石油钻井工程防漏堵漏工艺的探讨
闫栋栋
河北石油职业技术大学 河北省承德市 067060
摘要:石油资源对于世界各国来说都是一种战略性资源,其对于国家和社会的发展有非比寻常的意义。在我国,随着经济发展和社会生产力的提升,石油资源的消耗正在不断加大,这就使得石油资源的开采任务更加紧迫。石油钻井工程是一个复杂的、大型的综合性工程,容易受到各种外界因素和内在因素的影响,比如施工环境、施工工艺等,这就有可能造成井漏、污染等问题,影响开采效率,阻碍石油行业的发展。本文通过对石油钻井工程中防漏堵漏工艺进行探讨,探讨防漏堵漏工艺的具体运用和优化策略。
关键词:石油钻井工程;防漏堵漏;施工工艺
前言:以目前的科学技术手段,石油钻井工程中井漏现象并不能完全避免,而井漏会导致石油钻井井下开采事故的发生,会影响钻井开采作业的进程,甚至出现井喷等现象导致钻具、井眼报废,这不仅威胁着事故人员的生命安全,更是给国家财产带来了重大的损失,这严重背离了我国可持续发展的发展战略和科学发展观,所以我们要重视井漏现象,深度研究分析其产生的原因,从根本上扼制井漏的产生,同时做好防漏堵漏的措施策略,一旦发生问题能够及时进行解决,做好预防工作,提高施工效率。
1.石油钻井工程防漏堵漏工艺技术难点
1.1井漏原因复杂多样
井漏可能发生在各个埋深地层以及各类岩性地层中,这也就让井漏的出现变得很不确定,各种原本都有可能,在各个地层中,由于地层的特性,存在着天然的裂缝等漏失的通道,这就给井漏提供了条件,而我们在施工时,会用到各种大型的机械设备,比如工作液柱,当其压力过大,超过了地层中的孔隙压力和破裂压力时就会导致地层发生漏失,施工中钻井液流变性能差、内外泥饼质量不过关等原因都有可能导致地层发生渗漏,特别是施工人员操作不当引起井漏的情况也是极为严重和常见的。
1.2漏层位置和井漏类型不容易确定
上面说到井漏可能发生在任何地层之中,这就让漏层的位置很难确定,这主要是因为我们无法明确认知钻井作业所施工的所有地层属性,在钻井施工作业中还存在着井壁垮塌、底层渗透等问题,各种问题让我们无法确定井漏的类型;井漏一般可按照漏失程度分为五类,具体为:微漏 <10方/h,10方/h<小漏<30方/h,30方/h<中漏<60方/h,大漏>60方/h,当出现全部失返的情况时则为严重漏失。
1.3漏失通道的尺寸大小难以确定
井漏根据漏失通道的基本形态可以分为:裂缝型井漏、孔隙型井漏、洞穴型井漏、孔隙裂缝型井漏和洞穴裂缝型井漏五种,而我们在钻井作业的施工现场中往往难以确定井漏的漏失通道类型以及漏失通道的大小尺寸,特别是一些漏失通道之间还存在着连通现象,这给施工人员进行堵漏工作带来了极大的难度,并且很难进行堵漏施工材料的选择,降低了堵漏的施工效果。
2.防漏堵漏工艺在石油钻井工程中的应用
2.1 循环期间的防漏工艺
钻井作业的循环钻井阶段时根据钻井作业的实际施工情况和进程来下达相应的控制指令,通过各种指令来帮助施工人员和管理人员掌握施工现场情况,便于发现施工中可能会出现的问题;接着根据掌握到的施工情况来制定防漏控制预案,循环钻井阶段的防漏控制技术一般有两种,一种是使用复合材料以压力保护的方式保护钻井的井底部位,另一种是使用高效承压剂用于井口恒定压模式的循环钻井中。
2.2 复合承压剂混合水泥堵漏工艺
复合承压剂混合水泥堵漏工艺则是通过采取复合剂灌注、循环转换等方式来对井漏的漏失通道施加压力控制钻井液不会发生渗漏,实现堵漏的目的;施工人员在发现井漏后,根据钻井情况通过钻井设备和检测装置调节好漏孔的压力值,然后配置复合剂和水泥材料进行堵漏施工。
2.3 钻井防漏工艺
钻井防漏工艺主要是针对于钻井环节预防此阶段发生渗漏的施工工艺技术和措施,我们在进行钻井前要根据工程情况设置好钻井速度,控制立柱下方时间,其次在施工中如果出现砂桥或者井塔现象时要及时调整开泵速度,控制泵排量,同时还要做好钻井设备的检查工作,消除潜在的井漏隐患,做好工程地质的勘察工作,观察施工现场的软土地基分布和地层压实度,并做好记录,根据观察情况确定预防侧重点,施工中要适当的降低泥浆密度和液柱压力,确保不会出现井漏现象。
2.4 堵漏工艺
堵漏工艺时防漏堵漏工艺中最难的一点,因为此时井漏已经发生,一旦对井漏类型和井漏程度判断不准确,或者堵漏施工中出现失误就可能造成井漏加重,影响钻井施工进度,甚至导致井眼井具报废;所以需要施工人员做好钻井施工中的信息采集工作,这样才能在出现井漏问题时根据所掌握的施工信息和井漏情况判断出井漏的类型、位置等,再根据这些信息来制定处理井漏问题的堵漏方案;我们根据不同的井漏情况需要采取不同的堵漏措施,确保堵漏效果,提高堵漏施工的效率。
3.优化防漏堵漏工艺应用的措施
3.1 采用钻井可视化技术
以前在石油钻井工程中进行堵漏施工的难点就在于无法准确把握井漏的具体情况,这就让堵漏施工无法顺利进行,没有办法第一时间采取措施;而随着科学信息技术的不断发展,可视化技术已经有了完善长足的发展,能够很好的应用到石油钻井工程中,可视化技术的应用让整个钻井施工实现了实时监控,给了施工人员足够的反馈信息,这对防漏控制的预防也有着一定的帮助,降低了井漏出现的可能性,提高了堵漏工作的效率和施工效果;我们要加强对可视化技术的研究完善,使其更好地能够应用在石油钻井工程地各个施工阶段之中。
3.2 加快堵漏新材料的研发
在石油钻井工程中,井漏现象产生的原因多种多样,井漏发生的情况也是十分复杂多变,这些都阻碍着石油钻井工程的进展,而目前我们在大力研发各种堵漏材料,实现堵漏材料的多类型多功能的发展和研究,新型的多功能多类型的堵漏材料能够很好的应对各种井漏的类型和复杂情况,例如新型的复合凝胶材料能够实现结网膨胀,堵住井漏的裂缝通道,实现完全阻挡裂缝的目的,提高了裂缝处理效率和效果。
3.3 强化井漏机理的研究
石油钻井工程中井漏机理的研究也是极为重要的,井漏机理里面不仅仅是针对于石油钻井工程中井漏现象的理论知识,它还包含着地质、物理、材化等等很多学科方面和行业的理论,井漏机理能够对石油钻井工程中出现的井漏现象进行深度解析,提供更好的解决措施,所以我们要加强对井漏截面出的应力分析,解析井漏产生的原因和形成的过程,分析推理井漏可能造成的影响,只有这样加强对井漏机理的深入探究才能够更好的处理好井漏问题,保证石油钻井施工的顺利进行。
结束语
综上所述,井漏问题在石油钻井工程中是一个非常严重并且需要重点关注的问题,需要对井漏现象严加防范,避免其对石油钻井工程造成不可挽回的损失和损害,防止对整个工程埋下安全隐患,严重阻碍石油钻井工程的完成质量。因此,要做好防漏的预防措施和堵漏的解决措施,建立健全的防漏堵漏施工工艺体系,在施工设计和施工工艺上确保施工安全,避免出现井漏现象,科学合理的制定防漏方案和井漏处理方案,不断完善改进防漏堵漏的施工工艺,促进我国石油开采的健康可持续发展。
参考文献:
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