堵漏技術(shù)方法總結(jié)及應(yīng)用

于軍強(qiáng) 任貴陽 劉 陽

(河南省煤田地質(zhì)局二隊(duì)，河南 洛陽 471023)

鉆孔漏失問題會給鉆探工程帶來許多危害，由此帶來了鉆孔質(zhì)量差、鉆進(jìn)效率低、鉆進(jìn)成本高的不良后果，有時甚至使事故惡化導(dǎo)致鉆孔報(bào)廢。防漏堵漏所面臨的最大問題就是地質(zhì)情況的復(fù)雜性和不確定性。鉆井過程中一旦發(fā)生井漏，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況確定漏失的原因、漏失點(diǎn)的位置、使用的堵漏方案。

一 漏失地層的分類

鉆孔漏失主要發(fā)生在一些復(fù)雜地層的鉆探工程中，所謂復(fù)雜地層，包括水溶性地層、水敏性地層、松散的空隙性地層、風(fēng)化裂隙發(fā)育地層、未膠結(jié)的構(gòu)造破碎帶、構(gòu)造裂隙地層等。根據(jù)鉆探經(jīng)驗(yàn)和分析可知，可能發(fā)生漏失的地層有如下幾種情況:1.粗顆粒未膠結(jié)的或膠結(jié)很差的滲透性地層;2.有斷層、不整合地層、地質(zhì)破碎帶、火山成巖浸入體的地層;3.有天然裂縫、溶洞或溶解孔道的地層;4.強(qiáng)度較低，容易被壓碎的地層。

根據(jù)上述漏失發(fā)生的幾種機(jī)理，我們把漏失分為三種類型:滲透性漏失;天然裂縫和溶洞性漏失;地層被壓裂造成的漏失。

二 漏失點(diǎn)的位置判斷

采取正確的步驟去判斷和確定漏失層的位置及深度，在鉆進(jìn)過程中可以避免許多復(fù)雜情況的發(fā)生。特別是對于防漏堵漏施工的成功更具有十分重要的作用。找漏方法，一般可分為隨鉆觀測和停鉆觀測兩大類。隨鉆觀測方法有機(jī)械鉆速觀測法、巖心或砂樣觀測法、動液壓法及兩個壓力梯度剖面找漏層法等。停鉆觀測方法有轉(zhuǎn)子流量計(jì)測量、井溫測量、放射性示蹤測量、熱電阻測量、傳感器測量和流量計(jì)測量等。很多情況下是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷。

三 堵漏材料的選擇

堵漏材料的選擇決定著堵漏的成果與否，確定漏失的原因及位置后應(yīng)該選擇合適的堵漏材料。漏失的機(jī)理不同，我們堵漏的思路也不同，出發(fā)點(diǎn)也不同。對于一般的堵漏兩種情況:

1.對于水敏性地層，應(yīng)盡量減少鉆井液對地層的滲水，也就是降低泥漿的失水量以及增強(qiáng)井壁巖土的抗水敏性，抑制分散是最為關(guān)鍵的問題。

2.對于一些松散性地層，一般都是破碎帶、砂層、礫石、卵石，主要是通過使用高分散度泥漿(細(xì)分散泥漿)、增加泥漿中的粘土含量、加入有機(jī)或無機(jī)增粘劑等措施，提高泥漿粘度，增加井壁松散顆粒之間的膠結(jié)力。另外，對于有一定膠結(jié)性的松散地層，為防止泥漿中的自由水侵入孔壁地層而沖蝕膠結(jié)物，應(yīng)該加入一定的降失水劑。

四 實(shí)例1

在山西晉城柿莊煤層氣井的鉆井過程中，個別井位漏漿嚴(yán)重。井號:TS45-06，設(shè)計(jì)井深837米，井深結(jié)構(gòu)為:一開Φ311.15mm至64m，二開Φ215.9mm至終孔，巖性為砂巖和泥巖。本孔不取心。

該井鉆至70米深時就開始漏漿，剛開始泥漿中加入一些增粘劑、降失水劑調(diào)節(jié)泥漿性能，鉆進(jìn)基本正常。鉆至425米時井口突然不返漿，調(diào)漿后井口仍然不返漿。靜至1小時后水位穩(wěn)定在76.3米處。

分析漏漿原因是:該井位64米至76.3米段地層破碎，剛開始漏漿時采用調(diào)解泥漿性能的方法，形成保護(hù)井壁的泥皮。但是，鉆至425米時由于液柱壓力增大，再加上加尺時下放鉆具太快，泥漿對井壁產(chǎn)生較大的沖刷和壓力，破壞了保護(hù)井壁的泥皮，漏漿嚴(yán)重。因此，本次堵漏采用的方案是架橋堵塞。

1.制作堵頭，選擇一直徑200mm左右的長約0.5米的圓木，從圓測面均勻打通眼4組，將4截費(fèi)鋼絲繩穿入眼內(nèi)，鋼絲繩每測露出30cm左右。找破麻袋若干，包裹在圓木外側(cè)，厚度能保證可以塞到孔內(nèi)為準(zhǔn)。

2.堵塞材料的配置，將5包水泥與10包鋸末均勻混合，另準(zhǔn)備風(fēng)化的泥巖片(附近山體下面有較多風(fēng)化的泥巖片，單個體積大，硬度非常低)若干。

3.將準(zhǔn)備好的堵頭下入孔內(nèi)76米處，然后將準(zhǔn)備好的堵塞材料往孔內(nèi)填。填至60米時用鉆具開始擠壓，擠壓后再填，直至擠壓深度不變。

4.將堵漏段鉆開開始正常鉆井。

五 實(shí)例2

河南確山煤田吳桂橋一鉆孔，鉆至94m遇到流塑層，每次下鉆至94m～104m時，鉆具無法正常下入，掃孔鉆進(jìn)后提鉆，主孔又被流塑土掩埋，無法繼續(xù)向下鉆進(jìn)。且在80～92m有一段裂隙漏失層。

治理措施:該井漏事故比較復(fù)雜，既有破碎段，又有流塑層，因此，要用加重泥漿鉆進(jìn)，并且不能將破碎段壓漏。具體步驟如下:

1.首先將80～94m的裂隙漏失帶封堵，采用水泥球技術(shù)投放至該段，然后用鉆具擠壓。直至深度不在變化。

2.94～104 m為流塑土，采用加重鉆井液鉆進(jìn)，配方如下:1m3水，30kg預(yù)水化膨潤土，3kgXC，300～500kg重晶石粉(800目)，15kg DFD。

3.用上述鉆井液護(hù)壁，下飛管或套管隔離流塑層，再用常規(guī)泥漿鉆進(jìn)。

五 結(jié)論

1.防漏堵漏所面臨的最大問題就是地質(zhì)情況的復(fù)雜性和不確定性，簡單、方便、直觀地實(shí)時監(jiān)測漏失層，及時對地層壓力、強(qiáng)度及漏失可能性做出評價和簡單有效的應(yīng)急措施成為解決問題的關(guān)鍵。

2.堵漏時一定要結(jié)合實(shí)際情況，查明漏失原因。根據(jù)漏失原因確定采用堵漏的材料。堵漏的材料不一定很高貴要靈活利用，柿莊TS45-06井所用的材料都很普通，都是就地取材，但是效果很好。

3.堵漏時要確定漏失的部位，這個主要是根據(jù)積累的經(jīng)驗(yàn)判斷，有時候需要借用其他儀器進(jìn)行判斷。確定部位后才能制定出有效的堵漏方案。

4.鉆進(jìn)時要時刻預(yù)防漏漿，有些時候是人為引起的。比如:起下鉆時動作太急，不注意泥漿對井壁的沖刷激振，井壁破壞引起漏漿;對于水敏性地層沒控制好漿液的失水，失水后引起井壁的坍塌漏失等等。因此，在復(fù)雜的地層要預(yù)防井漏事故的發(fā)生。

5.采取措施時，不能產(chǎn)生連環(huán)事故，以至于事故的復(fù)雜化，就像實(shí)例2中，如果不先將破碎段封堵，采用重泥漿材料時必將破碎段壓漏，從而使事故的復(fù)雜化。

[1]林英松，蔣金寶，井漏處理技術(shù)的研究及發(fā)展[j].斷快油氣田，2005，12(2):4-7.

[2]張延風(fēng)，李樹偉，鉆井護(hù)壁堵漏新方法，石油天然氣學(xué)報(bào)(江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào))，2008年6月第30卷，第3期