瞬間堵漏劑在貴州地熱鉆井中的應用

趙華宣，陳 浩

（貴州省地礦局114地質大隊，貴州遵義563000）

瞬間堵漏劑在貴州地熱鉆井中的應用

趙華宣*，陳 浩

（貴州省地礦局114地質大隊，貴州遵義563000）

介紹并總結了瞬間堵漏劑在貴州地熱鉆井鉆遇中漏—大漏漏失的巖溶裂隙中的堵漏效果，通過鉆井作業現場實踐，瞬間堵漏劑是中漏—大漏漏層較為適宜的堵漏材料。

中—大漏漏失；瞬間堵漏劑；堵漏

1 概述

在貴州省地熱資源勘查的地熱勘探井鉆井施工中，普遍存在鉆遇溶蝕裂隙地層而發生中—大漏（因泵入設備能力原因將漏量在150～300L/min視為中漏、300～500L/min視為大漏），由于鉆井設備較為簡單及操作員工不夠熟練，對快凝水泥及化學漿液堵漏的風險很高，而不得不尋求其他較好的堵漏物，常因措施失當而耗費相當多的物資和時間，致鉆井效率低、成本高和鉆井周期長，因此，選擇一種適應性強、行效較快的堵漏物以縮短堵漏停待時間，減少鉆井成本和縮短鉆井周期。

2 堵漏材料的選取與試配

（1）堵漏材料的選取：由于中漏—大漏漏層漏失通道形態和漏失情況較為復雜，常帶有較強的地下水活動，在貴州省施工的其他鉆井進行過橋接材料堵漏，效果不佳，常規水泥+普通早強劑堵漏待凝時間長，通過分析和調研，引入了瞬間堵漏劑堵漏，通過近幾年的實際應用，效果較為明顯。單純的瞬間堵漏劑與水混合后堵漏，凝固時間太快（資料介紹10min初凝，堵漏實施后可在30min后進行鉆進工作），堵漏工作中其他措施時間難以跟上，因而，瞬間堵漏劑堵漏通常與水泥一起混合使用，其配比不同，初凝時間變化較大，其配比加量根據漏層深度、具體的堵漏措施確定，混合物的初凝時間與瞬間堵漏劑堵漏與水泥加量比相關，見表1。

（2）試驗及配制：堵漏瞬間堵漏劑+水泥混合物的水灰比，生產廠家推薦的水灰比為1∶1，在貴州省遵義市中部地熱水資源整勘查CK4井的一開的55.9～58.77m井段（漏失量150～200L/min、地層婁山關白云巖、地下水活動較強）的現場堵漏試驗中（地表試樣、井內注漿液），按表1序號8的比例配制堵漏漿液，送入漏層后12h試鉆，在揭穿堵漏層時均未見漏失，向下鉆進10min后，出現漏失，且越漏越大，分析是凝結體因水灰比大、密度低（堵漏漿液密度1.4g/cm3）而強度低，在鉆井過程擾動而破壞。為此，需減小水灰比來增加堵漏凝結體的強度，減小水灰比后可泵性差，難以泵送至漏層，而改為投入方式，即“瞬間堵漏劑+水泥”球的堵漏方式，效果良好。

表1 瞬間堵漏劑、水泥加量與初凝時間的關系表

3 瞬間堵漏劑+水泥球堵漏技術措施

（1）瞬間堵漏劑+水泥球堵漏：將瞬間堵漏劑和水泥按一定配比拌合均勻，加適量水拌合后裝入袋中，投入井內至漏層，下鉆具擠壓將球袋破壞和堵漏物一起擠入漏失通道（裂縫），混合堵漏物在裂縫口附近與裂縫壁固結為一體而封閉漏失通道，如圖1所示。

（2）堵漏技術措施：

①瞬間堵漏劑+水泥球的水灰比應控制在0.35～0.4，水泥球直徑應小于漏層井段的井徑的1/3；

②應按批量將一次性瞬間堵漏劑和水泥球拌合均勻后再加水，避免濕水時間長在影響鉆具擠壓前初凝而影響擠壓效果；

③在水泥混合球投入井內后即下鉆擠壓，使堵漏混合物擠入巖層裂縫，在裂縫中固結而封閉漏失通道；

④瞬間堵漏劑與水泥加量的比例，漏層深度為100～200m，按水泥∶瞬間堵漏劑=（7～8）∶1，深度增加時，根據下鉆擠壓所需時間+投擲時間進行進行調整；

⑤對裂縫較大的漏失通道，為增加堵漏效果，可在水泥球混合物物的拌制中加惰性材料，同時裝球編織袋在鉆具擠壓碎小后也變為固結物的橋接材料。

4 堵漏實例及效果

在貴州省遵義市中部地熱水資源整勘查CK4井試用效果良好后，連續在后續的地熱井施工中的中至大漏層進行應用，堵漏效果見表2、表3。

圖1 水泥球鉆具擠壓堵漏示意圖

表2 貴州省部份地熱井中漏漏層瞬間堵漏劑+水泥堵漏措施及效果表

表3 貴州省部份地熱井大漏漏層投球堵漏措施及效果表

從表2數據統計分析，對中漏型漏層堵漏，用瞬間堵漏劑+水泥球+惰性材料球堵漏是成功的，且待凝時間較短，減少了停待時間，比較有利于鉆井周期。

從表3數據統計分析，對大漏型漏層堵漏，用瞬間堵漏劑+水泥球+惰性材料球堵漏是成功的，且待凝時間較短，減少了停待時間，比較有利于鉆井周期。

5 結論

（1）瞬間堵漏劑+水泥球+惰性材料球堵漏對于中漏—大漏的漏失地層堵漏是成功的、適宜的和可行的；

（2）瞬間堵漏劑+水泥球+惰性材料球堵漏，待凝時間較短，減少了停待時間，有利于縮短鉆井周期；

（3）瞬間堵漏劑是中漏—大漏漏層較為適宜的堵漏材料。

PE252

B

1004-5716(2015)10-0023-03

2014-10-21

趙華宣（1968-），男（苗族），貴州思南人，高級工程師，現從事地熱鉆探技術工作。