鉆井液堵漏材料與防漏堵漏技術研究

摘要：針對鉆井過程中的井漏問題，本次研究結合目前鉆井作業(yè)堵漏技術現(xiàn)狀，首先對常見的鉆井液堵漏材料進行簡單分析，在此基礎上，對鉆井液防漏堵漏技術進行全面研究，為推動我國鉆井液防漏堵漏技術的進一步發(fā)展奠定基礎。研究表明：目前常見的鉆井液堵漏材料可以分為三種類型，分別是高濾失堵漏材料、柔彈性堵漏材料以及聚合物凝膠堵漏材料，在進行鉆井作業(yè)的過程中，如果出現(xiàn)了嚴重的井漏問題，工作人員需要選擇合理的防漏堵漏技術，保障鉆井作業(yè)安全順利進行。

關鍵詞：鉆井作業(yè);鉆井液;堵漏材料;防漏堵漏;技術研究

前言

近年來，隨著我國對油氣資源需求量的不斷提升，做好油氣資源的勘探和開采工作顯得尤為重要。鉆井工作屬于油氣資源開采的重要環(huán)節(jié)，在進行鉆井作業(yè)的過程中，受到地層中地質條件復雜等多種因素的影響，非常容易出現(xiàn)井漏問題，如果不對井漏問題進行嚴格的控制，可能會引發(fā)井噴以及井壁塌陷等多種類型的風險事故，這會對鉆井作業(yè)的安全性產生重要影響[1]。針對該種問題，本次研究主要是對常見的鉆井液堵漏材料進行分析，對常見的防漏堵漏技術進行全面研究，為保障鉆井作業(yè)的安全順利進行奠定基礎。

1?鉆井液堵漏材料分析

（1）高濾失堵漏材料

對于該種類型的堵漏材料而言，其主要由滲濾性材料、硅藻土以及纖維狀材料三種類型的物質組成，三種類型的材料在進行混合的過程中，需要根據(jù)實際需要對比例進行嚴格控制，通過對目前的井漏事故進行調研后發(fā)現(xiàn)，該種類型的堵漏材料應用范圍相對較廣。另一方面，如果需要使用該種類型材料進行堵漏處理，需要保證材料在井下壓差的作用下，可以快速形成濾餅，這樣才能快速達到堵漏的目的[2]。

（2）柔彈性堵漏材料

柔彈性堵漏材料具有很強的彈性以及韌性，在使用該種堵漏材料的過程中，主要依靠鉆井液自身的擠壓作用，并根據(jù)漏點位置處的形狀，最終達到堵漏的基本目的，同時，還可以對井壁中的裂縫進行有效的封堵。事實上，該種類型的堵漏材料成分主要以彈性的石墨材料為主，根據(jù)其它添加材料的不同，可以將柔彈性堵漏材料分為兩種類型，分別是LC-LUBE系列以及STEELSEAL系列，在使用石墨材料的過程中，由于其內部含有雙碳組分，該組分的存在可以提高堵漏材料的彈性，在彈性的作用下，可以達到擴張以及收縮的效果。

（3）聚合物凝膠堵漏材料

聚合物凝膠堵漏材料中的主要成分為凝膠類型的物質，在進行堵漏作業(yè)的過程中，可以對凝膠的特性進行充分利用，對裂縫位置處的壓力進行合理的傳導，最終達到堵漏的目的。由于該種堵漏材料中固相的含量相對較低，因此，在使用的過程中可以在壓力的作用下實現(xiàn)快速滲透，對不同深度位置處的漏點進行封堵。另外，該種類型材料還具有兩大應用優(yōu)勢，分別是黏滯阻力高以及抗剪切能力強，如果可以將該種材料和其它類型的堵漏材料配合使用，其堵漏效果將會大幅提升[3]。

2?鉆井液防漏堵漏技術研究

（1）超低滲透鉆井液技術

對于該種類型的防漏堵漏技術而言，其主要是根據(jù)堵漏材料自身的表面化學性質，在地層巖石的表面上產生一層超低滲透的化學膜，在井下巖石表面作用下，超低滲透的化學膜會轉變?yōu)槟z束，該種類型的膠束可以在地層巖石中不斷的蔓延，最終產生一層屏障，該種類型的屏障可以充分發(fā)揮防漏堵漏的效果。通過對該種類型的技術進行調研發(fā)現(xiàn)，由于其去水化的作用效果較強，因此，該種類型技術的防漏堵漏效果相對較好。

（2）微泡鉆井液技術

在使用該種類型防漏堵漏技術的過程中，堵漏材料將會衍生出大量的微泡網結構，該種類型結構的能量相對較高，同時，在鉆井液的作用下，填充粒子自身的特性將會得到充分的發(fā)揮，最終對漏點進行封堵。該項技術主要應用于兩種類型的環(huán)境，分別是由于裂縫引起的井漏問題以及在對裂縫進行處理過程中產生的微小井漏問題。

（3）無固相鉆井液防漏堵漏技術

該項技術主要使用了無固相的鉆井液，該種鉆井液的粘性相對較強，同時，該種類型鉆井液中含有大量的乳化劑以及脂肪酸，受到乳化劑以及脂肪酸的影響，鉆井液的粘度會進一步的提升，在粘性的作用下，鉆井液會轉化為黏膠結構，進而使得鉆井液漏失問題出現(xiàn)的概率大幅降低。在無固相鉆井液材料中，VES-PILL材料的性能相對較好，其在含鹽量超過67%以及溫度低于191℃的環(huán)境中可以快速形成凝膠類型的物質，同時，其衍生出來的物質還會使得鉆井液粘度進一步的提升，通過對該種鉆井液的使用情況進行調研后發(fā)現(xiàn)，該種類型鉆井液可以使得井漏問題出現(xiàn)的概率大幅降低。

（4）隨鉆防漏堵漏技術

通過對隨鉆防漏堵漏技術與其它類型的技術進行對比可以發(fā)現(xiàn)，該項技術對于鉆井液的要求相對較低，其主要是依靠物理措施，最終實現(xiàn)防漏堵漏的目的，其基本的工作原理為：依靠井下的各種設備，將部分鉆井液以旋轉射流的方式引入到漏失的井壁上，在鉆井液和井壁相互結合以后，會產生濾餅，最終在井壁位置處形成防滲透層，該層結構可以使得井壁承壓能力提升，最終實現(xiàn)防漏堵漏的目的。通過調研發(fā)現(xiàn)，該項技術在砂巖以及砂礫巖的地層中應用效果相對較好。

（5）井眼強化“應力籠”技術

井眼強化“應力籠”技術主要是依靠無固相材料對井壁進行加固處理，防止出現(xiàn)井漏問題，在應用該項技術的過程中，首先需要對井壁進行加壓處理，使得井壁上出現(xiàn)大量的微小裂縫，對井壁相對較為薄弱的位置加固，然后在鉆井液中加入一定量的固體材料，使得井壁裂縫上產生大量的橋塞，實現(xiàn)對井壁進行堵漏以及加固的目的，固體材料所衍生出的物質還可以對井壁的壓力進行緩解，防止因井壁承受的壓力過大引起井壁破碎問題。

3?結論

綜上所述，在進行鉆井作業(yè)的過程中，一旦出現(xiàn)井漏問題必然會引發(fā)嚴重的后果，因此，十分有必要進行防漏處理，同時，在出現(xiàn)井漏問題以后也需要采取相關措施對其進行快速堵漏處理，常見的堵漏材料以及防漏堵漏技術相對較多，工作人員需要根據(jù)地層巖石性質以及防漏堵漏要求的不同，對堵漏材料和防漏堵漏技術進行合理選擇。

參考文獻

[1]張希文，李爽，張潔，等.鉆井液堵漏材料及防漏堵漏技術研究進展[J].鉆井液與完井液，2009（06）：74-76.

[2]宋波凱，謝建安，阮彪，等.中拐-瑪南地區(qū)鉆井液體系優(yōu)化與防漏堵漏技術研究[J].當代化工，2019，48（01）：135-140.

[3]張思民，高金龍，王棟.防漏堵漏鉆井液技術發(fā)展趨勢研究[J].中國石油和化工標準與質量，2013（18）：54.

作者簡介：葉荊（1969-），男?籍貫：浙江杭州人，高級工程師?從事鉆井液技術研究工作。