關(guān)于石油鉆井工程防漏堵漏工藝的研究

趙利鋒

摘 要：文章分析石油鉆井工程中出現(xiàn)井漏問(wèn)題的原因以及影響防漏堵漏效果的因素，對(duì)石油鉆井工程中比較常用的幾種防漏堵漏技術(shù)措施進(jìn)行介紹，對(duì)未來(lái)防漏堵漏工藝的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行展望，以供參考。

關(guān)鍵詞：石油鉆井工程 影響因素 防漏堵漏工藝

1 引言

石油鉆井工程本身就具有較高的風(fēng)險(xiǎn)性，在施工中最容易出現(xiàn)的事故就是井漏事故，就是在鉆井工程作業(yè)中井內(nèi)的工作流體漏入地層中的問(wèn)題。嚴(yán)重時(shí)會(huì)引發(fā)井噴等惡劣事故而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和嚴(yán)重的人員傷亡。這就需要在石油鉆井工程作業(yè)中采取相應(yīng)的防漏措施，并且在井漏事故發(fā)生后采取相應(yīng)的堵漏工藝來(lái)避免更為嚴(yán)重事故的發(fā)生。

2 石油鉆井工程防漏堵漏效果的影響因素分析

2.1井漏事故的原因。在石油鉆井工程中出現(xiàn)井漏的原因主要是由以下客觀原因和主觀原因引起的，對(duì)于客觀原因來(lái)說(shuō)，首先是由于地質(zhì)方面的原因，比如在地質(zhì)較為松散且砂石和沙土較多的區(qū)域進(jìn)行石油鉆井工程作業(yè)，出現(xiàn)松動(dòng)并導(dǎo)致井漏的概率較高。其次是處于斷裂帶等地質(zhì)環(huán)境中的石油鉆井工程，由于地下斷層較多且具有不穩(wěn)定性，作業(yè)過(guò)程中稍有不當(dāng)就容易造成斷裂問(wèn)題而引發(fā)井漏事故。最后是由于油田地下儲(chǔ)集層的自身性能，其本身具有較差的滲透性和孔隙性，這也增加了發(fā)生井漏的概率。最后是在進(jìn)行作業(yè)之前沒(méi)有對(duì)油田地下結(jié)構(gòu)和地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行全面勘察和分析，僅僅依靠主觀判斷和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行鉆井作業(yè)，從而導(dǎo)致井漏事故的發(fā)生。

2.2防漏堵漏效果的影響因素。一是井漏位置因素。目前在井漏位置確認(rèn)時(shí)所采用的方法本身存在一定的不足，主要表現(xiàn)為分析和操作的環(huán)節(jié)比較復(fù)雜且存在不確定性，而且也存在井漏位置確認(rèn)時(shí)所采用的設(shè)備存在缺陷的問(wèn)題，從而導(dǎo)致井漏位置難以確認(rèn)。二是漏失通道的問(wèn)題。目前采用對(duì)漏失速度進(jìn)行測(cè)量而對(duì)漏失通道的開(kāi)口大小進(jìn)行判斷的方法存在一定的偏差，容易導(dǎo)致作業(yè)人員出現(xiàn)錯(cuò)誤判斷而對(duì)堵漏效果造成影響。三是漏失壓力的問(wèn)題。由于目前我國(guó)相關(guān)的理論還不夠成熟，技術(shù)的應(yīng)用方面也存在欠缺，增加了漏失壓力的確認(rèn)難度，對(duì)防漏堵漏的成功率造成較大的影響。

3 石油鉆井工程中常用的防漏堵漏工藝

3.1工程技術(shù)工藝。從工程技術(shù)工藝的整體上進(jìn)行分析，進(jìn)行石油鉆井工程的防漏堵漏需要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行控制，首先是鉆井速度的控制，為了對(duì)井漏進(jìn)行有效預(yù)防，需要將立柱下方的鉆井速度控制在45～60s。并且在鉆井作業(yè)中遇到沙橋或井塌時(shí)需要對(duì)開(kāi)泵速度進(jìn)行控制，盡量開(kāi)泵速度降低激動(dòng)壓力來(lái)避免出現(xiàn)憋泵的問(wèn)題而引發(fā)井漏事故。如果發(fā)生井漏問(wèn)題就可以采用小排量的循環(huán)泥漿對(duì)漏失段進(jìn)行控制并避免定點(diǎn)循環(huán)問(wèn)題的發(fā)生。其次是在鉆井作業(yè)中對(duì)鉆井設(shè)備進(jìn)行合理安裝來(lái)減少泥漿固相問(wèn)題，而且對(duì)泥漿密度進(jìn)行適當(dāng)降低以及對(duì)液柱壓力進(jìn)行適當(dāng)減小。最后是進(jìn)行灌漿作業(yè)時(shí)應(yīng)在起鉆時(shí)同時(shí)進(jìn)行，可以對(duì)漏層反吐問(wèn)題進(jìn)行有效預(yù)防。

3.2泥漿施工中的防漏堵漏措施。在鉆井作業(yè)之前首先需要進(jìn)行土漿彭潤(rùn)處理，將其粘度控制在40～60s，并且在鉆進(jìn)工程開(kāi)展中隨時(shí)進(jìn)行新泥漿的添加來(lái)對(duì)其密度與固相進(jìn)行降低，確保形成泥漿具有較高的潤(rùn)滑性，封堵性。此外為了確保在具有較差的膠結(jié)性的砂礫巖中進(jìn)行鉆井作業(yè)時(shí)的安全性，還要對(duì)泥漿粘性進(jìn)行合理降低，并且減少作業(yè)過(guò)程中的低壓力激動(dòng)。在具有較高滲透性的地層中進(jìn)行鉆井作業(yè)時(shí)，還要對(duì)泥漿的使用量進(jìn)行控制，并通過(guò)適當(dāng)提高泥餅的質(zhì)量以及對(duì)其厚度進(jìn)行控制來(lái)減小環(huán)空間隙以及增加環(huán)空壓耗。

3.3堵漏技術(shù)。在石油鉆井工程作業(yè)中出現(xiàn)井漏事故時(shí)，通常所采取的堵漏措施就是在距離井漏發(fā)生的通道較近的位置采用堵漏材料進(jìn)行隔墻的建立來(lái)對(duì)漏液進(jìn)行阻隔，然后對(duì)井漏位置進(jìn)行確認(rèn)，并分析出現(xiàn)井漏的原因，在對(duì)漏層以及井漏類型進(jìn)行確認(rèn)之后，分析目前發(fā)生的井漏問(wèn)題的程度。然后根據(jù)實(shí)際情況通常需要將漏層鉆穿。如果經(jīng)過(guò)分析發(fā)現(xiàn)井漏的漏速在5m3/h以下就要停止鉆進(jìn)作業(yè)并且適當(dāng)增加泥漿的粘度，或者可以摻入2%～3%的DF-1來(lái)進(jìn)行堵漏。如果在鉆井漏層中時(shí)發(fā)生井漏問(wèn)題，此時(shí)不能立即進(jìn)行提鉆，可以對(duì)漏漿進(jìn)行重新調(diào)制，并增加2%～3%鋸末并采用憋壓的方式進(jìn)行處理。而如果漏失速度在5～20m3/h之間，就需要進(jìn)行提鉆到安全位置，然后進(jìn)行橋接堵漏漿液的配置，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)井漏情況來(lái)進(jìn)行所用橋接劑的使用數(shù)量和類型，確保堵漏效果。

KPD即可控膨脹堵漏劑，該堵漏劑是在水泥中摻入惰性材料，使水泥堵漏漿達(dá)到不同的性能，提高了封堵能力，有效發(fā)揮出“架橋駐留、鎖水膨脹、膠結(jié)封堵”的作用，保證堵漏的成功率。KPD要點(diǎn)是高注低堵。失返性漏失井口見(jiàn)不到液面的，在漏失層以上80-100m注入；失返性漏失井口能夠見(jiàn)到液面，在漏失層以上50m左右注入；未失返，在漏失層以上20m左右注入。經(jīng)在J58P4H和J58P3H兩口漏失嚴(yán)重的井試驗(yàn)成功，有效率達(dá)到90%以上，其中J58P7H井采用了該新型可控膨脹堵漏劑堵漏，3次堵漏均一次成功。

4 防漏堵漏工藝發(fā)展趨勢(shì)

在對(duì)石油鉆進(jìn)工程中出現(xiàn)井漏的原因進(jìn)行分析之后可知，其主要的原因就是由于人為主觀因素導(dǎo)致的，所以在鉆井工程作業(yè)中可以對(duì)鉆井方式進(jìn)行創(chuàng)新，采用隨鉆可視化的鉆井技術(shù)，此技術(shù)可以為施工人員提供完整的作業(yè)信息，通過(guò)直觀的方式來(lái)提高防漏堵漏的效果。但是此技術(shù)在復(fù)雜地層中的應(yīng)用還不夠成熟，所以需要加強(qiáng)此方面的技術(shù)研究和圖片。此外，還需要加強(qiáng)對(duì)漏失機(jī)理的研究，對(duì)漏失通道大小和壓力等因素進(jìn)行重點(diǎn)分析，并加強(qiáng)鉆工程作業(yè)中的風(fēng)險(xiǎn)研究，逐步實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的有效把控來(lái)避免井漏問(wèn)題的發(fā)生。

5 結(jié)語(yǔ)

在石油鉆井工程作業(yè)中井漏問(wèn)題是比較常見(jiàn)且容易產(chǎn)生較大危害的事故類型，這就需要在石油鉆進(jìn)工程作業(yè)中針對(duì)引起井漏的原因以及影響防漏堵漏工藝的因素，在鉆井工程作業(yè)中采取有效的預(yù)防措施，并且在發(fā)生井漏時(shí)通過(guò)有效的堵漏技術(shù)以及隨鉆堵漏措施等，提高防漏堵漏的效果，避免對(duì)石油鉆井工程的作業(yè)質(zhì)量、安全和進(jìn)度造成影響。