杨振杰，武星星，王晓军.ＨMＸＷ网状纤维承压堵漏实验[J]．钻井液与完井液，2017，06：36-38.