钻井防漏堵漏技术分析与建议

2021-04-03杨玉川

中国设备工程 2021年5期

关键词：钻井整体尺寸

杨玉川

（中国地质调查局应用地质研究中心，四川成都 610036）

本文主要通过现如今井漏处理工作存在的问题、堵漏技术的分类分析以及对钻井防漏堵漏技术的未来展望三部分就现如今我国钻井防漏堵漏技术整体发展趋势进行论述，提出笔者自己的一些想法与思考，希望能够给予相关的研究人员以及施工人员一些切实可行的建议。

1 现如今井漏处理工作存在的问题

1.1 不能准确解决漏层问题

现如今我国常用的漏层位置确定方法主要包括：观察法、水动力学分析法以及仪器测试法等，但是，现如今我们运用的这些方法还是不够精准，其还是不能满足实际现场施工的相关需求，尤其是面对长裸眼井段或是漏层较多的井段来说，

在进行漏层位置确定工作时还是相对困难，在一般情况下，工作人员还是要依靠现有的经验以及相关的技术手段来确定漏层的位置。

虽然存在部分研究机构通过现有的技术研究开发了不同类型的测试漏层精准位置的仪器，但是，总体来说技术还不够成熟，其依旧存在使用不够方面、成本过高、推广运用难等缺点。如果在施工过程中工作人员不能准确确定漏层的位置，对于后续的堵漏作业将会造成极大的影响。

1.2 漏层压力存在极大的不确定性

在运用水动力学测试法或是仪器测试法是其极依赖于漏层的具体压力范围，但是，现如今我国对地表压力的测试范围主要依靠的是以往地震的资料或是临近钻井情况进行分析，其并不能保证测试的结果与实际的情况相一致，即漏层压力的范围存在极大的不确定性，此项问题提高了特殊压力井漏解决工作的难度。

1.3 不能确定漏失通道的开口尺寸

当工作人员进行井漏处理工作时，需要根据漏失通道的具体尺寸选择适宜的堵漏材料。但是，现如今我国依旧没有能够准确、快速测量漏失通道开口尺寸的技术，目前，我国最常用的漏失开口尺寸测量方法是通过相关的漏速大小进行判断，即漏速大的开口大、漏速小的开口小，通过这种情况测量的漏失通道开口尺寸具有极大的不确定性，其具体的测量结果与实际情况存在极大误差。尤其是在面对漏失地层孔或是溶洞较小的情况下，就算漏失的通道尺寸很大，整体的漏速也相对较小，与此同时，当漏失通道的尺寸超过一定程度时，开口尺寸将不再对整体的漏速产生影响。因此，采用漏速观察法来确定漏失通道开口尺寸的模式存在极大的盲目性，对于后续材料的选取工作具有极大的影响。

1.4 堵漏成功的概率相对较低

当发生井漏问题时，施工人员通常选用的堵漏思路为：（1）对钻井的液性能或施工的实际情况进行调整；（2）将堵漏材料加入到钻井液中；（3）配置专门的堵漏浆；（4）提高堵漏材料颗粒的整体直径；（5）选用其他种类的方法进行堵漏工作。

由上述的堵漏思路进行分析，我国进行钻井堵漏工作具有一定的盲目性，相关的技术人员不能根据实际的情况进行有效的评估工作，只能根据现场堵漏的实际情况进行盲目的尝试（先用颗粒直径较小的堵漏材料，如若不成功再用中等颗粒的堵漏材料，如果依旧不能进行有效的处理，再运用直径相对较大或是成本较高的堵漏材料进行）。在这种盲目尝试的过程中，不但浪费了大量的人力、物力以及财力，还将消耗大量的时间，与此同时，如若不能够进行高质量的堵漏工作，后续施工过程中将会有极大的概率再次发生漏失现象，甚至出现井壁垮塌以及卡钻等复杂的施工问题。

1.5 将会对储层产生一定的伤害

工作人员为了保障漏层具有一定的承受压力的能力，其在进行堵漏材料运输工作时，必须将其深入到一定的程度，从而形成堵漏隔离墙为漏层提供一定的支撑强度，避免井漏现象的再次出现，为后续正常的钻进工作提供坚实的保障基础。但是，工作人员在形成一定厚度隔离墙的同时，将会给地表带来一定的伤害，在一定程度上会破坏储层流体的通道，从根本上降低采收的整体效率。

1.6 防漏技术存在一定的局限性

现如今，我国运用的防漏措施主要还是以整体调整钻井液的密度、黏度，对下钻的速度以及泵整体的排量进行控制为主，但是，在面对一些恶性的井漏问题（包括裂缝溶洞等）时，这些方法并不能起到有效的防漏作用。虽说存在一些技术资料表明工作人员可以采用微电阻率扫描成像技术对相关的裸眼井段进行全面的扫描成像工作，以此来实时地对地层情况进行反馈，现场人员对反馈信息进行分析就可以进行有效的防御措施，从而大大减低堵漏工作的整体难度，提高整体的堵漏成功率。但是，现如今依据没有相关的报道表明此项技术能够运用于实际的防漏工作中，同时，缺少相关的技术以及设备作为支撑。

1.7 不能对储层进行有效的保护

这种情况主要针对的是漏失比较严重的钻井工作，在进行堵漏工作时，工作人员只注重将漏层尽量的堵住，却没有考虑此项工作对储层的伤害。例如，一部分的工作人员选用惰性的堵漏材料进行堵漏（包括核桃壳、木屑等），使用这些工具形成一道极为稳固的隔离墙，但是，此种隔离墙并不能运用酸溶以及盐溶、水溶等方法进行疏通，从而大大降低了后续的采收效率。

2 堵漏技术的分类分析

2.1 物理堵漏技术

物理堵漏技术主要是运用相关的堵漏剂（包括热熔橡胶堵漏剂、膨胀团粒桥堵漏剂以及其他聚合物堵漏剂等等）对漏层进行堵漏工作。这种堵漏技术存在一定的局限性，其不适合运用于恶性环境中的井漏现象堵漏工作，在一般情况下，施工人员会将其作为钻井液中的添加剂。

2.2 化学堵漏技术

化学堵漏技术主要是指相关的堵漏剂在进入漏失通道后能够与地层的相关因素（包括温度、湿度、压力等）进行化学反应的堵漏技术。此项技术首先会在漏失管道内进行滞留，随后进行交结以及稠化等不同的反映形成固化，从而达到堵漏的效果。工作人员在进行堵漏材料选取工作时，要想有效扩宽封堵的整体范围，提高封堵的最终效果，必须要积极打破传统填充的堵漏理念，选择新型适宜漏层特点的堵漏剂材料作为自适应防漏堵漏材料，主要包括弹性较大的胶束聚合物以及加固胶等。其主要堵漏过程为：首先，运用弹性堵漏材料中直径相对较大的颗粒封堵孔隙以及裂缝；其次，借助胶束聚合物的相关性能在第一次封堵基础上形成坚固的封堵层；最后，运用加固胶对漏层进行进一步的加固工作。通过上述的三个步骤进行堵漏，在传统堵漏基础上增添了一层坚固的封堵层，能够有效防止钻井液的再次侵入。

3 对于钻井防漏堵漏技术的未来展望

（1）施工人员在进行防漏堵漏工作时，影响其整体效率的最大因素便是，施工地质情况的不确定性，对漏失层进行实时直观的监测工作，对地层的整体压力、强度、温度等情况进行全面的掌控，从而对漏失的可能性进行有效的评估工作，以此来创建简单、高效的解决应对方案。

（2）施工人员要想对漏失通道开口的具体尺寸进行确定，采用精准的机械仪器对漏失通道进行准确的检测以及评价活动是最直接有效的方法。现场的施工人员需要根据钻井实际的地质特点以及计划方案，选取符合漏层基本特点、适宜的堵漏材料（包括形状、粒径以及特性等特点与漏层特点的统一性），以便能够及时地对漏层进行堵漏工作，提高堵漏工作的整体效率，以此为首次堵漏工作的成功提供保障基础，避免多次反复漏失现象的出现。

（3）需要对堵漏的整体工艺进行升级与完善工作。现如今我国所掌握的堵漏技术对于一些恶性的漏失环境（包括裂缝岩洞型以及地表压力存在异常的区域）以及处于无能为力的状态，其依旧不能对漏层进行有效的堵漏工作，因此，钻井堵漏技术的欠缺，还需要相关专业人员的不断研发与探索。

（4）提高堵漏材料的广普化，注重满足不同漏失情况（包括：漏失通道尺寸大小以及地层情况）的堵漏作业需求，大大降低堵漏材料粒径方面的制约效果。

（5）全面推进我国对于钻井全过程不平衡技术的研究、开发进程，从而从根本上降低井眼漏失问题出现带来的损失。现如今充气防漏技术以及泡沫防漏技术开始成为我国注重发展的防漏技术新方向。