陜北石油鉆井漏失原因分析及其防漏措施

張憲++師璟

摘 要：施工工藝不當是陜北油區鉆井施工作業井內漏失的一個重要原因，具體可分為表層套管聯接不牢及質量不合格、司鉆操作不當、表層套管下入位置不當、固井工藝不當等基本情況。本文就當前陜北石油鉆井施工中因施工工藝不當漏失的原因進行全面分析，并指出查驗套管焊接質量、準確計算套管下入位置、司鉆人員合理操作等5種防漏措施和處理漏失的方法。

關鍵詞：陜北地區；石油鉆井；防漏措施；策略分析

一、陜北地區石油鉆井施工工藝不當漏失的原因分析

（一）表層套管質量差或聯接不牢引發漏失。油井工程上的套管Φ219.1×8.94mm和Φ244.48×8.94mm表層套管通常采用短圓細絲正扣聯接。在鉆井作業中， 按照順時針的方向，鉆機帶動鉆桿旋轉，這個力稱為F1， 而鉆井液逆時針方向反作用于鉆桿旋轉，這個力稱為F2，當套管與表土層之間的磨擦力F3≤

F2時， 表層套管按逆時針方向運動， 如果在鉆井過程中，某處絲扣聯接不夠牢固， 套管將會脫扣；如果套管質量較差，套管的扭力 F4≤F2時，套管將會被折斷；一旦套管折斷或脫扣后， 鉆井液沖蝕表土層， 從而引發井漏，甚至會出現鉆井工程量報廢。

（二）表層套管下入的位置不當。在鉆井過程中，表層套管下入的位置常會出現以下二個位置：一是表層套管穿過古風化殼界面而僅僅坐落在風化帶基巖某部位上或者坐落在古風化殼界面上， 而風化帶裂隙發育的基巖， 比較破碎， 通過鉆井液的沖蝕作用， 裂隙互相貫通， 從而引發井漏；二是表層套管下入到第三系或者第四系地層某位置， 導致表層套管失去“防止古風化殼界面和基巖風化帶漏失”和“防止表土層垮塌”的作用效果，從而引發井漏。

（三）司鉆操作不當引發漏失。司鉆操作不當，下鉆速度過快造成激動壓力過大，以及開泵不穩， 在一定程度上都會引發鉆孔內井底壓力的劇增，從而壓破地層，導致滲透漏失或裂縫漏失。

（四）固井工藝出現問題引發漏失。封固表層套管常用APIG級水泥。其水泥漿的特性為，與表土層膠結性甚差， 與基巖膠結性較好，與泥餅根本不膠結。在日常封固表層套管過程中，替漿量常常計算不準， 替漿量過少， 造成水泥基本上在套管內； 替漿量過多，造成水泥與基巖封固段≤1m。當鉆進表土層段時， 漏斗黏度 30-40s， 水基鉆井液密度 1.10-1.25g/cm3， 泥餅厚2-4mm， 在不洗井的條件下，水泥漿不能直接與基巖膠結。

同時，在固井工藝中，由于泵壓、泵量的存在， 鉆井液在井內呈顯出高速層流狀態循環， 對井壁沖蝕的作用較大，從而引發井壁與底下套管頭出現水槽， 鉆井液將會出現沖蝕第三系或第四系黃土層， 在一定程度上造成漏失。

二、預防漏失的措施

（一）表層套管絲扣擰緊、電焊牢固。在表層套管下入鉆井之前， 務必仔細檢查套管質量，查看套管絲扣是否松動，套管是否有表面臟污、管壁擊穿、套管脹裂以及裂縫等質量問題，對于檢查中發現問題及時處理， 務必擰緊套管絲扣， 必要時通過電焊連接予以牢固。

（二）確定表層套管下入的最佳位置。第三系、第四系地層之后進入其未風化的基巖 3-5m 處是表層套管下入的最佳位置，該位置既能夠隔離第三系、第四系地層， 又能夠隔離古風化殼界面及其以下數十米厚的風化帶基巖， 較好地避免了裂隙性井漏。

（三）表層套管頂部、底部套管頭用 APIG 級水泥封固。基巖井壁的環形空間與表層套管頂部、底部套管頭必須用 APIG 級水泥封固3-5m， 套管內留3-5m用水泥堵塞， 其中，最重要的是在水泥封固套管之前， 務必做到低泵壓、低排量洗井， 確保孔壁干凈， 以利于基巖與水泥漿的充分膠結致密。

（四）司鉆操作要適宜。開泵務必緩慢平穩， 以便減少鉆孔內井底壓力的劇增；下油層套管及起下鉆速度切忌過猛過快， 務必保持平穩，避免激動壓力過大壓破地層， 進而造成人為性的滲透性或裂隙性漏失。同時，在循環鉆井液時務必保持低速層流循環，盡可能地避開可能出現的滲透性、裂隙性漏失層位，以免沖蝕井壁， 引發滲透性或裂隙性井漏。

（五）構造應力引發的裂縫型井漏的預防。可以采用纖維素和膨潤土，在1300MPa.s的動力粘度下，配制成漏斗黏度>45s、密度>1.10g/cm3的水基鉆井液， 再加入鋸末、棉籽殼等膨脹型堵漏材料慢速鉆進循環， 讓鋸末、棉籽殼等擠入井壁裂縫。

結語：在陜北石油鉆井中，因施工工藝不當而引發的漏失均可以采用以上5種措施和方法進行預防或處理井漏現象， 上述5中措施和方法并在石油鉆井防漏實際作業中， 獲得了較好的經濟效益。在多年鉆井施工防漏的基礎上，筆者認為上述處理預防井漏的措施與方法， 同樣適用于陜北地區甚至整個鄂爾多斯盆地的油氣勘探鉆井施工作業中。

參考文獻：

[1] 余立，肖玉如. 從延86井表層套管下入的位置談油井施工中注意的問題[J].江西煤炭科技， 2005（3） ： 19- 20.