浅谈地质钻探堵漏新技术
孙鲁
山东省第八地质矿产勘查院 山东日照 276800
摘要：地质钻探作为我国资源开采以及地质勘察中的关键环节，其工作质量决定着整个地质勘察或开采工程的成效和水平，因此说，近年来，我国越来越注重对于地质钻探技术的研究。但是在进行地质钻探时仍然存在着一系列的问题，尤其是钻井液漏失的问题，如果不对其进行改进，就会给施工企业造成极大的经济损失。
关键词：地质钻探；堵漏技术；应用现状；应用措施
引言：
在大部分地质钻探工程施工时，经常会出现钻井液泄露的问题，使钻孔内的情况大大的恶化，并且对钻井液的循环系统造成极大的破坏，从而引发孔内压力出现失衡现象，在这种情况下进行施工，极有可能会出现卡钻、烧钻甚至是埋钻等情况，给施工企业造成极大的经济损失，还会使工期向后延期。因此说，为了提升地质钻探的稳定性，就要在地质钻探工作中运用堵漏技术，有效避免钻井液出现泄露请况。本文分析了漏失地层的分类以及主要特点，并且探究了堵漏新技术的应用，希望可以为相关行业提供一定的帮助。
一、漏失地层的分类以及特点
1.渗透性漏失
这种漏失形式主要存在于渗透性较强的地层中，一般为砂岩层或是砾岩层中比较常见。由于孔内和孔外的压力差比较大，就会导致钻井液的漏失，但是砂岩与钻井液混合后会产生泥饼，能够在一定程度上阻碍钻井液的落实。因此说，渗透性漏失的速率比较慢，一般不超过每小时10立方米。
2.裂缝性漏失
一般来说，这种漏失形式会分为两种情况，一种是由于地层开裂而产生的裂缝，另一种是由于孔内压力过大产生的裂缝。在第一种情况下进行钻探，就会导致钻探前进的速度时快时慢，从而造成钻井液的漏失。在第二种情况中，就会产生较多的孔内裂缝，一般是在渗透性较差的部位中，孔内压力极大，也就是常说的破裂压力，在这种裂缝中进行施工时，漏失的速度就会大大的提高，甚至可以达到每小时100立方米，而且池中钻井液的降低速度也较快。
3溶洞性漏失
在地质钻探的过程中，还存在由于溶洞产生的漏失情况，主要是存在于灰岩底层中。在地质钻探时，如果触碰到溶洞，就会出现卡钻的情况，其深度甚至可以达到5米左右，然后钻探循环就会出现失灵情况，在这一种情况下就会出现钻井液流失的情况，这种漏失的速度极快，甚至可以达到每小时100立方米以上，还会因此引发各种钻探事故，比如说榻井、井喷等情况，这也是地质钻探工作中最为严重的井漏事故。
二、地质钻探堵漏技术的应用
1.高强度快失水堵漏技术
高强度快失水堵漏技术是目前应用比较广泛的一种技术，其工作原理为，在地层空隙内部将相应的堵漏液配置好，由于孔内的自然压力，就会使堵漏材料中的水分快速流失，很快就会在钻孔内形成一层高强度、高密度的堵漏堆积物，从而使孔隙内的裂缝被迅速堵住，使堵漏作用充分的发挥出来。这种堵漏液是由拉筋材料、架桥材料和助滤剂混合研制的，并且使用的研制配方比较优良，还能够用于机械负荷和活化处理等工作中，最终制作出具有较高性能的堵漏液。这种堵漏液具有较高的悬浮稳定性，而且失水速度较快，封堵生效时间为2秒左右，而且具有较强的承压性能。
如果在漏失范围较大的区域中使用时，可以将堵漏液与堵漏剂进行混合使用，有效的提升堵漏材料的工作范围，还能够适用于不同形式的漏失中。为了提升这种堵漏剂的失水效果，还可以在实际应用时向其施加一定的压力，加快堵漏剂失水的速度，有效的提升堵漏工作的质量和效率。
2.高强度化学触变堵漏技术
在地质钻探的过程中，高强度化学触变堵漏技术也是一种常见的钻探技术，这种技术的工作原理是配置相应的化学触变剂，然后将其进入到出现漏失的地层中，就会充分的发挥出失水的效能，在这一过程中，其中的触变材料会与触变剂进行有效的接触，最终形成相应的化学反应，最终产生一种凝胶体，这种凝胶体不易于水发生反应，也不会轻易的溶于水中。具体来说，就是先向出现漏失的地层内配置好相应的堵漏材料，再向其中注入相应的化学触变堵漏材料，两者会在孔内进行充分的化学反应，最终在空隙内完全固化，这样一来，就能够达到封堵的目的。将其与桥架堵漏技术进行结合，还能够使这种化学触变剂的应用范围得到大大的提升，还能够提升化学触变剂固化封堵的承受范围。目前这种堵塞技术主要被用于一些范围较大的漏失地层中，或者是一些漏失速率较大的地层中，其中主要包括四方面的研究。首先，是研究和配置好需要应用的化学触变剂，因为化学触变剂属于一种较为复杂的体系，需要对其进行科学性的选择，才能够真正的发挥出其最大功效。其次是研制无机触变材料，这也是一种较为复杂的化学交联剂，将其运用于聚合物体系中时，可能会出现一定程度的固化，因此必须要对其进行科学合理的选择，并且根据实际情况在其中分别介入速凝剂或是膨胀剂，加快封堵材料的合成速率。再次是科学的评价实验室研究，从而明确好各项化学实验的研究目标和参数，确保化学研制成果能够满足最终的使用要求。最后是要认真细致的研究好堵漏施工的工艺和技术，前提是要明确好需要堵漏的长度和宽度，然后选择实用性较高的施工工艺，确保选择的施工工艺能够满足封堵漏失的需求。
3.溶胀型随钻堵漏技术
目前，在我国广泛使用的封堵技术并不包括溶胀型随钻堵漏技术，这是因为这种堵漏材料在市场上推广的力度并不大。但是溶胀型随钻堵漏技术具有较为明显的优势，其工作原理是，在出现漏失情况的地层内配置这种堵漏材料，由于这种堵漏材料的吸水性能较好，当其进入通道之后，自身就会发生膨胀，并且在漏失通道内进行堆积，而且这种材料的抗压性能较好，还能够提升漏失通道内的抗压能力。另外，由于其吸水性能极好，当其吸收了大量的水分之后，自身的体积就会迅速的膨胀，也能够大大的提升封堵漏失的工作范围。溶胀型随钻堵漏技术主要应用了聚合反应原理和交联反应原理，当聚合体发生一定的化学反应时，再在其中加入一定的化学反应试剂，这样就能够对其他的化学材料进行有效的控制，并且发挥出较高的填充性能。需要注意的是，在使用这种封堵技术时，要严格的控制好膨胀物的体积和时间，作为支撑剂的填充料能够有效的提升堵漏材料的强度和韧性，这样一来，当孔内压力发生变化时，填充的材料也就会跟随压力变化产生相应的物理变化，由于这种化学填充物内部存在着较多的氢键分子，因此其具有较高的物理韧性，当受到外部压力时，自身的韧性就会为其提供较大的缓冲和支撑，避免这种化学材料因为外力作用而出现断裂。在考察和选择材料时，要着重从两个方面进行考察，首先要考察材料与泥巴进行混合之后的反应和性能。其次是考察材料的堵漏效果，从粘度、吸水效果、封闭时间以及承受能力进行考察。
结语：
总而言之，目前在地质钻探工作中还存在着较多的问题，其中最具代表性的就是钻井液的漏失问题，如果在地质钻探过程中出现漏失情况，就会引发相应的安全事故，给钻探企业带来极为严重的经济损失。因此说，必须要将新型堵漏技术应用到地质钻探中，有效的提升地质钻探工作的稳定性。
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