堵漏技術方法總結及應用

于軍強 任貴陽 劉 陽

(河南省煤田地質(zhì)局二隊，河南 洛陽 471023)

鉆孔漏失問題會給鉆探工程帶來許多危害，由此帶來了鉆孔質(zhì)量差、鉆進效率低、鉆進成本高的不良后果，有時甚至使事故惡化導致鉆孔報廢。防漏堵漏所面臨的最大問題就是地質(zhì)情況的復雜性和不確定性。鉆井過程中一旦發(fā)生井漏，應該根據(jù)實際情況確定漏失的原因、漏失點的位置、使用的堵漏方案。

一 漏失地層的分類

鉆孔漏失主要發(fā)生在一些復雜地層的鉆探工程中，所謂復雜地層，包括水溶性地層、水敏性地層、松散的空隙性地層、風化裂隙發(fā)育地層、未膠結的構造破碎帶、構造裂隙地層等。根據(jù)鉆探經(jīng)驗和分析可知，可能發(fā)生漏失的地層有如下幾種情況:1.粗顆粒未膠結的或膠結很差的滲透性地層;2.有斷層、不整合地層、地質(zhì)破碎帶、火山成巖浸入體的地層;3.有天然裂縫、溶洞或溶解孔道的地層;4.強度較低，容易被壓碎的地層。

根據(jù)上述漏失發(fā)生的幾種機理，我們把漏失分為三種類型:滲透性漏失;天然裂縫和溶洞性漏失;地層被壓裂造成的漏失。

二 漏失點的位置判斷

采取正確的步驟去判斷和確定漏失層的位置及深度，在鉆進過程中可以避免許多復雜情況的發(fā)生。特別是對于防漏堵漏施工的成功更具有十分重要的作用。找漏方法，一般可分為隨鉆觀測和停鉆觀測兩大類。隨鉆觀測方法有機械鉆速觀測法、巖心或砂樣觀測法、動液壓法及兩個壓力梯度剖面找漏層法等。停鉆觀測方法有轉子流量計測量、井溫測量、放射性示蹤測量、熱電阻測量、傳感器測量和流量計測量等。很多情況下是根據(jù)經(jīng)驗判斷。

三 堵漏材料的選擇

堵漏材料的選擇決定著堵漏的成果與否，確定漏失的原因及位置后應該選擇合適的堵漏材料。漏失的機理不同，我們堵漏的思路也不同，出發(fā)點也不同。對于一般的堵漏兩種情況:

1.對于水敏性地層，應盡量減少鉆井液對地層的滲水，也就是降低泥漿的失水量以及增強井壁巖土的抗水敏性，抑制分散是最為關鍵的問題。

2.對于一些松散性地層，一般都是破碎帶、砂層、礫石、卵石，主要是通過使用高分散度泥漿(細分散泥漿)、增加泥漿中的粘土含量、加入有機或無機增粘劑等措施，提高泥漿粘度，增加井壁松散顆粒之間的膠結力。另外，對于有一定膠結性的松散地層，為防止泥漿中的自由水侵入孔壁地層而沖蝕膠結物，應該加入一定的降失水劑。

四 實例1

在山西晉城柿莊煤層氣井的鉆井過程中，個別井位漏漿嚴重。井號:TS45-06，設計井深837米，井深結構為:一開Φ311.15mm至64m，二開Φ215.9mm至終孔，巖性為砂巖和泥巖。本孔不取心。

該井鉆至70米深時就開始漏漿，剛開始泥漿中加入一些增粘劑、降失水劑調(diào)節(jié)泥漿性能，鉆進基本正常。鉆至425米時井口突然不返漿，調(diào)漿后井口仍然不返漿。靜至1小時后水位穩(wěn)定在76.3米處。

分析漏漿原因是:該井位64米至76.3米段地層破碎，剛開始漏漿時采用調(diào)解泥漿性能的方法，形成保護井壁的泥皮。但是，鉆至425米時由于液柱壓力增大，再加上加尺時下放鉆具太快，泥漿對井壁產(chǎn)生較大的沖刷和壓力，破壞了保護井壁的泥皮，漏漿嚴重。因此，本次堵漏采用的方案是架橋堵塞。

1.制作堵頭，選擇一直徑200mm左右的長約0.5米的圓木，從圓測面均勻打通眼4組，將4截費鋼絲繩穿入眼內(nèi)，鋼絲繩每測露出30cm左右。找破麻袋若干，包裹在圓木外側，厚度能保證可以塞到孔內(nèi)為準。

2.堵塞材料的配置，將5包水泥與10包鋸末均勻混合，另準備風化的泥巖片(附近山體下面有較多風化的泥巖片，單個體積大，硬度非常低)若干。

3.將準備好的堵頭下入孔內(nèi)76米處，然后將準備好的堵塞材料往孔內(nèi)填。填至60米時用鉆具開始擠壓，擠壓后再填，直至擠壓深度不變。

4.將堵漏段鉆開開始正常鉆井。

五 實例2

河南確山煤田吳桂橋一鉆孔，鉆至94m遇到流塑層，每次下鉆至94m～104m時，鉆具無法正常下入，掃孔鉆進后提鉆，主孔又被流塑土掩埋，無法繼續(xù)向下鉆進。且在80～92m有一段裂隙漏失層。

治理措施:該井漏事故比較復雜，既有破碎段，又有流塑層，因此，要用加重泥漿鉆進，并且不能將破碎段壓漏。具體步驟如下:

1.首先將80～94m的裂隙漏失帶封堵，采用水泥球技術投放至該段，然后用鉆具擠壓。直至深度不在變化。

2.94～104 m為流塑土，采用加重鉆井液鉆進，配方如下:1m3水，30kg預水化膨潤土，3kgXC，300～500kg重晶石粉(800目)，15kg DFD。

3.用上述鉆井液護壁，下飛管或套管隔離流塑層，再用常規(guī)泥漿鉆進。

五 結論

1.防漏堵漏所面臨的最大問題就是地質(zhì)情況的復雜性和不確定性，簡單、方便、直觀地實時監(jiān)測漏失層，及時對地層壓力、強度及漏失可能性做出評價和簡單有效的應急措施成為解決問題的關鍵。

2.堵漏時一定要結合實際情況，查明漏失原因。根據(jù)漏失原因確定采用堵漏的材料。堵漏的材料不一定很高貴要靈活利用，柿莊TS45-06井所用的材料都很普通，都是就地取材，但是效果很好。

3.堵漏時要確定漏失的部位，這個主要是根據(jù)積累的經(jīng)驗判斷，有時候需要借用其他儀器進行判斷。確定部位后才能制定出有效的堵漏方案。

4.鉆進時要時刻預防漏漿，有些時候是人為引起的。比如:起下鉆時動作太急，不注意泥漿對井壁的沖刷激振，井壁破壞引起漏漿;對于水敏性地層沒控制好漿液的失水，失水后引起井壁的坍塌漏失等等。因此，在復雜的地層要預防井漏事故的發(fā)生。

5.采取措施時，不能產(chǎn)生連環(huán)事故，以至于事故的復雜化，就像實例2中，如果不先將破碎段封堵，采用重泥漿材料時必將破碎段壓漏，從而使事故的復雜化。

[1]林英松，蔣金寶，井漏處理技術的研究及發(fā)展[j].斷快油氣田，2005，12(2):4-7.

[2]張延風，李樹偉，鉆井護壁堵漏新方法，石油天然氣學報(江漢石油學院學報)，2008年6月第30卷，第3期