陜北石油鉆井漏失原因分析及其防漏措施

張憲++師璟

摘 要：施工工藝不當(dāng)是陜北油區(qū)鉆井施工作業(yè)井內(nèi)漏失的一個(gè)重要原因，具體可分為表層套管聯(lián)接不牢及質(zhì)量不合格、司鉆操作不當(dāng)、表層套管下入位置不當(dāng)、固井工藝不當(dāng)?shù)然厩闆r。本文就當(dāng)前陜北石油鉆井施工中因施工工藝不當(dāng)漏失的原因進(jìn)行全面分析，并指出查驗(yàn)套管焊接質(zhì)量、準(zhǔn)確計(jì)算套管下入位置、司鉆人員合理操作等5種防漏措施和處理漏失的方法。

關(guān)鍵詞：陜北地區(qū)；石油鉆井；防漏措施；策略分析

一、陜北地區(qū)石油鉆井施工工藝不當(dāng)漏失的原因分析

（一）表層套管質(zhì)量差或聯(lián)接不牢引發(fā)漏失。油井工程上的套管Φ219.1×8.94mm和Φ244.48×8.94mm表層套管通常采用短圓細(xì)絲正扣聯(lián)接。在鉆井作業(yè)中， 按照順時(shí)針的方向，鉆機(jī)帶動(dòng)鉆桿旋轉(zhuǎn)，這個(gè)力稱為F1， 而鉆井液逆時(shí)針方向反作用于鉆桿旋轉(zhuǎn)，這個(gè)力稱為F2，當(dāng)套管與表土層之間的磨擦力F3≤

F2時(shí)， 表層套管按逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)， 如果在鉆井過程中，某處絲扣聯(lián)接不夠牢固， 套管將會(huì)脫扣；如果套管質(zhì)量較差，套管的扭力 F4≤F2時(shí)，套管將會(huì)被折斷；一旦套管折斷或脫扣后， 鉆井液沖蝕表土層， 從而引發(fā)井漏，甚至?xí)霈F(xiàn)鉆井工程量報(bào)廢。

（二）表層套管下入的位置不當(dāng)。在鉆井過程中，表層套管下入的位置常會(huì)出現(xiàn)以下二個(gè)位置：一是表層套管穿過古風(fēng)化殼界面而僅僅坐落在風(fēng)化帶基巖某部位上或者坐落在古風(fēng)化殼界面上， 而風(fēng)化帶裂隙發(fā)育的基巖， 比較破碎， 通過鉆井液的沖蝕作用， 裂隙互相貫通， 從而引發(fā)井漏；二是表層套管下入到第三系或者第四系地層某位置， 導(dǎo)致表層套管失去“防止古風(fēng)化殼界面和基巖風(fēng)化帶漏失”和“防止表土層垮塌”的作用效果，從而引發(fā)井漏。

（三）司鉆操作不當(dāng)引發(fā)漏失。司鉆操作不當(dāng)，下鉆速度過快造成激動(dòng)壓力過大，以及開泵不穩(wěn)， 在一定程度上都會(huì)引發(fā)鉆孔內(nèi)井底壓力的劇增，從而壓破地層，導(dǎo)致滲透漏失或裂縫漏失。

（四）固井工藝出現(xiàn)問題引發(fā)漏失。封固表層套管常用APIG級(jí)水泥。其水泥漿的特性為，與表土層膠結(jié)性甚差， 與基巖膠結(jié)性較好，與泥餅根本不膠結(jié)。在日常封固表層套管過程中，替漿量常常計(jì)算不準(zhǔn)， 替漿量過少， 造成水泥基本上在套管內(nèi)； 替漿量過多，造成水泥與基巖封固段≤1m。當(dāng)鉆進(jìn)表土層段時(shí)， 漏斗黏度 30-40s， 水基鉆井液密度 1.10-1.25g/cm3， 泥餅厚2-4mm， 在不洗井的條件下，水泥漿不能直接與基巖膠結(jié)。

同時(shí)，在固井工藝中，由于泵壓、泵量的存在， 鉆井液在井內(nèi)呈顯出高速層流狀態(tài)循環(huán)， 對(duì)井壁沖蝕的作用較大，從而引發(fā)井壁與底下套管頭出現(xiàn)水槽， 鉆井液將會(huì)出現(xiàn)沖蝕第三系或第四系黃土層， 在一定程度上造成漏失。

二、預(yù)防漏失的措施

（一）表層套管絲扣擰緊、電焊牢固。在表層套管下入鉆井之前， 務(wù)必仔細(xì)檢查套管質(zhì)量，查看套管絲扣是否松動(dòng)，套管是否有表面臟污、管壁擊穿、套管脹裂以及裂縫等質(zhì)量問題，對(duì)于檢查中發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理， 務(wù)必?cái)Q緊套管絲扣， 必要時(shí)通過電焊連接予以牢固。

（二）確定表層套管下入的最佳位置。第三系、第四系地層之后進(jìn)入其未風(fēng)化的基巖 3-5m 處是表層套管下入的最佳位置，該位置既能夠隔離第三系、第四系地層， 又能夠隔離古風(fēng)化殼界面及其以下數(shù)十米厚的風(fēng)化帶基巖， 較好地避免了裂隙性井漏。

（三）表層套管頂部、底部套管頭用 APIG 級(jí)水泥封固。基巖井壁的環(huán)形空間與表層套管頂部、底部套管頭必須用 APIG 級(jí)水泥封固3-5m， 套管內(nèi)留3-5m用水泥堵塞， 其中，最重要的是在水泥封固套管之前， 務(wù)必做到低泵壓、低排量洗井， 確?？妆诟蓛?， 以利于基巖與水泥漿的充分膠結(jié)致密。

（四）司鉆操作要適宜。開泵務(wù)必緩慢平穩(wěn)， 以便減少鉆孔內(nèi)井底壓力的劇增；下油層套管及起下鉆速度切忌過猛過快， 務(wù)必保持平穩(wěn)，避免激動(dòng)壓力過大壓破地層， 進(jìn)而造成人為性的滲透性或裂隙性漏失。同時(shí)，在循環(huán)鉆井液時(shí)務(wù)必保持低速層流循環(huán)，盡可能地避開可能出現(xiàn)的滲透性、裂隙性漏失層位，以免沖蝕井壁， 引發(fā)滲透性或裂隙性井漏。

（五）構(gòu)造應(yīng)力引發(fā)的裂縫型井漏的預(yù)防?？梢圆捎美w維素和膨潤(rùn)土，在1300MPa.s的動(dòng)力粘度下，配制成漏斗黏度>45s、密度>1.10g/cm3的水基鉆井液， 再加入鋸末、棉籽殼等膨脹型堵漏材料慢速鉆進(jìn)循環(huán)， 讓鋸末、棉籽殼等擠入井壁裂縫。

結(jié)語(yǔ)：在陜北石油鉆井中，因施工工藝不當(dāng)而引發(fā)的漏失均可以采用以上5種措施和方法進(jìn)行預(yù)防或處理井漏現(xiàn)象， 上述5中措施和方法并在石油鉆井防漏實(shí)際作業(yè)中， 獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。在多年鉆井施工防漏的基礎(chǔ)上，筆者認(rèn)為上述處理預(yù)防井漏的措施與方法， 同樣適用于陜北地區(qū)甚至整個(gè)鄂爾多斯盆地的油氣勘探鉆井施工作業(yè)中。

參考文獻(xiàn)：

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