钻井液防漏堵漏技术.docx

防漏堵漏技术研究目录一、 前言…………………………………………………………… 2二、 漏失产生的原因及机理分析………………………………… 32.1 井漏的分类……………………………………………… 32.2 井漏的识别……………………………………………… 5三、 井漏的预防…………………………………………………… 6四、 井漏的处理…………………………………………………… 84.1 常规堵漏法………………………………………………… 84.2 化学堵漏法………………………………………………… 84.3 综合堵漏法………………………………………………… 94.4 水泥浆堵漏法……………………………………………… 9五、 实例分析…………………………………………………………105.1 陵14-231 井表层漏失………………………………………105.2 神 501 井强行开泵憋漏地层………………………………105.3 沙86 井因地层压力系数不同的渗漏………………………115.4青2-11井表层裂缝性漏失 125.5 乌国 1-G 水平井段先漏后涌………………………………13六、 结论……………………………………………………………… 1 4井漏是钻井工作中较常见的一种现象。

漏失的产生不仅耽误正常 的生产时间，延长钻井周期，而且随着漏失程度的增加，则导致正常 生产的中断，造成人力、物力的大量耗费这显然不能满足当前经济 钻井的要求如果井漏处理不当，还会引起井喷、井塌、卡钻等事故 的发生本文从井漏产生的原因及机理分析入手，较详细地阐述了井漏产 生的客观、人为因素，提出了重在预防，快速堵漏、减少损失的理念， 即在钻进过程中应加强漏失的预防工作，尽可能的降低产生漏失的客 观因素、杜绝可能引起漏失的人为因素，在进入漏失敏感层前，如加 入暂堵剂或适当调整工程参数，将漏失的可能性降到最低限,当井漏 发生时，应积极分析产生井漏的原因，对症下药，快速堵漏，力争将 井漏的损失减少到最低，恢复正常生产则是重中之重在实例分析中 将四种堵漏方法的应用及收到的效果作了详细的分析，但愿这对钻井 同行的工作能有所借鉴和帮助二、漏失产生的原因及机理分析2.1 井漏的分类2.1.1 渗透性漏失这种漏失在钻井作业中普遍存在，多发生在粗颗粒未胶结或胶结 性很差的地层，如粗砂岩、砾岩、含砾砂岩地层只要它的渗透率超 过14X10-3^m2,或者它的平均粒径大于钻井液中数量最多的大颗粒 粒径的三倍时，在钻井液液柱压力大于地层孔隙压力时，就会发生井 漏。

2.1.2 裂缝性漏失2.1.2.1 天然裂缝漏失这种漏失多发生在石灰岩、白云岩、裂缝性砂岩地层以及断层、 不整和面地层一般漏失量小，漏速慢（每小时0.5〜4m3）,看到的现 象只是泥浆池液面逐渐下降2.1.2.2 人为裂缝性漏失很多井漏都是人为施工操作不当或钻井液性能不能满足正常钻 井要求，在结合力较弱的层面，诱发井漏如泥浆比重过大及压力激 动过大都会产生人为裂缝性漏失裂缝性漏失速度由每小时几m3至上百m3,视裂缝大小而定漏 失速度较慢的尚可维持循环，漏速较大的则泥浆有进无出，液面急剧 下降，如系“漏气同层”，常常先漏后喷2.1.2.2.1 油气田注水开发过程中，注采比例失调，如采多注少、采少 注多、只采不注等，出现纵向上压力系统的紊乱，使相邻两个油层的 孔隙压力可能相差很大，而且是高压、常压、欠压层相间存在，出现 了多压力层系在此种区块钻调整井时，为了对付蹩钻，人们常常采 取提高钻井液比重来平衡地层压力，于是大大增加了漏失的可能性， 这些井一旦漏失，往往是长井段的漏失，还可能是喷、漏交替发生2.1.2.2.2 由于各区块各层位的注采程度并不均衡，导致地层应力的发 生、聚集与释放，产生了许多垂直裂纹；由于注水清洗的结果，使地 层胶结程度变差，孔隙度变大，不合理的注水又诱发了微细裂缝的产 生；压裂、酸化等增产措施使地层裂缝增加。

2.1.2.2.3 在加重钻井液时，加重速度快，钻井液密度增加幅度大，压 漏了裸眼井段中抗压强度最薄弱的地层，经验证明，最易压漏的地层 是技术套管鞋以下的第一个砂层2.1.2.2.4 钻井液净化差，产生的钻屑不能及时清除，随泥浆重新进入 井筒，导致环空中钻井液实际当量密度过高，蹩漏地层2.1.2.2.5 进尺快，排量跟不上，环空中岩屑浓度大，在钻铤外环空有 大量的岩屑沉淀，开泵过猛，压力过高，将钻头附近地层压漏2.1.2.2.6 井壁失稳坍塌，环空被堵塞，此时强行开泵，蹩漏地层2.1.2.2.7 钻井液粘度、切力太高，开泵过猛，造成开泵时过高的激动 压力，压漏钻头附近的地层2.1.2.2.8 钻头或扶正器泥包，不能及时清除，以致泵压升高，蹩漏地 层2.1.2.2.9 钻井液在井筒内静止时间过长，触变性很大，下钻时又没有 采取分段循环来破坏钻井液的强结构力，下到底，一次开泵，极易蹩 漏地层2.1.2.2.10 井中存在砂桥，下钻时钻头进入砂桥，由于环空不畅，即 使小排量开泵，也易压漏地层2.1.2.2.11由于上下地层压力系数不同（上高下低），来不及调整钻井 液比重，压漏地层2.1.2.2.12 下钻或接单根时，下放速度过快，造成过高激动压力，压 漏钻头以下地层。

2.1.3 溶洞漏失这种漏失一般出现在石灰岩、白云岩地层，钻遇溶洞有跳钻、钻 具放空、循环失灵、泥浆只进不出、漏失速度大等特点，溶洞漏失往 往是灾难性的，不过这种漏失在个别油田出现过，其他油田很少遇到 2.2 井漏的识别2.2.1 由于液柱压力不平衡而造成的井漏，主要特征是：泵压下降， 钻井液进多出少，或只进不出，或环空液面下降2.2.2 由于操作不当而造成的井漏，主要特征是：泵压上升，钻井液 进多出少，或只进不出，但环空液面不下降，停泵后钻柱内有回压2.2.3 由于井塌或砂桥堵塞环空而造成的井漏，主要特征是：钻井液进多出少，或只进不出，停泵后有回压，活动钻具时阻力逐渐增加三、 井漏的预防预防是最好的处理，只有扎扎实实的采取行之有效的预防措施， 就可以在很大程度上避免井漏的发生或将损失降到最低限度在对一 口井实施作业前，应对邻井的有关资料进行调研，如有漏失敏感层， 以便尽早采取相应的对策3.1 在胶结性差、疏松的表层钻进时易发生漏失，漏失速度因地层而 异如丘陵油田的陵14-231 井及玉门青西油田的青2-11井的表层就 发生了大量的漏失对钻进该层的钻井液应有合适的坂土，粘度也不 能太低，尽量避免诱发井漏。

3.2 在易造浆层，钻井液应具有强抑制性，避免因钻头或扶正器泥包 而蹩漏地层3.3 加重钻井液应在一或两个循环周内完成，且每次的加重幅度不宜 过大，最好每次提高 0.1~0.2g/cm3 为宜，在漏失敏感层加重时更应控 制加重速度3.4 如果由于某种原因而使钻井液在井筒中静止时间过长，钻井液触 变性大，在下钻过程中应采取分段循环钻井液的办法，削弱钻井液的 结构强度，降低开泵过程中强的激动压力3.5 在钻遇易漏失层，尤其油气层前，应在钻井液中加入一定量的、 颗粒尺寸适当的堵漏剂 5%~7%，如单向压力解堵剂，超细 Ca CO3， 云母，综合堵漏剂等，以封堵细小裂缝在进入油气层前，必须实行 屏蔽暂堵技术，防止因钻井液漏失而污染油气层3.6 在钻遇较高压油、气层前，因扎实作好防漏工作，严格控制钻井 液密度，最好实施平衡钻井技术，密度过高容易压漏油、气层，而后 发生井涌或井喷3.7 在上部为大井眼，下部为小井眼的裸眼井段，在下完钻后常常开 泵困难，此时，千万不能强行开泵，而应立即起出部分钻具，再试图 开泵因为强行开泵，极易蹩漏地层如神501 井，由于强行开泵而 蹩漏地层造成卡钻事故3.8 在上部地层压力系数高，下部地层压力系数低的地区钻井，在即 将接近下部地层时，应适当降低钻井液密度，防止因钻井液密度差而 产生漏失。

如塔河油田沙86 井就属此例3.9 在易漏失层钻进时，排量、泵压、钻速均要合适，起下钻、接单 根下放时操作要平稳，防止产生大的激动压力而压漏地层3.10 起钻时，井筒内应灌满钻井液；下钻时，应加强坐岗制度，在 发现连下三柱钻杆而井口不返钻井液时，应立即停止下钻，接方钻杆 循环，看是否发生井漏四、井漏的处理由于井漏各有各的特点，导致了堵漏技术的多种多样，笔者认为 一般可以总结为如下四类堵漏方法，经过几年的现场实践，证明其有 着较强的适用性将漏失前的循环钻井液称为基浆4.1 常规堵漏法4.1.1 当钻进油气层时发生井漏，视漏速大小调整基浆中各种堵漏材 料配比，加大堵漏材料的含量，而后上提钻具，静堵4.1.2 当漏失速度不大时，可适当提高基浆的坂含，加入堵漏材料如 单封、超微粉或综合堵漏剂，上提钻具，静堵当失去循环时，配置的新浆失水应严格控制，以不大于基浆失水 量，提高新浆坂含、粘度，根据需要加入堵漏材料，堵漏材料应具有 大、小尺寸的颗粒或纤维，只有这样，才能在裂缝处形成“架桥”而 有效封堵裂缝打入堵漏浆后，应上提钻具，静堵4.2 化学堵漏法该堵漏体系是利用聚丙烯酰胺对粘土絮凝，其絮凝物容易变形有 压紧作用，较棉子壳、核桃壳、谷壳、锯末更容易挤入地层裂缝或孔 隙内，从而形成比较紧密的堵塞层。

现场施工时，在配置的新浆中加入未水解的聚丙烯酰胺，在用泥 浆枪喷刺均匀成稠状物注入井内，然后小排量循环，絮凝物一旦进入 漏层压紧后漏速就会减小此法在玉门青西油田青 2-11 井使用效果 明显如在该堵漏浆中加入适量的交联剂CaCO3或FeCl3等，形成能胶凝的液体，堵漏效果会更好，具体配方视实验结果而定4.3 综合堵漏法此法是柴油—膨润土—水泥浆体系，推荐配方为：柴油（ L）: 膨润土（kg）:水泥（kg） =10:4〜4.5:8〜8.5，然后再与淡水或钻井液以 一定比例混合，此体系具有聚结不稳定性，一旦停止循环或搅拌，膨 润土就会脱离该体系形成堵塞物待注入混浆后，水泥夺取混浆中的 水分，膨润土游离出来，在裂缝处形成堵塞物从而达到堵漏的目的需要注意的是，混浆中钻井液的比例越高，形成的堵塞物越软， 油浆的比例高，则形成的堵塞物越硬此法在玉门青西油田青 2-11 井也成功的使用过4.4 水泥浆堵漏法当漏失量大，堵漏时间长，耗费大量的人力、物力后，在钻进过 程依然存在只进不出的井漏，现场往往采用水泥浆堵漏法此法在油 气层段漏失应慎用此法是在漏失段注入一定量的水泥浆，利用水泥浆在裂缝处迅速 凝固而达到堵漏目的。

应该注意的是，此法应确定好促凝剂的合理加 量，准确计算水泥浆进入裂缝后的凝固时间，越短越好，因为凝固时 间长，水泥浆可能在漏失通道中还未凝固就被稀释或冲走而达不到应 有的效果此法堵漏效果好，但风险性大曾在玉门青西油田青 2-11 井中 成功使用五、实例分析堵漏没有成法，在实际工作中，如果一种堵漏方法不能奏效时 就应采用另一种方法，为成功堵漏争取时间5.1 陵 14-231 井的表层漏失5.1.1 类型：裂缝性砾石层大漏失5.1.2 陵 14-231井是由吐哈45165 队2000 年在丘陵油田承钻的一口开发井当钻至192.00m时，突然发现井口不返泥浆，立即停泵，并 上提钻具，配高坂含，高粘切，含 6%的综合堵漏剂的堵漏浆实施静 堵，钻井液进多出少，效果不佳在连续堵漏十几个小时后，土粉的 供应出现了空挡，工程上采取了起钻，绷掉扶正器，并下钻，探井底， 结果发现钻具一放到底，并无沉砂，就大胆的配好一罐泥浆，打一阵 钻，中间提钻具，防止沉砂卡钻，发现：井口虽然不返泥浆，但井底 并无沉砂，砂子显然在漏失。