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石油钻井工程防漏堵漏工艺技术研究

2021-12-11周郅轩

油气·石油与天然气科学 2021年12期
关键词:工艺技术钻井

周郅轩

摘要:井漏事故通常是由作业人员行为不当引起的,并会伴随着钻井液的大量流失给油田企业带来较为严重的经济损失。当井漏现象严重时,还会产出一系列连锁反应,引发井喷,给工作人员的生命安全带来威胁。目前,我国很多学者也加入到了防漏堵漏技术的研究中,并取得了不错的成就,但是很多都处于理论研究方面,还未真正运用于实践,导致理论与实践之间存在较大的差异。基于此,通过分析和研究钻井工程中的防漏和堵漏工艺对提升整个工程的质量具有较大的推动意义。

关键词:钻井;防漏堵漏;工艺技术

1.导致石油钻井工程井漏的原因

1.1客观原因

我国很多油田都处于地层较为疏松的地带,且多由砂石和砂土构成,并且对于这种类型的地层在进行石油钻井工作时很容易因为作业中的不规范和其他影响因素,导致砂石和砂土出现松动,进而引发井漏。其次,在这种断裂带地质环境下地下断层多且不稳定,一旦出现石油钻井工作中的操作不当会加剧地层多处断裂,进一步引发井漏。最后,由于我国油田地下井层具有较强的渗透性和较大的孔隙性,基于这种特征也容易在石油钻井作业中导致井漏。

1.2主观原因

一方面,石油钻井作业人员自身专业素质不高,对石油钻井作业中的有关经验的积累还不够完善,在进行石油钻井作业过程中出现的问题不能及时找到针对性的解决方案。同时,对于钻井作业中缺乏一套较为完善的作业规范,很多时候作业人员在进行作业时也没有得到良好的管理,出现不正当的操作导致井漏。另一方面,作业人员在进行作业前,并没有对油田的地质结构和环境进行全面、系统的分析和掌握,只凭自身的经验和主观意识进行作业,以上两种行为主要是由于作业人员自身专业素质不高引起的,在进行钻井作业时还需要不断对作业人员的培训,提高专业能力和规范其作业行为,在开展钻井作业前,详细了解油田地质情况,对遏制井漏的发生有着重要的作用。

2.石油钻井工程防漏堵漏效果不佳的问题

2.1技术水平的局限性

对于目前的石油钻井工程要严格做好井漏现象的维护,不仅要对钻井液渗漏的位置、面积和压力进行确定,还需要通过提高相关工作人员的专业素质和技术设备的水平等,进而采取积极的措施提升防漏堵漏效果。结合目前现状来看,所使用的技术还存在较大的局限性,有的是受施工成本因素的影响,有的是受较大施工风险因素的影响,这些都有将进一步阻碍了防漏堵漏工作的开展。

2.2工作的盲目性

工作人员要严格把控好工作内容和流程以及相关的标准,进而保证施工中的每一个环节都能按照要求有序进行,很多时候,施工人员在进行防漏堵漏作业时,各个工作环节还比较混乱,施工人员对于自身的工作开展存在较大的盲目性,没有严格按照规定对标自己的工作和经验积累对相关进行处理,没有将自身所积累的专业知识与经验融入到实际工作开展中,使得自身开展的工作内容与现场实际内容之间不能有效融合,防漏堵漏效果不佳。

2.3施工期间对石油储层造成损害

石油企业在进行钻井施工时,钻井液的渗漏已经成为一个常见且处理难度较大的问题。因此,企业在开展石油钻井工作之前,就已经针对可能出现的渗漏做好了防漏堵漏措施的准备。但是受地质条件、地质环境、施工工艺以及其他因素的影响,在开展防漏堵漏工作时还存在较大的难度。特别要注意在施工中出现渗漏情况,施工人员要随时观察井下情况并采取积极的措施进行预防和处理,及时做好渗漏层的修补,但很多时候由于紧迫性,施工人员并未关注材料的质量和性能,导致质量不合格以及具有污染性能产品的投入使用,对整个石油钻井工程带来不良影响。

3.石油钻井工程防漏堵漏技术在应用过程中的改进措施

3.1优化防漏堵漏技术

(1)对渗透性漏失的处理。当钻井液渗漏速度小时,对钻井液性能和起钻堵漏方法的调整。结合钻井实际情况,降低其密度,进而减少液柱压力,增加液体粘度的同时也能增加钻井液在地层中的流动阻力,降低了液体的排放量,通过减少流动阻力来有效提升地下井层压力。

(2)对下钻太快或开泵过猛所造成的漏失处理。这时通过减小液体的排量循环,这样就能提升井液的粘度,不仅有利于形成新的井壁,同时漏失的逐渐消除也能避免循环堵漏情况的发生。当漏失速度大于5m3/h时,不能继续打开泵,以防止过大的压力导致井塌,通过连续不间断灌入钻井液,进而对静止状态下的漏失进行填补。

(3)对裂缝溶洞漏失的处理。针对这一类型的漏失,应在钻井液中加入锯末、谷壳、贝壳渣等能够起到堵漏的物质对裂缝溶洞进行填充,还可以运用石灰乳和水泥对裂缝溶洞进行堵封。

3.2强化钻井液施工技术

一般所运用的堵漏材料都是利用水泥浆进行一定比例的配合后所组成的材料,才能达到效果。但在钻井时还需要注意以下几个问题:一是要严格把控水泥浆的配比,对于水泥浆的密度和类型要合理进行选择,这样才能平衡钻井压力,保证水泥浆的粘度能够符合堵漏的要求。二是要根据水泥浆的性能,适时地对其进行调整,以提高地层的承压能力[3]。并预设具有循环作用的堵漏材料,对于提示有可能出现的渗漏地层,可以提前在堵漏材料中加入细小颗粒性的堵漏材料进行修补,还可以进行早期的渗漏地层的堵漏工作。

3.3优化工程技术

在进行防漏堵漏工作时,对该工程的优化技术主要体现在以下三个方面:一是要对钻井的自身结构进行合理的设计,要适时增加空隙压力、破裂压力以及漏失压力,这样就能为钻井工程施工提供依据,对于出现的局部渗漏,要准确判别其漏失位置,做好防漏堵漏方案,在井身机构方面要有效运用技术套管的方式对堵漏失层与高压层进行封堵,避免井下地层渗漏发生。二是要在使用水泥浆材料时要降低其泥浆动切力,通过控制钻井泵的排量以及泥浆的上返速度,对于下钻的速度要進行控制并减少激动压力,这样不仅能在一定程度上控制钻井液的渗漏,还能降低整个过程中施工成本。三是要严格在事前做好施工规划和材料、设备的准备和安装工作,保证所用材料的质量安全以及能够与地层进行配伍,这样就能充分对材料进行运用还不对油层产生影响。

3.4使用更优的材料

石油钻井工程中防漏堵漏工作的进行最基本的条件就是要对材料进行合理选择并对其质量进行严格控制,现阶段我国在防漏堵漏施工中所运用的材料还比较局限,因此相关工作人员在施工时还可以考虑选择使用更为优质的材料,例如可以使用微复合凝胶,这样一种具有较强活性的化学制剂,能够在使用中通过凝结形成网络,同时吸干周围的水分,在物理和化学反应下出现膨胀,实现对漏失部位的堵漏作用。

4.总结

井漏已经成为石油钻井作业中常见的问题,并且该问题已经成为石油企业一直在研究和亟待解决的问题。首先就需要对漏失位置、面积以及压力等进行全面分析和掌握,进而选择适合的手段和材料,提升防漏堵漏效果。在未来,我国学者也将不断运用自身理论知识加大对防漏堵漏工艺的研究和完善,这就要求相关人员加大对该技术的掌握,强化理论学习,采取更加有效的措施做好井漏事故的处理。

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