鉆井液堵漏材料分析與防漏堵漏技術(shù)探討

魯政權(quán)

摘 ?要：油氣資源開采是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中所必需的重要資源，尤其是近些年來隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展對(duì)于油氣資源的需求也日趨增多，積極做好油氣資源的勘探與開采對(duì)于經(jīng)濟(jì)的健康穩(wěn)定發(fā)展有著極為重要的意義。油氣資源勘探開采主要受到地層環(huán)境的影響，地下復(fù)雜多變的地層直接影響著鉆井的穩(wěn)定性與可靠性，尤其是由于井漏所誘發(fā)的井壁坍塌、失穩(wěn)和井噴等的問題是制約油氣開發(fā)的世界性難題。因此，為保障鉆井工作順利進(jìn)行，做好鉆井液堵漏材料及堵漏防漏技術(shù)的研究工作顯得十分必要。

關(guān)鍵詞：鉆井液;堵漏材料;防漏技術(shù);應(yīng)力籠

中圖分類號(hào)：TE28 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? 文章編號(hào)：2095-2945（2019）28-0157-02

Abstract： The exploitation of oil and gas resources is an important resource necessary in the development of national economy. Especially in recent years， with the rapid development of China's economy， the demand for oil and gas resources is also increasing. Actively improving the exploration and exploitation of oil and gas resources is of great significance for the healthy and stable development of the economy. The exploration and exploitation of oil and gas resources is mainly affected by the formation environment， and the underground complex and changeable strata directly affect the stability and reliability of drilling. In particular， the problems of wellbore collapse， instability and blowout caused by well leakage are worldwide problems restricting oil and gas development. Therefore， in order to ensure the smooth progress of drilling work， it is necessary to do a good job in the research of drilling fluid plugging materials and leakage prevention technology.

Keywords： drilling fluid; leak blocking material; leak prevention technology; stress cage

前言

石油鉆井是一項(xiàng)復(fù)雜而系統(tǒng)性的過程。在鉆井勘探的過程中將會(huì)受到諸多復(fù)雜因素的影響，而由地下復(fù)雜地層（如衰竭地層、破碎地層、裂縫發(fā)育地層及多套壓力層等）所引發(fā)的井漏問題直接影響著鉆井井壁的穩(wěn)定性與可靠性。做好鉆井液堵漏材料與防漏堵漏技術(shù)的研究與應(yīng)用對(duì)于遏制因井漏所導(dǎo)致的一系列問題有著極為重要的意義。本文在分析鉆井液堵漏材料的基礎(chǔ)上對(duì)鉆井液防漏堵漏技術(shù)進(jìn)行了分析闡述。

1 鉆井液堵漏材料

（1）鉆井液橋接堵漏材料。鉆井液橋接堵漏材料主要指的是單一惰性材料及級(jí)配而成的復(fù)合材料，這一材料應(yīng)用于鉆井堵漏時(shí)能夠不影響鉆井液流變性且取材和操作都較為簡(jiǎn)單，能夠有效封堵因孔隙和裂縫所導(dǎo)致的井漏問題。鉆井液橋接堵漏材料主要有C-SEAL系列復(fù)合材料、MAX-BRIDGE材料等，除此之外，各種廉價(jià)化工副產(chǎn)品、化工原料等也可以制作成鉆井液橋接堵漏材料并獲得良好的防漏堵漏效果。鉆井液橋接堵漏材料其主要是利用材料的特性發(fā)揮出堵塞、嵌入、滲濾等的作用，用以封堵井漏。（2）高濾失堵漏材料。高濾失堵漏材料主要由滲濾性材料、纖維狀材料、硅藻土等的堵漏性材料按照一定的比例混合而成，適用于因滲漏、漏失而引發(fā)的井漏事故。高濾失堵漏材料應(yīng)用于堵漏作業(yè)時(shí)，其能夠在漏失層壓差的作用下迅速濾失并聚集變稠形成濾餅進(jìn)而作用于滲漏、漏失的通道完成堵漏。高濾失堵漏材料應(yīng)用廣泛且在國(guó)內(nèi)外型號(hào)眾多。（3）柔彈性堵漏材料。柔彈性堵漏材料指的是具有良好的彈性、一定變形能力和一定韌性的堵漏材料。柔彈性堵漏材料應(yīng)用于井壁堵漏時(shí)能夠在鉆井液擠壓和擴(kuò)充填充壓力作用下依據(jù)井漏漏點(diǎn)的形狀和尺寸孔隙裂縫進(jìn)行自適應(yīng)填充，完成對(duì)于井壁裂縫的封堵。柔彈性堵漏材料多為彈性石墨材料，其依據(jù)材料組成的不同可以分為L(zhǎng)C-LUBE系列、STEELSEAL系列等。柔彈性堵漏材料多由石墨材料構(gòu)成，其所具有的雙組份碳結(jié)構(gòu)能夠確保堵漏材料具有良好的彈性，能夠在井下多變的壓力作用下進(jìn)行擴(kuò)張和收縮，并結(jié)合井漏漏點(diǎn)的特性形成相應(yīng)的形狀完成對(duì)于漏點(diǎn)的封堵。（4）聚合物凝膠堵漏材料。聚合物凝膠堵漏材料其是由凝膠類材料所構(gòu)成，在應(yīng)用聚合物凝膠堵漏材料進(jìn)行井漏封堵的過程中，其所具有的凝膠特性能夠有效阻隔裂縫壓力的傳導(dǎo)。相對(duì)較低的固相含量能夠有效的自適應(yīng)漏失通道并在鉆井液壓力等外力的作用下進(jìn)入到漏失通道或是孔隙裂縫中完成對(duì)于漏失通道的封堵。此外，聚合物凝膠堵漏材料還具有良好的黏滯阻力和抗剪切能力，能夠與其他材料配合使用用以形成更加良好的封堵效果，尤其是與惰性橋接材料相配合所形成的復(fù)配材料封堵效果更強(qiáng)。（5）水泥漿封堵材料。水泥漿封堵材料其主要由水泥、石膏、石灰、硅酸鹽等的物質(zhì)按照一定的比例配比而成。其中以水泥占比較大并結(jié)合鉆井液特點(diǎn)和井漏特點(diǎn)適當(dāng)?shù)奶砑痈鞣N水泥漿處理劑用以使得水泥漿封堵材料形成不同的性能。相較于其他堵漏材料水泥漿封堵材料在封堵承壓性能上更強(qiáng)，能夠在處理嚴(yán)重漏失層的過程中發(fā)揮出良好的效果但是其阻滯性不足容易在鉆井液或是水流的稀釋下被沖走。在應(yīng)用水泥漿封堵材料時(shí)通過將水泥漿泵送至井下漏層并保持一定的固化時(shí)間，利用水泥漿封堵材料的固化特性完成對(duì)于漏失通道的封堵。此外，在水泥漿封堵材料中加入一定的特種纖維形成的纖維水泥漿其具有更強(qiáng)的封固效果。（6）膨脹堵漏材料。膨脹堵漏材料是應(yīng)用材料遇水膨脹的膨脹特性，在將其注入到漏失層后膨脹堵漏材料通過水化膨脹為其原有體積的幾倍完成對(duì)于漏失通道的封堵，而這一過程在幾小時(shí)內(nèi)就可完成，尤其在因裂縫、坍塌所導(dǎo)致的漏失處理中能夠發(fā)揮出良好的效果。