國內防漏堵漏新技術研究進展

丁浩力

（大慶鉆探工程公司鉆井三公司，黑龍江 大慶 163114）

鉆井漏失是復雜地層鉆進中最常見的難題之一，易造成鉆完井液的大量消耗，甚至會因漏失引起井壁垮塌、填埋鉆具、井眼報廢等井下復雜事故，國內因鉆井漏失而引起的復雜占所有井下復雜情況的58%以上。這些不僅嚴重影響鉆進速度和鉆井質量，而且會帶來時間和經濟上的巨大損失。隨著國內石油石化行業技術的不斷發展和進步，滲透性漏失、小型裂縫性漏失得到了很好解決，大慶、吉林、華北等油田大型漏失很少發生。但是針對致漏裂縫寬度在5mm 以上的失返性漏失和反復惡性漏失等還沒有得到根本解決，尤其是新疆、四川等區塊，每年因惡性漏失造成的損失、耽誤的工期更是無法估量。近幾年，西南石油大學等院所和研究機構，針對此類惡性漏失形成了井眼強化、高失水橋塞固化、多功能固結承壓等新型防漏堵漏技術，在現場應用中取得了良好效果，為新疆、四川等區塊的惡性漏失難題提供了新的解決途徑[1]。

1 井眼強化防漏技術

鉆井過程中，當鉆頭鉆入地層形成井眼，破壞原始地層應力，井壁上形成無數毫米級或微米級的微裂縫，從而形成潛在井眼坍塌或潛在鉆井液漏失的原始狀態，對這些裂縫進行及時封堵和填充，能有效預防漏失的發生。井眼強化技術是針對易發生滲透性漏失地層的防漏技術，其核心處理劑是一種叫AT-MUP的井眼強化劑，具有以下特點：①具有良好的承壓封堵性能，能有效改善井壁強度，提高地層承壓能力和安全密度窗口，具有優良的防漏功效；②能防止鉆井液中固相或液相對油氣儲層的傷害，實現油氣層保護；③經過特殊的表面處理，使之在油基泥漿中具備良好的配伍性；可作為鉆井液的理想防漏產品，減少鉆進過程中鉆井液損失；④抗溫可達到150℃，能用于高溫深井中；⑤不含任何聚合物成分，使其對鉆井液的流變性無影響，尤其適用于在高密度鉆井液中的應用；⑥能在鉆進過程中提供良好的滲漏控制能力[2]。

該項技術在四川涪陵頁巖氣區塊應用4口井，在其中一口井鉆至3865m 時發生掉塊，出現上漏下塌的情況，在鉆井液中加入井眼強化劑之后，逐步提高鉆井液密度，鉆井液漏失量從0.11m3/m降低至0.061m3/m，防滲漏效果明顯。此外，該項技術還在瑪湖油田和新疆塔動進行應用，均取得了良好的防漏效果。

2 高失水橋塞固化堵漏技術

孔隙性砂巖地層、裂縫性灰巖地層、裂縫性泥頁巖地層極易發生失返性漏失，針對此類地層形成了一種高失水橋塞固化堵漏技術。堵漏材料中的高強度剛性顆粒、高韌性樹脂薄片、超強抗拉纖維，能起到提高地層承壓能力的作用，堵漏材料表面經活性處理，適用于水基和油基鉆井液體系，具有以下優點：①高失水固化堵漏劑是一種集高失水、高強度、高承壓和高酸溶率于一體的堵漏劑，適用溫度達150℃；②堵劑漿液泵入井下遇到漏層，在壓差作用下迅速失水，很快形成具有一定初始強度的濾餅而封堵漏層，其初始承壓能力可達到4MPa 以上；③在地溫的作用下，所形成的濾餅逐漸凝固，所產生的強度可使漏層的承壓能力得到大幅度提高，凝固體抗壓強度可達到10MPa 以上；④堵塞物（濾餅）的酸溶率達80%以上，有利于酸化解堵，可用于產層井漏的處理，以達到保護產層的目的[3]。

該技術在四川成功應用兩口井，其中一口井在4個層位先后發生嚴重井漏，漏速54.42m3/h，采取6次橋接堵漏效果不理想。后分兩次注入高失水固化承壓堵漏漿，關井緩慢擠入鉆井液10m3，井口最終壓力5MPa，然后恢復鉆進，起鉆驗證承壓效果，井漿密度1.24g/cm3，井口憋壓5.5MPa、穩壓 5.1MPa，井底當量密度 1.46g/cm3，滿足了龍馬溪組鉆進的安全要求。

3 多功能固結承壓堵漏技術

在常規堵漏作業中存在著以下問題：①遇大漏必須起鉆換光鉆桿進行堵漏作業；②橋塞類堵漏劑不能固結而影響堵漏效果，易發生反復漏失；③堵漏強度不夠高使用水泥漿堵漏而引發的一系列問題。針對此難題，將鉆井液固結堵漏技術和高失水固化堵漏技術結合形成了多功能固結承壓堵漏技術，具有以下特點：①適合于各種水基鉆井液體系，任何密度均可；②堵漏漿擠入漏層后能像水泥漿一樣固結，稠化時間可控；③固結體為微膨脹體系，擠入地層后有利于封堵裂縫；④對鉆井液體系污染小[4]。

該技術在新疆和四川進行了現場應用，某井采用聚合物水基鉆井液體系，在二開鉆至1700m 左右發生井漏，漏速33m3/h，井底堵漏無效，后確定漏層位置在套管鞋（356m）附近，采用橋漿堵漏和水泥堵漏均未成功，漏失地層為吐谷魯組。配制30m3多功能固結承壓堵漏漿，打入23m3，返漿18m3，漏失5m3，地層吃入1m3堵漏漿，上提至井口開始憋擠，擠入5m3堵漏漿未起壓，之后 4h 內，每隔 1h 擠入 1m3，期間最高起壓 0.8MPa。候凝12h繼續憋擠，期間吊灌泥漿0.5 m3，緩慢憋擠，壓力慢慢升到3.1MPa，穩壓3MPa。共擠入地層堵漏漿11.5m3，井筒內剩余堵漏漿11m3，繼續候凝12h，掃塞至390m，循環不漏，堵漏成功。

4 無固相封堵技術

針對無法確定漏失地層、漏失通道類型和具體尺寸的漏失類型，形成了一種無固相封堵劑，這種封堵劑是經有機合成的棕紅色液體，遇水后即發生化學反應，形成彈性膠狀固結體，并具有很高的強度，注入漏失層段后，堵劑無障礙進入漏失地層，把靠近井筒周圍的碎石子固結起來，形成了一個完整堅固的整體，永久固結地層孔隙和裂縫，達到封堵漏失地層的目的。目前，該項技術還沒有現場應用的相關資料[5]。

5 結論

（1）鉆井漏失是石油行業的巨大難題，國內相關機構經過多年攻關，創立了多種評價方法、研發了多種防漏堵漏材料和工具等，為國內各大油田鉆井漏失問題的解決提供了可靠技術支撐。

（2）針對新疆、四川威遠—長寧等容易發生惡性漏失和失返性漏失的區塊，逐步形成了井眼強化、高失水橋塞固化、多功能固結承壓等新型防漏堵漏技術，為國內油氣資源的高效開發提供了技術支持，具有良好的應用前景。