钻井工程中井漏预防与堵漏技术研究

赵云峰

（中石化中原石油工程有限公司钻井二公司，河南 濮阳 457000）

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。

一、钻井工程中井漏产生的原因

在钻井工程中，井漏产生包括两个方面，分别是自然原因和人为原因，首先，从人为原因来分析，为了防止井眼处与井底层之间出现压力差，所以井眼处压力不能大于井底层破裂的压力，否则将会对井眼周围带来一定的影响，若他们之间产生的压力差较大，则会出现较为严重的裂纹并且井漏问题也会随之产生。在实际的钻井环节当中，如果有相关的工作人员未并没有根据底层空隙压力的实际状态进行操作的话，就会导致压力分布不均匀，不仅会对纵向系统造成一定不必要的影响，而且在注水的过程中，最下层的压力随之增加出现破裂，导致压力差变大增高，从而又会造成一定的不便，所以，在具体的施工过程中千万要注意细节，也就是不能小看了防护措施的操作，在注入钻井液时，若没有严格按照相关的规定去正常注入，那么注入量就会经常出现不合理的现象，就会导致底层压强增大，从而导致井漏事故发生。其次，因为每个地区之间都会存在一定的地理差异，所以在过硬的地质条件下进行钻井项目工作时，会出现风化现象，随之就会发生井漏的情况，这个主要属于自然原因。

二、预防井漏的安全防护措施

（一）加强井身结构设计

在井身结构设计中，比较重要的参数有套管、钻头以及套管的尺寸、钻井的深度等。这些参数的合理选用可以对井身结构起到重要的作用。为了保证能够取得良好的井身设计，就必须要合理考虑作业环境的特点。对作业地层的地质条件及水文条件等必须有深入详细的了解，根据不同的情况选用不同的设计参数，这样才能够切实保持好井身的结构，避免井漏问题的出现。

（二）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。

（三）降低钻井液环压损失

降低钻井液环压损失，可以有效防止井漏问题。在钻井施工中，对所有的参数进行认真分析比对，合理确定钻井设备，这样可以有效增加钻井液的环空间隙，从而降低环压损失。通常的办法是在钻屑携带的同时，使钻井液的排量尽量减小，有效降低环压损失。对钻机的转速进行调节，这样可以有效降低井底的压力，从而预防井漏问题的出现。

三、井漏堵漏技术的运用

（一）在发生井漏的同时第一时间确定泄漏位置

井漏发生后，施工人员要加紧抢修。但是只有掌握了井漏发生的具体位置才能提高井漏抢修的效率，由此可见，确定井漏位置的重要意义。确定井漏位置有以下几种方法：第一种方法是观察法。这种方法要求施工人员对当地的地层情况有所了解，并且对当地的地层情况和钻井液的浓度综合分析，从而估计出发生井漏的大概区域位置。第二种方法是环空摩阻法。这种方法主要是通过钻井液出入口的流量来估计井漏位置。施工人员可以通过数学分析对数据进行分析，从而准确获取泄漏位置。第三种方法是示踪剂法。在钻井液中加入示踪剂后，示踪剂的运行时间就可以指示出钻井液循环的长度，通过这个长度，施工人员就可以推测出井漏发生的位置，十分便捷。第四种方法是井温测量法。这种方法主要利用了钻井液循环时的温度规律。所以，只要施工人员能够得知井内不同区域的温度，再与正常的温度进行比对。如果某区域的温度差异过大，施工人员就可以判定在该区域发生了井漏。

（二）选择堵漏材料

钻井工程中，井漏堵漏技术的选择需要根据井漏的具体现象进行，不过，无论选择哪一种堵漏技术，堵漏材料的选择都非常关键，在选择合理堵漏材料的情况下，堵漏的效果可以得到保障，迅速完成井漏的封堵工作，而如果堵漏材料的选择不恰当，不仅会影响堵漏的效果，还可能导致资源的浪费。一般情况下，绝大部分堵漏材料都具备遇水膨胀的特性，在堵漏的同时，也能够对井壁进行加固。以钻井中的细微裂缝引发的井漏现象为例，可以选择具备较高吸水性能的随钻堵漏材料，这种材料的主要成分是纤维素、植物胶以及高活性腐殖酸盐等，在常温常压下呈现出为可流动的固体粉末，能够在降低滤失的同时，对储层进行保护。在钻井液中加入随钻封堵剂，需要技术人员结合地质状况，确定好最佳级配，完成对于不同性质漏失地层的有效封堵。而对于钻进过程中遇到的缝隙较大的井漏，可以选择刚性颗粒状材料搭配凝胶类材料，通过两种材料的配合使用来提升堵漏效果。通过对堵漏材料的合理选择，能够显著提升钻井堵漏的效率，切实保证钻井效益。

（三）合理地采用化学堵漏技术

化学堵漏技术是将化学试剂放入管道内，这些试剂会在管道内发生化学反应，进而引起井内温度和压力的变化，这项技术具有自适应性，较为方便，通过化学试剂自身的反应来实现堵漏的目的。在进行化学堵漏时，我们也要选用性能较好的化学试剂。同时化学试剂堵漏技术在小型和大型井漏事故中都能被应用，而且操作可以一步完成。相比于物理堵漏需要分步填充的特点，化学堵漏方法具有一定的优越性。

总结：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。