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石油钻井工程中防漏堵漏工艺的应用应磊

发表时间：2021/4/15 来源：《基层建设》2020年第32期作者：应磊

[导读] 摘要：石油钻井过程中，经常会出现井漏现象，出现这种情况主要是因为地层岩石中存在孔隙、裂缝，这些裂缝和孔隙大于地层岩石压力，就会导致钻井液注入到裂缝和孔隙中，进而出现井漏现象。

        胜利石油工程有限公司黄河钻井总公司山东东营 257000
        摘要：石油钻井过程中，经常会出现井漏现象，出现这种情况主要是因为地层岩石中存在孔隙、裂缝，这些裂缝和孔隙大于地层岩石压力，就会导致钻井液注入到裂缝和孔隙中，进而出现井漏现象。在开采石油过程中，经常出现井漏现象，要是没有进行有效的处理就会出现安全事故，因此在石油钻进中注重防漏堵漏工艺应用十分重要，只有注重使用防漏堵漏工艺，才能确保石油开采工作顺利进行，本文就石油钻井工程中防漏堵漏工艺影响因素进行分析，并提出相应的改进措施，促使防漏堵漏工艺得到更好的应用和发展。
        关键词：石油；钻井工程；防漏堵漏工艺；应用
        1 井漏的形成
        “千里之堤、溃于蚁泬”除了可以形容溃堤，还可以描述钻井作业中的井漏现象。当地层的岩石中存在天然的孔隙、裂缝或溶洞时，就有可能造成钻井过程中的破地层压力小于空隙压力导致钻井液注入到裂缝中出现钻井液漏失现象。除了天然因素外，人为操作不当也会造成井漏现象的发生，比如钻井液粘稠度过高、钻井速度过快、泵排量过大等。井漏出现时，表现出来的就是井口返回的泥浆液小于泵入量，或者完全没有泥浆产出。
        2 堵漏材料要求
        在石油钻井过程中出现井漏，要选择合适的堵漏材料进行堵漏。堵漏材料较为繁多，其中较为常用的是桥接堵漏材料和单向严厉封闭剂。桥接堵漏材料颗粒状的材料之间相互支撑、作用，进而在井漏通道中形成桥形骨架，降低通道半径，然后通过压力差将残留的材料进行堵塞，直至井漏现象消失，在选用该材料时，要求材料具备较强的抗压能力，且颗粒状的粒径也要根据通道实际情况进行选择，只有这样才能确保堵漏发挥其效果。单向严厉封闭剂是由木质材料加工而成的流动粉末，它是一种新型堵漏材料，通常适用于细小裂缝中。石油钻进出现井漏时，单向严厉封闭剂要在压力差的作用下注入到细小裂缝中，注入之后形成垫层，垫层上面还要形成滤饼，双层让裂缝没有渗透性，进而完成堵漏的目的，但该材料的流动、种类、形状会直接影响堵漏效果，所以根据实际情况选择合适的材料，才能达到堵漏效果。
        3防漏工艺要求
        在石油钻井过程中使用防漏工艺时一定要合理构造井深结构。要是出现天然地层孔隙，不仅要建立压力剖面图，降低泥浆压力，确保钻井压力平衡，还要对可能出现井漏的结构进行抗压处理。简单的说，要从以下方面控制钻井工艺：①钻井速度不能太快，要效率安全兼顾，防止因压力过大导致地层结构受损；②实施监管开泵速度，要是出现裂缝层要减慢浆泵速度，降低排速；③选择合理的安装设备，降低泥浆密度和柱压；④完成钻井作业后，起钻和灌浆要同步进行，避免出现反吐现象。
        4 防漏堵漏工艺
        4.1工程技术采取的工艺方案
        工程技术采取的工艺方案主要有以下几点：①合理控制钻井速度，避免出现漏失的情况，有效降低额外费用，所以要合理控制钻井速度；②合理控制开泵速度，开泵速度要根据实际地质情况进行控制，避免因地质情况导致石油钻进出现井漏情况；③科学合理控制排量，在进行开泵作业时，要时刻观察周围情况，一旦出现问题及时采取措施；④科学使用设备装置和工艺，在石油钻进过程中，根据实际情况选择合适的设备装置，同时还要科学合理使用装备工艺，避免因操作不当出现安全事故。
        4.2泥浆施工的技术操作
        在该过程中，第一步，应该对土浆展开全面的膨润处理，以此来使得泥浆处于稳定的黏度状态之中；第二步，在相应的泥浆携岩前提下，施工人员应该合理的减小泥浆的黏度，以此能够缩减能源的损耗和成本费用；第三步，在针对高渗透性的土层上展开钻探的过程中，需要关注到泥饼的质量问题，从根本上避免因泥饼过厚而导致空间狭小无法进行下一步操作的问题。

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        4.3 堵漏的工艺技术
        在展开堵漏的操作中，第一步，应该研究存在堵漏情况的成因，全面掌握井漏的详细情况与接下来可能出现的问题；第二步，在出现井漏后，需要对穿漏层进行强钻；第三步，及时了解井漏的详细发展情况，如果条件允许，应该持续保持钻探工作，以增加泥浆的黏度来展开处理；若堵漏未能满足预期的期望，那么应该增加相应的DF~1材料，若堵漏效果不佳，应该调配堵漏泥浆，在把泥浆注进漏层的同时，应该从实际出发采用憋压的手段进行注入。
        5 防漏工艺注意事项
        在进行钻井作业时，经常出现井漏现象，在用防漏工艺处理井漏时，要注意以下几点：①分析井漏产生原因，避免再犯，降低泥浆密度，提高泥浆的润滑度，在降低泥浆排量时，要对其进行实时观察，要是对井漏完成堵漏时，就可以恢复泥浆排量；②要是渗透性较好的地质出现井漏时，要提高泥浆的黏度，主要是为了让流动阻力变大，阻力变大就会避免泥浆进入漏层；③在钻井作业时，要是钻井较深，就要降低泥浆黏度，一次性处理完漏层，避免重复劳动，还要根据实际情况，选择合适的设备配置和材料配比，只有这样才能确保达到防漏和堵漏效果；④在进行钻井作业时，要让钻肉不停的转动，避免出现卡钻情况；⑤采用桥接堵漏材料颗粒状的材料时，要先将滤网去掉，避免泵遭到堵塞；⑥在进行钻井作业前，要对钻井进行全面的了解和掌握，只有全面掌握详细资料信息，才能在施工中出现问题时及时采取解决措施。
        6 防漏堵漏工艺的改善措施
        6.1加快堵漏新材料的研发进度
        目前井漏情况复杂多变，多类型多功能堵漏材料的开发层出不穷，比如新型的复合凝胶材料可以在堵漏过程中快速结网，并吸收井中的水分后慢慢膨胀，逐渐覆盖裂缝通道，直至完全阻止井漏中的细小裂缝，效率高、速度快是这类新型材料的特性。
        6.2采用可视化技术，加强漏失机理研究
        在出现井漏时，施工人员无法正确分析掌握井漏的位置和面积，致使不能及时对其采取解决措施。但使用可视化技术，不仅可以实时显示钻头工作情况，及时掌握钻井信息，而且还能提高防漏和堵漏效果。另外井漏机理涉及的知识内容较多，所以要加强对井漏截面的应力分析，尤其是裂缝通道的形成、压力差对井漏的影响、钻进工艺对地质结构的损害情况等，只有加强漏失机理研究，才能利用高新科技处理存在的问题，提升防漏和堵漏效果，确保石油得到合理的开采。
        6.3推进井漏机理研究
        石油钻井过程中的井漏机理涉及众多学科和行业，如地质、材料、物理、化学、石油等。要加强井漏处截面的应力分析，重点分析裂缝通道的形成过程、压差变化对井漏的持续影响、钻井工艺对地层结构破坏的微变过程等。只有做好相关机理的深入探究，才能更好的指导现有存在的实际问题，才能更好的开发高新处理技术。
        结语
        综上所述，石油钻进过程中会出现各种问题，井漏是较为常见的一种，若得不到及时有效的处理会导致非常严重的后果。面对井漏，应当以预防为主，尽量避免人为操作失误造成的井漏，对于不可避免的天然因素造成的井漏，也应该做好事前分析和准备。另外对堵漏的工艺处理也应该根据现在作业情况，采取及时的、合理的堵漏措施和堵漏材料，同时也要加强井漏的机理研究和新型堵漏材料的开发，有效推进我国石油钻井技术向世界接轨。
        参考文献
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        [4]胡文超. 基于石油钻井工程质量探究及其防漏堵漏工艺[J]. 中国石油和化工标准与质量，2016，36（11）：17-18.