淺析井漏形成原因和影響因素

聶油田

摘要：井漏是一種普遍存在的鉆井事故，一旦發(fā)生井漏會損失鉆井液、影響鉆井速度，嚴(yán)重的還會引起井塌等其他事故，甚至造成整個(gè)井眼的報(bào)廢。本文通過分析井漏的相關(guān)資料，探尋發(fā)生井漏的原因和影響因素，為井漏的處理提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：井漏;漏失通道;壓差

在地下鉆井過程中，當(dāng)井眼與地層之間存在壓差時(shí)，井眼中的鉆井液就會在壓差作用下進(jìn)入地層，這就發(fā)生了井漏。鉆井中，井漏隨時(shí)可能發(fā)生，它可發(fā)生在任何不同的地質(zhì)年代以及不同巖性地層的淺、中、深等不同深度地層中。

1.井漏危害

發(fā)生井漏會損失大量的鉆井液，為處理井漏還會用掉大量的堵漏材料，發(fā)生井漏后會中斷鉆井施工，延長鉆井周期，井漏會影響地質(zhì)錄井，影響后續(xù)施工，嚴(yán)重的還會導(dǎo)致井下復(fù)雜事故，造成嚴(yán)重的損失，儲層井漏，還會造成污染。

2.井漏的形成原因

井漏的產(chǎn)生需要滿足三個(gè)條件：內(nèi)部有通道，外部有壓差，中間有空間。因此形成井漏的主要原因有：地層因素、鉆井措施不當(dāng)、井身結(jié)構(gòu)不合理等。滲透性漏失是以砂巖層為主的段滲透性好，孔隙度大，所以鉆井液中存在的自由水容易進(jìn)入巖層，出現(xiàn)井漏。裂縫性漏失為地層巖石在構(gòu)造應(yīng)力作用下產(chǎn)生裂隙或破碎帶，鉆井液滲入巖層;此外巖石線理、劈理作為液體滲入通道，也易引起井漏。溶洞性漏失多發(fā)生在碳酸鹽巖地層，鉆遇溶洞時(shí)引起漏失。

鉆井過程中，措施不當(dāng)、開泵太猛、下鉆太快等也會引起井漏。不合理的井身結(jié)構(gòu)，如套管下深不夠;同一裸眼井段有不同壓力。套管尺寸大，環(huán)空間隙小，加上井漿靜停時(shí)間較長，粘切增高，下套管過程中激動壓力較大，擠開下部薄弱地層時(shí)，容易導(dǎo)致井漏。也有因空氣鉆后井壁未形成良好泥餅，地層承壓能力弱，裂縫發(fā)育。下鉆劃眼過程中井壁泥餅被破壞，未及時(shí)形成封堵層。但地層的承壓能力在臨界點(diǎn)，循環(huán)壓耗大致使井底壓力增大而引起井漏。

3.井漏的影響因素

影響井漏的因素比較復(fù)雜，也比較多，根據(jù)其漏失的形成原因概括起來主要有以下幾個(gè)：

3.1漏失通道

裂縫開口、連通性、發(fā)育程度、孔隙大小、孔隙度高低、孔吼尺寸、通道傾角等都會影響到井漏，井漏多會發(fā)生在裂縫、孔隙、溶洞發(fā)育且漏失壓力較低的地層中。正是由于有著良好的裂縫、孔、洞通道，與沙礫巖地層相比，碳酸鹽巖地層才會出現(xiàn)更多的井漏事故。

3.2漏失壓差

漏失壓差的公式如下：

根據(jù)公式可知，影響壓差的因素有井壁動壓力和漏失壓力。

（1）井壁動壓力

井壁動壓力即作用在鉆井井壁上的壓力，是井眼內(nèi)鉆井液靜液柱壓力和作業(yè)過程中產(chǎn)生的不同波動壓力之和，作業(yè)過程中并非定值，所以稱為井壁動壓力，其因素主要有鉆井液靜液柱壓力、鉆井液環(huán)空流動壓耗和鉆井液激動壓力。

根據(jù)上述公式可以清楚地看出影響井壁動壓力的因素有P柱、P耗和P激動。而P柱又與鉆井液密度以及所在位置的垂直深度有關(guān)。鉆井中，鉆井液密度太大，可能導(dǎo)致P柱>P破裂或P漏失，形成井漏。P耗是因?yàn)槟酀{流動引起的，如果P耗太大則會使P井底>大于P破裂或P漏失，造成井漏;但是泥漿在環(huán)空的返速太小也不行，太小會造成泥漿不能把巖屑攜帶上來，時(shí)間長了會導(dǎo)致巖屑濃度太大，當(dāng)P井底>大于P破裂或P漏失，導(dǎo)致井漏。P激動是下鉆或劃眼時(shí)，憋泵、恢復(fù)循環(huán)開泵時(shí)井內(nèi)所產(chǎn)生的附加壓力，這一壓力是變化的。P激動與泥漿的靜切力、粘滯力以及鉆具的慣性力有關(guān)，當(dāng)在泥漿靜切力大時(shí)進(jìn)行下鉆、開泵等操作就會引起井漏。

（2）漏失壓力

從公式可以看出，P漏與P孔和P損有關(guān)，P損又受到地層的孔隙壓力、泥漿等的流變性等因素的影響。P漏與P孔正相關(guān)，也與漏失通道有關(guān)，當(dāng)其中有油、氣、水等流體時(shí)，泥漿就必須克服流體的流動阻力才能進(jìn)入，當(dāng)然也與泥漿本身的塑性粘度、動切力有關(guān)。

4.結(jié)論

通過對井漏的情況進(jìn)行分析，研究形成井漏的原因和影響因素，井漏的形成需要滿足三個(gè)條件：內(nèi)部有通道，外部有壓差，地層中有空間。漏失通道、地層壓差的因素都能影響井漏。

參考文獻(xiàn)

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（中石化勝利石油工程有限公司西南分公司?山東?東營?257000）