钻井工程中井漏预防与堵漏技术的应用分析

2020-03-29于磊

中国金属通报 2020年18期

于磊

（安徽省地质矿产勘查局313 地质队，安徽六安 237000）

社会经济快速发展，逐渐提高了人们的生活水平，人们逐渐提高了石油需求量，这就需要加大力度开采油气，不断深入勘察开发，但是也逐渐增大了石油开采难度，逐渐提高了钻井工程要求，但是在石油开采过程中可能会引发一些安全事故。本文分析了钻井工程中井漏问题，论述了钻井工程中井漏预防与堵漏技术的应用，提高钻井工程中石油开采工作效率。

1 分析钻井工程中井漏问题

在钻井工程施工中，因为各种因素的影响，在压力作用下，钻井液透过井壁进入到地层中，引发井漏问题。在钻井作业当中经常会发生井漏事故，如果井漏比较小，不会直接影响到钻井正常施工，如果井漏问题非常严重，将会降低井下压力，影响到井壁的稳定性，在井筒中进入地层中的液体，因此发生井喷事故[1]。

在钻井工程实践当中，如果地层具有较强的渗透性，或者存在裂缝性地层和溶洞性地层，因此产生自然漏失通道，在钻井过程中没有有效控制这类问题，将会引发钻井液漏失问题，最终会发展成井漏事故。此外在钻井工作当中，如果地层发生压力亏空问题，再加上钻井液具有较大的密度，增加了地层压差，也会产生井漏事故。再次井下液体具有较大的粘度切力，将会提高开泵压力，导致井筒发生憋压情况，进而演变成地层漏憋问题，最终引发井漏问题。最后因为钻井液缺乏携砂能力，再加上井壁存在结垢问题，将会引发失水问题，工作人员钻井操作行为不合理，也会引发井漏问题。

2 钻井工程中井漏的原因

针对石油开采工作，需要选择石油储量丰富的地区，但是这种地区的地质情况非常复杂，在钻井工作当中，在地层缝隙和地下承压水压力的影响，在油井中可能会产生空隙，石油会经过空隙产生渗漏问题。地下流体发生变化，会因此增加压力差，导致油井发生发生渗漏问题，在钻井过程中，工作人员需要分析钻井工程中井漏问题，这样才可以提出科学的处理措施[2]。

2.1 钻井人员操作不当

在石油开采工作当中，以为井下地质比较复杂，在流体要和土体空隙的影响下，都会因此产生井漏问题，钻井人员需要综合考察地质条件和水文条件，规避不良因素，在施工过程中利用针对性的预防措施，如果工作人员在钻井工作中忽视流体压力平衡，增加了井内流体压力差，引发钻井工程中井漏问题，不利于正常开展后续工作。

2.2 不利环境的影响

如果某地的石油储量非常丰富，自然环境长时间侵蚀地下岩，提高了岩石的脆性，在外力作用下，很容易产生石屑，在钻井工作中，钻头触碰岩层之后，将会引发井壁垮塌问题，在井体中出现裂缝，引发石油渗漏问题，这样会导致油井报废，因此工作人员需要利用有效的措施避免发生井漏问题[3]。

3 钻井工程中井漏预防措施

3.1 减小井液环空压耗

预防钻井工程中井漏问题的过程中，工作人员需要重视井漏预防工作，有效减少井液环空压损耗，掌握钻井工作中数据的变化，总结数据变化规律，降低井液环空压损耗情况，避免出现井漏问题。工作人员需要结合施工现场实际情况，掌握工段进度情况，加大力度监测易漏层位，在易漏层面施工过程中，工作人员可以根据钻井液特征，合理降低滤矢量，在选择滤饼的过程中，工作人员要监测滤饼的厚度，准确选择滤饼，避免产生环空间隙。工作人员需要加强监测钻屑情况，有效降低井液环空压耗。在选择钻井工具的过程中，工作人员可以利用工具逐渐扩宽环空间隙，减少滤饼损耗问题，顺利落实钻井工作。

3.2 降低井液动压力

预防钻井工程中井漏的过程中，可以通过减少井液压力，避免发生井漏事故。工作人员需要做好施工准备工作，实时勘察工作现场，准确选择液压动力，在作业工作中如果孔洞情况比较复杂，工作人员需要实时监测钻井液状态，降低阻力的影响，在同一个区间保持底层空隙压力和漏失压力，检测地层空隙压力和钻井液压力，保障二者压力的一致性，可以减少钻井能耗消耗。在钻井工作中，专业人员需要全面收集各项数据参数，利用合适的钻井设备避免出现环空间隙问题，同时需要根据施工结构检查滤饼型号，落实施工人员防护工作，严格控制钻头的钻井力度，为开泵循环提供良好的工作环境[4]。

3.3 优化设计井深结构

工人人员判断了漏失层位之后，需要立即落实预防堵漏。在开展钻井工程的过程中，工作人员需要深入分析现场状况，结合利用井温法和放射性测井方法，可以准确确定漏失层位，选择合适的堵漏材料。井深结构设计会影响到钻井工程，合理设计井深结构，可以预防发生井漏问题。在设计环节中，工作人员需要合理设计井身结构和套管工艺。在异常低压地层，工作人员可以利用套管封堵，针对疏松性地层，工作人员利用发挥水泥的胶结作用。严格控制同一个裸眼井的地层压力系数，针对易发生井漏问题的地层，工作人员要准确的测量地层空隙压力，利用分段承压堵漏工艺，保障封堵工作的效果。

4 钻井工程中堵漏技术

4.1 确定钻井工程中井漏位置

在堵漏工作当中，工作人员需要明确井漏的位置。一方面可以选用观察法，工作人员仔细观察钻井情况和钻屑等情况，明确钻井液密度，明确井漏发生的层面。利用示踪剂法，钻井液在管路中循环的过程中，利用示踪剂法可以去诶定那个堵漏层面。在发现井漏问题之前，工作人员可以将示踪剂投入钻井液当中，如果发生井漏问题，对比示踪剂正常运行和井漏问题发生后的运行时间，因此确定问题发生的位置。工作人员也可以利用摩阻法，通过测量钻井液进出口的漏矢量和流动量等，经过计算之后确定井漏部位。工作人员也可以利用井温测量法，井液不断循环运动，针对不同的层面，温度也会产生不同的变化，工作人员通过测量井液温度，确定井漏的发生位置。如果某个层面井液温度发生的变化比较异常，具有较高的井漏几率，工作人员要提出针对性的堵漏方法。

4.2 选择合适的堵漏材料

各种因素都会影响到钻井工作，工作人员无法完全避免井漏问题，发生井漏问题之后，工作人员需要利用针对性的堵漏措施，选择合适的堵漏材料。利用合适的堵漏材料，可以减少井漏通道，保障堵漏效果。选择的堵漏材料要具备加固性和吸水膨胀性，不同材料的特点具有较大的不同，适应情况也是不同的，因为科学技术不断提升，在堵漏工作中需要推广录用各种新材料，优化堵漏工作的效果[5]。

4.3 选择科学的堵漏方法

图1 化学堵漏技术示意图

（1）化学堵漏方法：利用化学堵漏法指的是利用新型堵漏剂，堵漏剂和底层组分发生特定反应，稠化之后可以封堵井漏点。为了保障封堵效果，在封堵作业当中，工作人员可以合理选择填充材料封堵漏点，利用胶束聚合物设置封堵层，工作人员可以利用加固剂封堵封堵层的孔隙，结合使用多种技术，可以高效封堵井漏，使漏点的封堵强度因此提高，避免后期钻井施工破坏封堵层。在钻井工作中如果发生井漏事故，工作人员需要发挥出化学封堵方法，有效封堵微小孔隙，化学堵漏方法具有良好的适应性，可以高效封堵不同尺寸的井漏点。如下图所示，凝胶材料在低速流动阶段具有突出的效果，使用过程中发挥材料的粘弹性，可以完整的填充整个漏洞。延长静止时间，可以保障凝结效果，提升漏层堵漏完整性凶过，保持漏段部位的整体性。

（2）段塞堵漏：在井漏堵漏之前，工作人员确认漏层，根据漏层的具体位置选择堵漏剂落实堵漏工作。注入堵漏剂的时候，工作人员需要控制注入速度，根据井漏速度控制注入数量，避免出现卡钻问题。工作人员不仅要控制环空压力，还要合理选择起钻时间和钻具。注入堵漏剂的过程中，利用分层注入方式，控制每次的用量，保障堵漏效果。工作人员要选择合适的堵漏剂，控制漏浆密度。在楼层顶部放入钻杆，在漏失层泵入堵漏剂，工作人员要严格控制注入量，全面覆盖漏层，工作人员需要控制注满井筒的速度，避免发生压差和卡钻问题，严格控制井下压力在5Pa 以内。