钻井工程中井漏预防及堵漏技术

康敬水

（中海油田服务股份有限公司，天津 300459）

1 概述

在导致钻井工程出现井漏事故的原因中，最主要的原因是钻井作业过程中所处环境的地质特征因素。在实际钻井作业过程中，如果地层压力比钻井液的液柱压力小，那么就极有可能导致井漏问题出现，而井漏问题根据漏速不同又可以分为多种级别。对于钻井工程来讲，井漏事故出现的原因并不是单一性质的，而是由多种因素共同引发的，所以在进行井漏事故预防以及堵漏技术研发过程中，需要综合多种因素进行不断的提升，为我国当前的油气探测工作提供可靠基础支持。

2 针对钻井作业井漏问题的预防措施

2.1 加强钻井井身结构设计

对钻井作业过程中井漏问题进行预防，若能够实现有效预防，首先需要对钻井作业时的井身结构进行强化设计。对井身进行结构设计时，需要对钻井设备作业现场进行全面的勘察，包括现场地质以及水文情况等，从而为井身的科学合理设计提供可靠的数据支持以及参考依据。其次，在设计的过程中，也要应用当下先进的设计手段以及设计设备和设计技术，对钻井设备井身结构进行科学合理的设计，使井身能够在设计结束并投入生产之后，在钻井工程作业过程中真正发挥作用，为钻井工程作业提供助力。因为对于钻井工程作业来讲，如果所设计的井身结构存在不合理的地方，那么在实际应用过程中导致井漏问题出现的概率会大大增加。所以在钻井井身的设计过程中，应当根据实际作业环境情况进行设计方法的选择，并且尽可能地做好科学合理的优化配置，尽最大可能将井漏问题的出现概率降到最低。除此之外，在进行钻井井身设计时，还应当充分考虑到在钻井实际工作时与地层接触所产生的空隙压力以及油气层位置和可能会出现的破裂岩隙等多种因素。将这些因素都纳入钻井机身的设计考虑因素中，这样才能够使井身设计更加完美。

2.2 降低钻井液动压力

在钻井作业的实际施工时，井筒中液动压力越高，导致井漏问题出现的概率就越大。所以，在进行实际作业时，应当通过科学的方法对钻井的液动压力进行有效控制和降低，这样能够尽可能地降低井漏问题的出现。为了能够使钻井作业过程中井漏或者是井喷事故出现概率大大降低，在实际作业时需要对作业的实际情况进行全面的了解，然后在实际钻井过程中选择适当的液动压力。如果在钻井过程中，作业地段的裂缝和孔洞情况非常复杂，那么在钻进过程中，当钻井液进入地层时，所受到的阻力就不会特别大，同时地层的压力流失和孔隙压力基本是相同的，此时应当尽可能使钻井液所产生的静液柱压力和地层孔隙压力之间保持平衡状态。从钻井液本身来看，钻井液本身密度对于液动压力所产生的影响是非常重要的，密度越大液动压力也越大。所以在进行钻井液动压力降低时，需要结合钻井作业实际所处区域进行全面的分析，将导致钻井液动压力上升的因素综合考量进去，然后进行针对性的措施制定，降低钻井作业过程中液动压力的上升趋势。

2.3 降低钻井液环空压耗

在对钻井井漏问题进行预防的过程中，为了能够实现有效预防，降低钻井液环控压耗也是一种非常有效的手段。在正常作业过程中，为了能够使井漏问题得到有效的预防，需要对实际钻井施工时各项数据变化情况进行及时地掌握，并对钻井设备结构进行合理的选择，然后在此基础之上进行钻井液环控压耗的降低，从而使井漏现象做到真正有效的预防。首先，在钻井过程中，应当尽可能地使钻井作业时，井筒钻屑携带的钻井液释放量降低。其次，则是在进行实际作业时，应当对施工现场环境进行严密的勘测，结合施工现场实际情况，选择合适并且科学的钻井工具以及相应井深结构，使钻井过程中环空间隙增加，从而使钻井过程中下钻的难度降低，同时使井壁滤饼所产生的损失也降低到最低程度。最后则是在进行钻井时，如果遇到工段高坡，在钻井过程中需要尽可能地使钻井液滤失量降低，同时在钻井过程中所选择滤饼应当尽可能的优质且厚度不能太大，使环控间隙被消除。

2.4 其他方法

在钻井过程中，通过对井漏现象进行全面分析，以及对其所产生危害进行评估，充分认识到在当前钻井作业过程中对于井漏问题预防及处理的重要性。所以在进行钻井作业过程中，应当尽可能地保证各项作业流程能够规范操作进行，并结合实际作业区域内的真实情况进行相应的预防措施制定，尽可能地将井漏现象的出现概率降低。此外，在钻井施工时，应当尽可能地对下钻的力度进行良好的把控，不能够过于缓慢，也不能够过于迅速。在钻井作业时，如果需要开泵进行循环，应当尽量先转动，然后再开泵，让小排量缓慢开泵作为开泵循环时的工作原则。

3 钻井作业中井漏问题的堵漏技术研究

3.1 堵漏材料的科学选择

通过对当前的钻井井漏问题发生原因进行分析后发现，虽然在很大程度上该问题的出现因为施工作业存在问题，但是与钻井作业过程中所使用的相关堵漏材料质量也具有很大关联。因为对于钻井作业来讲，在实际作业过程中若是突发井漏事故，那么需要在第一时间确定发生井漏事故的层段，然后通过合理的堵漏技术对出现故障层段进行处理。而钻井所出现井漏问题在很大程度上是处于低压地层当中，处理时通过使用堵漏材料对钻井所出现井漏层位进行填充，从而使出现裂缝以及孔隙等流动通道能够被堵塞。在当前进行钻井堵漏作业时，所使用的材料一般是具有吸水膨胀性质的材料，这类材料在出现井漏层位进行使用时，能够快速吸水并膨胀对井壁进行加固，而且还能够使地层承压能力得到提高，这对于钻井作业来讲是非常有利的。

3.2 钻井井漏堵漏方法

在钻井过程中如果发生了井漏问题，在进行堵漏的时候，常用的堵漏方法包括如下几种：

（1）随钻堵漏法。

（2）桥接堵漏法。

（3）固结堵漏法。

除此之外还有一些其他的方法，而这三种方法是在进行堵漏作业时常用的三种方法。对于钻井工程来讲，在实际作业过程中出现井漏问题，需要选择合适的方法对出现井漏层位进行补救，但是在进行实际作业时井漏现象的出现是随机的，所以针对井漏现象的处理：①需要对所发生层面位置进行确定；②将出现井漏现象的规模和情况进行确定；③选择针对性的方法，对井漏位置进行堵漏和补救。

所以对于井漏问题的处理来讲，除了选择科学合理的方法之外，最重要的是要对井漏发生层面位置进行精准定位。

3.3 井漏发生层面位置确定方法

3.3.1 观察法

观察法的重点是在进行问题的分析时，对钻进以及钻井作业场地的岩心和钻屑等多种情况进行细心的观察，同时对钻井所使用钻井液的密度变化和其他所观察到的现象结果，进行全面的分析和考虑。在综合考虑的基础之上，对可能会出现井漏现象的位置以及层面进行精准的定位，然后在此基础之上进行科学方法的应用，从而使井漏问题能够得到及时的处理。

3.3.2 环空摩阻法

对于该方法来讲，实际应用时工作原理是对钻井过程中的钻井液循环系统进出口流量和漏失量进行测量、观测，然后通过数学计算，将测量结果在计算公式当中进行应用，最后得出计算结果，从而对发生井漏现象的层面位置进行推算。所以，在应用该方法进行钻井井漏发生层面位置确定时，其本身工作过程中会存在一些影响因素，影响因素主要是由人为因素所导致的，因为在进行实际测量的过程中，人为操作可能会导致测量的结果错误，或者是操作过程中某项环节出现误差，都会导致最终测量结果出现错误。而这些错误数据在计算公式当中套入并进行计算所得出的结果也是错误的，可能会导致最终所推算出的井漏发生层面位置不准确。所以在进行该方法的应用时，首先需要保证在进行测量过程中所使用设备科学合理，而且不会存在误差。其次则是测量作业人员需要事先对使用设备进行检查，并同时对测量作业的工作流程进行熟悉和掌握，在测量过程中按照正确流程进行操作，保证最终测量结果的准确。最后则是对于所进行的测量工作以及测量结果的计算，需要进行多次测算，最终将所取得的测算结果平均值作为推算发生井漏位置的数据。

3.3.3 示踪剂法

对于该方法来讲，最主要的作用是对钻井过程中钻井液的循环时长进行测定，以此来判断出现井漏的发生层面位置。对于该方法的应用来讲，最主要的是需要在井漏事故发生之前进行使用，因为需要事先将钻井液当中投入示踪剂，如果井漏事故发生，就可以通过正常运行7d 的时长和井漏发生过后运行7d 的时长中的示踪剂路线进行对比，最后能够对井漏发生的层面位置进行确定。所以在该方法应用过程中，最重要的就是要事先增加示踪剂，然后才能够在井漏事故发生之后进行对比，从而判断发生井漏现象的位置。

3.3.4 井温测量法

因为在钻井过程中，钻井内部会增加钻井液，钻井液在钻井内部循环流动，就会导致钻井内部的不同层面温度变化也大不相同。因此在进行井漏发生层面位置判断时，可以通过对钻井液液柱温度变化情况观测结果，对实际作业过程中出现井漏现象的部位进行判断。如果在钻井过程中，某一层面的钻井液温度变化和其他层面相比非常不同，那么对于该层面来讲，极有可能就会是出现井漏现象的层面，需要快速采取相应措施进行堵漏。

4 结语

综上所说，对于钻井作业来讲，在实际作业过程中，井漏现象的出现会导致整个钻井作业过程存在非常大的安全隐患，如果不能够得到及时有效的处理，对于整个钻井作业都会产生严重的威胁以及产生不必要的经济损失。所以对于钻井作业过程中所出现井漏现象，应当进行全面的分析，并在此基础之上采取相应的防范措施以及研究堵漏技术，对井漏问题进行全面的解决。