大漏失的堵漏新技术

2011-02-19梁继军西北有色地质勘查局七一三总队

中国科技信息 2011年24期

关键词：孔内缓凝剂孔深

梁继军西北有色地质勘查局七一三总队

大漏失的堵漏新技术

梁继军西北有色地质勘查局七一三总队

在岩心钻探施工中，经常会遇到井内漏失或突然不返水等灾难性孔漏，给钻探施工造成极大的危害。我单位通过引进新材料，很好的解决了堵漏问题，取得了很大的技术进步，极大地推动了整体钻探效益的提高。

大漏失；堵漏

前言

在岩心钻探施工中，经常会遇到孔内漏失或突然不返水等灾难性孔漏，给钻探施工造成极大的危害：①大大的增加了泥浆成本；②延长施工期；③造成孔塌卡钻、粘附卡钻等一系列孔内事故；④孔漏处理不当还会导致部分孔端或全孔段报废，造成巨大的经济损失。2008年，我单位引进了石油钻井的堵漏新技术用于岩心钻探，通过近2年15个孔26次堵漏，均取得了满意效果，堵漏成功率100%，每次堵漏时间不超过5小时，解决了钻探施工中的漏失难题，极大地提高了全孔钻探效率。

1 漏失原因

我单位近年来在秦岭矿区施工的钻孔主要是第四系和砂砾石混合层。该类底层存在较大洞隙并且地层压力为零，一旦钻穿必然发生大漏，孔口立即就不返浆。中下部地层大多数存在孔隙、裂缝或断层、洞穴，并且相互贯通，当泥浆柱压力大于地层漏失通道中水的压力时，就发生漏失，直到孔口不返浆。

2 堵漏新技术

堵漏材料：缓凝剂AB和瞬间堵漏剂

配比：瞬间堵漏剂与清水按1：1比例搅拌5～10秒钟送入孔内；或者先在清水中加1%缓凝剂AB后再按1：1比例加入瞬间堵漏剂搅拌5～10秒钟送至孔内。

具体堵漏工艺：钻至上覆盖层时，一旦发现孔口不返泥浆，应立即提钻，用瞬间堵漏剂和清水按1：1配制，搅拌5～10秒钟，待均匀后，从孔口迅速倒入孔内，完毕后再用水把孔内灌满，30分钟后即可下钻恢复正常钻进。钻至中下层时，发现孔口不返泥浆，最好不要立即起钻，而应继续钻进1～3米，尽可能钻穿漏失层，然后再起钻。起完钻后，向孔内灌入同容积量的泥浆，一个小时后，测孔内静水位。如果孔底无泥浆，则不用下钻，可直接从孔口灌注配制好的泥浆，如果钻孔较深，可按1%的比例加入缓凝剂AB, 45分钟后即可下钻杆回复正常钻进。如果测得孔内有水位，可采用钻杆灌注漏浆液。方法是：先下钻杆到孔底，合上立轴，向灌内加入清水和1%缓凝剂AB，然后再按1:1比例加入瞬间堵漏剂，搅拌5～10秒钟，开启泥浆泵，向钻杆内抽完堵漏浆液，抽完后再抽0.5m3清水，完毕立即提钻，提完钻后用泥浆将孔内灌满，45分钟后即可下钻恢复正常钻进。

3 堵漏原理

瞬间堵漏剂与水按1：1质量比搅拌均匀后，便由液体转变成固体，转变时间快慢受水温影响，但可用缓凝剂AB 来调节，以满足不同孔深堵漏需求。在水温20℃时，变成固体仅需10分钟，加入0.5%缓凝剂AB，变成固体需要30分钟，加入1%缓凝剂AB,变成固体则需50分钟，可堵孔深600米漏失。

瞬间堵漏剂水溶液进入漏失通道后，迅速转变成固体，封闭隔离住漏失通道，阻止泥浆向漏层流动。

瞬间堵漏剂水溶液转变成固体后具有很高的强度，而且可与泥砂、岩石牢牢地胶结在一起，因此，堵住漏层后就不会再次发生漏失。

4 部分钻孔堵漏实例

例一 122#孔

该孔设计覆盖层15.6米，当钻至9.5米时，孔口突然不返浆，泵压也随即为零，从孔口用手电照可见孔底，证明发生了大漏。我们迅速用准备好的4个半截机油桶，各加50公斤清水和瞬间堵漏剂，搅拌7秒钟后，依次从孔口灌入孔内。30分钟后，下钻到8.1米时遇阻，合上立轴，开泵循环扫孔。10分钟后扫孔到原孔深9.4米，孔口返浆正常，说明堵漏成功，又用4个小时，钻至设计孔深15.6米，未发现漏失。此次堵漏用时50分钟，材料费800.00元。

例二133#孔

该孔设计孔深是311米，钻至197米时，孔口突然不返泥浆，泵压由2MPa降为0.8MPa，我们带漏又钻进1.85米，随即提钻，向孔内灌泥浆1.25 m3，测水位为129米，孔内有水位68米。下钻到孔底0.5米，合上立轴，同时清洗泥浆灌，排尽灌里污水，向灌里加0.4 m3清水，加4公斤缓凝剂AB，搅拌10秒钟，加8袋瞬间堵漏剂，搅拌10秒钟，用泥浆泵抽入钻杆内，抽完后又抽0.2m3清水，然后起钻至130米，50分钟后下钻扫孔到原孔深197米，未发现漏失，又钻至设计孔深311米也未发现孔漏。说明一次性堵漏成功，未发现二次漏失，从发现孔漏到堵住漏扫孔到原孔深用时3个半小时，材料费1600.00元。

例三141#孔

用φ 89mm钻头钻至95米时孔口不返泥浆，泵压降为零，我们继续钻进了2米，起钻注入泥浆，后测水位在孔底。随后从孔口直接灌进8袋瞬间堵漏剂浆液，下钻扫孔到原孔深也未发现孔漏。堵漏用时2个小时，材料费1600.00元。

例四271#孔

该孔设计517米，下φ 108mm套管23米，用φ 75mm钻头钻至167米时放空0.4米，接着孔口就不返浆，泵压降为零，带漏又钻进1米，起钻向孔内1.1m3泥浆，测水位在孔底，分析为大裂隙或溶洞性漏失。考虑到漏失空间较大，我们决定加大堵漏剂用量，不下钻杆但用泥浆泵通过立轴直接注入到井内的方法进行堵漏。在泥浆灌里加1m3清水，5公斤缓凝剂AB，加1000公斤瞬间堵漏剂，搅拌10秒钟，开启泥浆泵抽完浆液，不加替浆。40分钟后下钻到161米时遇阻，后扫孔到原孔深未发现孔漏，钻至设计孔深517米也未发现孔漏。