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井漏事故的防漏堵漏技術(shù)研究

文檔作者：張海濤文檔來(lái)源：大慶鉆探工程公司鉆井一公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年09月26日
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2014 年8 月
井漏事故的防漏堵漏技術(shù)研究
張海濤(大慶鉆探工程公司鉆井一公司黑龍江大慶163411)
摘要：隨著油氣田勘探開(kāi)發(fā)程度的不斷深入，井漏已經(jīng)成為
鉆井過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生的事故之一，嚴(yán)重影響著鉆井的進(jìn)度和質(zhì)
量，介紹了國(guó)內(nèi)外常用的新型防漏堵漏劑、防漏堵漏新技術(shù)的研
究新進(jìn)展，對(duì)防漏堵漏技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞：井漏；防漏堵漏劑；防漏堵漏技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)
引言
井漏是指在鉆井過(guò)程中鉆井液大量滲入或漏入井眼周圍地
層的現(xiàn)象。隨著我國(guó)油氣田勘探開(kāi)發(fā)程度的不斷深入，鉆井過(guò)程
中鉆遇地層越來(lái)越復(fù)雜，特別是碳酸鹽巖地層或者裂縫性地層，
在鉆進(jìn)過(guò)程中鉆遇壓力衰竭地層、膠結(jié)差地層、大裂縫廣泛發(fā)育
的地層時(shí)，發(fā)生井漏事故的概率很大。由井漏引發(fā)的井壁坍塌、
井壁不穩(wěn)定甚至井噴也是長(zhǎng)期以來(lái)國(guó)內(nèi)外勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的世界
性難題，是影響復(fù)雜油氣藏鉆井開(kāi)發(fā)速率的技術(shù)瓶頸之一[1-2]。同
時(shí)，由于井漏造成了大量的鉆井液漏失，污染或損害了儲(chǔ)層，對(duì)后
期油氣藏的產(chǎn)量產(chǎn)生重要的影響。因此井漏事故中的防漏堵漏
技術(shù)至關(guān)重要，本人結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了國(guó)內(nèi)外常用的幾
種防漏堵漏劑和防漏堵漏新技術(shù)，并對(duì)防漏堵漏技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
進(jìn)行了分析。
一、防漏堵漏劑
1.水泥漿防漏堵漏劑
該防漏堵漏劑對(duì)嚴(yán)重漏失地層防漏堵漏效果顯著，該類防漏
堵漏材料以水泥為主要材料，通過(guò)向水泥中加入各種水泥漿處理
劑（石膏、石灰、硅酸鹽類），在泵入地下井漏地層后，水泥漿可在
一定時(shí)間內(nèi)稠化形成具有一定強(qiáng)度的固體，并于地層膠結(jié)在一
起，實(shí)現(xiàn)封堵漏層的目的。目前硅酸鹽類水玻璃類材料、MTC 水
泥漿、泡沫水泥等已在礦場(chǎng)取得較好應(yīng)用。
2.橋接類防漏堵漏劑
該類防漏堵漏劑的封堵原理是通過(guò)架橋掛阻、膨脹堵塞、黏
附封堵、嵌入等方式對(duì)井漏地層進(jìn)行封堵。該類堵漏劑原材料主
要以果殼類、纖維以及各種廉價(jià)的化工副產(chǎn)品和廢料為主，來(lái)源
廣泛且成本較低，目前已成為國(guó)內(nèi)常用的封堵堵漏劑。
3.聚合物凝膠防漏堵漏劑
該類防漏堵漏劑特點(diǎn)主要有：封堵后能防止漏失層裂縫的進(jìn)
一步擴(kuò)展和延伸；固相含量低，在壓力作用下，易變形進(jìn)入漏失
層；具有較強(qiáng)的抗剪切稀釋能力；聚合物凝膠交聯(lián)后具有較好的
粘彈性和可變形性。國(guó)外M-I 公司研制的FORM-A-PLUG、
FORM-A-SETAK 和FORM-A-SETAKX 已經(jīng)在阿爾及利亞
沙漠鉆井中取得良好效果。國(guó)內(nèi)西南石油大學(xué)的ZND 特種凝膠
已在國(guó)內(nèi)四川、長(zhǎng)慶、吐哈等油田成功應(yīng)用。與聚合物凝膠類防
漏堵漏材料類似的還有復(fù)合納米有機(jī)/無(wú)機(jī)凝膠、交聯(lián)聚合物
PCP 凝膠等。
4.體膨顆粒類防漏堵漏劑
該類防漏堵漏材料水化后可迅速膨脹，膨脹幾倍甚至幾百倍
不等，在短時(shí)間內(nèi)能夠迅速的封堵嚴(yán)重漏失地層。在應(yīng)用過(guò)程中
應(yīng)根據(jù)漏失程度，選用不同初始粒徑及膨脹性能的顆粒。該類顆
粒具有較好的彈性和變形性，能夠根據(jù)漏失地層的形狀和尺寸，
實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)封堵。國(guó)外體膨顆粒與合成聚合物混合體系在埃及
尼羅河三角洲地區(qū)及南德克薩斯油田的嚴(yán)重漏失地層取得了很
好的應(yīng)用效果，解決了井漏的難題。國(guó)內(nèi)清華大學(xué)、中國(guó)石油勘
探開(kāi)發(fā)研究院分別研制了不同種類的體膨顆粒類防漏堵漏劑，在
川東北及彩南油田等成功應(yīng)用。
二、防漏堵漏新技術(shù)
1.超低滲透鉆井液技術(shù)
超低滲透鉆井液技術(shù)借助表面化學(xué)的原理，通過(guò)在井壁周圍
巖石表面形成具有一定強(qiáng)度的超低滲透膜，在濾餅或巖石表面聚
集成膠束后，通過(guò)溶脹變大阻礙滲透性，減少堵漏材料的損失，在
一定壓力作用下擠壓出堵漏材料中的水分，增加其封堵強(qiáng)度。國(guó)
內(nèi)的大港油田和遼河油田以及國(guó)外墨西哥灣等地區(qū)在相關(guān)油井
取得了較好的應(yīng)用。
2.物理法隨鉆防漏堵漏技術(shù)
該類堵漏防漏技術(shù)主要適用于漏失量較小且漏失速率較低
的砂礫巖地層，對(duì)鉆井液要求較低，主要是利用專門(mén)的井下工具
將泵入地下的鉆井液小部分分流，借助側(cè)向旋轉(zhuǎn)射流的作用，在
漏失地層井壁上形成一層致密的不滲透的濾餅，形成“人造井
壁”，大大提高了井壁在正方向上的承壓能力。
3.絨囊工作液防漏堵漏技術(shù)
絨囊工作液是一種球形材料，具有“一核二層三膜”的微觀結(jié)
構(gòu)，內(nèi)部有氣囊，外部粘附有絨毛結(jié)構(gòu)。該類工作液針對(duì)不同漏
失地層的防漏堵漏原理是：對(duì)于大于絨囊尺寸的漏失孔隙或裂
縫，主要依靠絨囊自身的膨脹實(shí)現(xiàn)漏失層的封堵；對(duì)于與絨囊尺
寸大小一致的漏失孔隙或裂縫，主要通過(guò)賈敏效應(yīng)增加漏失粘滯
阻力，在壓差作用下堆積在漏失通道入口處實(shí)現(xiàn)漏失層的封堵；
對(duì)于小于絨囊尺寸的漏失孔隙或裂縫，主要依靠絨囊工作液在低
剪切速率下的高表觀粘度特性在巖石壁面形成一層非滲透膜，防
止鉆井液進(jìn)入漏失層。
三、防漏堵漏技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
1.實(shí)現(xiàn)隨鉆防漏堵漏的可視化與精細(xì)鉆井地質(zhì)評(píng)價(jià)相結(jié)合
面對(duì)油氣藏地質(zhì)狀況的復(fù)雜性及多樣性，防漏堵漏技術(shù)很難
方便簡(jiǎn)單直觀的監(jiān)測(cè)漏失，避免井漏事故的發(fā)生。隨鉆監(jiān)測(cè)診斷
技術(shù)是一項(xiàng)世界級(jí)難題，我國(guó)的863 課題也針對(duì)該方面進(jìn)行了一
定的研究，隨鉆可視化技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)地層壓力的監(jiān)測(cè)，并及時(shí)對(duì)
漏失的可能性做出實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)。
2.研制新型的鉆井液以及堵漏材料
將物理和化學(xué)方法相結(jié)合，研制出新型的鉆井液，使其在注
入過(guò)程中能快速的在井壁周圍形成非滲透膜，減少鉆井液的濾
失；對(duì)于已發(fā)生井漏的地層，研制出一些廣譜型的堵漏材料，在控
制成本的前提下，滿足不同漏失地層的堵漏的需要，堵漏后強(qiáng)度
大、有效期長(zhǎng)，避免重復(fù)漏失的發(fā)生。
3.建立以經(jīng)濟(jì)效益和提高采收率為核心的專家系統(tǒng)
在鉆井過(guò)程中，應(yīng)充分考慮鉆井、鉆井地質(zhì)、地球物理以及鉆
井液等影響因素，以經(jīng)濟(jì)效益和提高采收率為核心，研究防漏的
對(duì)策。在鉆井過(guò)程中井漏發(fā)生后應(yīng)充分結(jié)合測(cè)井、錄井、地面監(jiān)
測(cè)以及地層數(shù)據(jù)等，找出井漏的位置和嚴(yán)重程度，提出合理有效
的堵漏方案。
參考文獻(xiàn)：
[1]藕向東.嚴(yán)重井漏事故的防漏堵漏技術(shù)[J].石油和化工設(shè)
備，2012,18（8）：80-81.
[2] 徐同臺(tái)，劉玉杰，申威，等. 鉆井工程防漏堵漏技術(shù)[M].石
油工業(yè)出版社，1997.
[3] 張思民,高金龍,王棟,等. 防漏堵漏鉆井液技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)研
究[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2011,9(下):54.
作者簡(jiǎn)介：張海濤(1987 年6 月27 日)，男，漢族，黑龍江省大
慶人，大學(xué)本科，任職于大慶鉆探工程公司鉆井一公司，研究方
向：鉆井工程。
技術(shù)管理
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