地質(zhì)鉆探孔漏失原因及堵漏措施探究

田宏衛(wèi)

摘 要 在地質(zhì)鉆探過程中，漏失的情況常會出現(xiàn)。程度較輕的漏失現(xiàn)象將導(dǎo)致鉆探工作暫停，影響工期進(jìn)度，而較為嚴(yán)重的地質(zhì)鉆探孔漏失就會發(fā)生鉆探事故，給企業(yè)甚至社會帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失和人身傷害。因此，找準(zhǔn)地質(zhì)鉆探孔漏失的原因，研究有效的堵漏措施具有重要意義。筆者從引起地質(zhì)鉆探孔漏失的原因出發(fā)，對當(dāng)今的堵漏技術(shù)現(xiàn)狀和相關(guān)的堵漏措施進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞 地質(zhì)鉆探孔；漏失；堵漏；原因；措施

中圖分類號：P634 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）06-0098-01

地質(zhì)鉆探孔漏失現(xiàn)象在地質(zhì)鉆探過程中經(jīng)常出現(xiàn)，已成為在地質(zhì)鉆探工作中比較棘手，且會給整個(gè)鉆探工作帶來較高成本、引發(fā)安全事故的主要問題。如果在發(fā)生鉆孔漏失現(xiàn)象時(shí)不能采取有效的堵漏措施，將會造成井噴、井塌以及卡鉆等工程事故，這些事故會帶來部分井段或者全部井段報(bào)廢的嚴(yán)重后果。如何突破這一影響地質(zhì)鉆探效率的瓶頸，減少不必要的損失，是我們所要關(guān)注和探索的。

1 發(fā)生地質(zhì)鉆探孔漏失的原因分析

凡是能引起地質(zhì)鉆探孔漏失現(xiàn)象的地層，一般都具有以下幾種條件：①地層中存在一些或大或小的裂縫、溶洞或者是間隙等，這些空隙的存在會給鉆井液提供一定的擴(kuò)散條件；②鉆井液液柱的壓力高于地質(zhì)層那些間隙的流體壓力，在壓力差的作用下發(fā)生漏失現(xiàn)象；③地質(zhì)層的破裂壓力較小而造成地層被壓裂形成縫隙，產(chǎn)生漏失。

1.1 滲透性漏失

當(dāng)?shù)刭|(zhì)層中的滲透性比較高，比如此類地質(zhì)層是由粗礫巖、粗砂巖或者是含砂的巖層構(gòu)成的，就極易在地質(zhì)鉆探時(shí)發(fā)生鉆井液的漏失。此種漏失稱之為滲透性漏失。當(dāng)鉆井液液柱壓力的作用下，鉆井液會滲透進(jìn)地質(zhì)層的空隙當(dāng)中，此種漏失的速率較小。

1.2 裂縫、溶洞類漏失

當(dāng)?shù)刭|(zhì)層中多為白云巖、石灰?guī)r等，由于這類巖石會存在裂縫、溶洞，便會引起鉆井液的漏失。同時(shí)，如果存在地應(yīng)力破碎帶、斷層等，地層壓力小于鉆井液液柱的壓力而發(fā)生漏失現(xiàn)象。此種漏失的速度較快，漏失量也較大，需要及時(shí)作出處理，否則將帶來嚴(yán)重的后果。

1.3 注水過程引起漏失

當(dāng)一處地層開發(fā)準(zhǔn)備進(jìn)行鉆探后，由于在注水過程中操作出現(xiàn)偏差，引起地層內(nèi)在縱方向上孔隙間的壓力發(fā)生較大變化，出現(xiàn)高壓、常壓、和欠壓等幾種不同的壓力層，之間相差較大，不利于進(jìn)行下一步的鉆探。同時(shí)，在地質(zhì)層注水后，地層破裂壓力自上而下出現(xiàn)梯度差。在同一個(gè)地質(zhì)層深度上，各個(gè)部位的地層破裂壓力是存在差異的。

1.4 施工技術(shù)缺陷引起漏失

在施工過程中出現(xiàn)技術(shù)上的不到位，或者直接發(fā)生技術(shù)失誤，而引起地質(zhì)鉆探孔的漏失。比如在施工過程中，造成地層壓力與井底的壓力出現(xiàn)明顯的較大差別，其差值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大出了鉆井四周的擠壓應(yīng)力和地質(zhì)層上的張力。這樣地層就很容易產(chǎn)生裂縫，引發(fā)地質(zhì)鉆探孔的漏失情況。

2 堵漏技術(shù)分析

隨著國內(nèi)外學(xué)者和專家的不斷探索，對于地質(zhì)鉆探孔漏失的堵漏技術(shù)已經(jīng)有了非常大的進(jìn)步。但無論應(yīng)用哪類堵漏技術(shù)，在發(fā)現(xiàn)地質(zhì)鉆探孔漏失后，要及時(shí)采取措施進(jìn)行堵漏，以免影響接下來的鉆探或者減少因較大漏失現(xiàn)象給整個(gè)地質(zhì)鉆探工作帶來的損失。

2.1 對于程度較低的漏失情況采取的堵漏技術(shù)

程度較低的漏失情況常見的是進(jìn)多出少但并未給接下來的鉆探工作帶來不良后果的滲透性漏失現(xiàn)象。當(dāng)發(fā)現(xiàn)存在這種現(xiàn)象時(shí)，建議采取以下幾種措施進(jìn)行堵漏。

1）如果漏失量較小，不至于發(fā)生嚴(yán)重后果，可采取繼續(xù)進(jìn)行鉆探的方法，在經(jīng)過漏失地質(zhì)層后，依靠鉆屑將漏失孔隙或裂縫堵住。在之后如果發(fā)現(xiàn)鉆井液不再減少，即為漏失孔隙已被堵住，可繼續(xù)進(jìn)行鉆探工作。如果發(fā)現(xiàn)鉆井液還會發(fā)生漏失現(xiàn)象，可以采取把鉆頭停止，進(jìn)行靜止堵漏的方法。所謂靜止堵漏，就是指暫停鉆探，把鉆頭提高到技術(shù)套管，使下方的鉆井液保持靜止?fàn)顟B(tài)靜止數(shù)小時(shí)。由于鉆井液在漏失過程中，可以隨著靜切力的增大進(jìn)行堵住空隙或裂縫。而且，鉆井中的泥土在吸收了鉆井液后會膨脹變大，也會堵住空隙或者裂縫。

2）在所使用的鉆井液中加入石灰粉、云母片暫堵劑等纖維物質(zhì)或者較小的顆粒物質(zhì)，以此來減小鉆井液的密度，增強(qiáng)其堵漏效果。

2.2 對于程度較高的漏失情況采取的漏失技術(shù)

當(dāng)遇到程度較高的漏失情況時(shí)，就會發(fā)生鉆井液持續(xù)進(jìn)入而不停止的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象時(shí)十分危險(xiǎn)的，因此要盡快做出處理決策，及時(shí)解決。

1）在這種情況下，如果還沒有發(fā)生井噴現(xiàn)象，就首先要保證鉆具的完好。應(yīng)該立即停止鉆井，切斷鉆泵輸送，將鉆頭提高至技術(shù)套管里面，即使沒有下技術(shù)套管也要繼續(xù)上提，中途不可暫停。在鉆頭上提的過程中，還要持續(xù)灌入鉆井液或者清水，以此來維持井內(nèi)的液柱壓力，以免在上提過程中發(fā)生井塌。在將鉆具上提的過程中，可能會出現(xiàn)反噴的現(xiàn)象，阻力也將變大影響上提速度。但是要清楚地意識到，越是這種情況下越要加快上提速度，盡量保持鉆具的安全。

2）只要鉆具沒有被卡住，就可以進(jìn)行漏失的處理了。一般常用的漏失處理就是以上所講的靜止堵漏，采取這種方法可以解決大部分的漏失情況。同時(shí)，采取灌入較低密度的鉆井液也可盡快進(jìn)行堵漏。因?yàn)樵趬毫Σ畹淖饔孟拢@井液中的纖維物質(zhì)和微小的粒子就會在漏失處進(jìn)行聚集，所以，在孔隙和裂縫處就會很快被填充，防止進(jìn)一步的漏失情況發(fā)生。

3）采用膨脹型的材料進(jìn)行堵漏也是一種有效的方法。這種膨脹型材料在進(jìn)入井內(nèi)之后，通過吸水，可以使體積膨脹，填充在漏失的通道內(nèi)，由于其較大的抗壓能力可以提高孔壁的抗壓強(qiáng)度，并且可以形成泥餅堵住漏失。目前常見的膨脹型材料主要有SYZ膨脹性堵漏劑、聚胺脂泡沫膨體堵漏劑等。

4）還有一種高失水漿液堵漏的方法。這種方法是基于一種高失水漿液，此種漿液在被灌入井內(nèi)到達(dá)漏失處后，迅速失水，留下堵漏材料將孔隙或者裂縫堵住。此種的堵漏方式一般用在孔隙或裂縫小于5 mm的情況下。常見的高失水漿液堵漏劑有DTR堵漏劑、PCC堵漏劑、Diacel堵漏劑、稿粘切高失水混合稠漿等。

3 結(jié)束語

地質(zhì)鉆探孔漏失依然是一項(xiàng)需要繼續(xù)深入研究的課題，對地質(zhì)鉆探中孔漏失的復(fù)雜情況采取針對性的處理措施才可以達(dá)到減少損失降低風(fēng)險(xiǎn)的目的。希望本文可以為此類研究提供一定的參考。

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