鉆井工程防漏堵漏技術(shù)

渤海鉆探工程公司培訓(xùn)課件

12無論在陸地還是海洋，鉆井作業(yè)環(huán)境相對都比較惡劣，施工過程中存在著多種不平安因素，其中井漏是石油鉆井、完井過程中經(jīng)常遇到的復(fù)雜問題，由此引起的井下復(fù)雜情況和由它誘發(fā)的其它井下惡性事故，對鉆井、完井工程危害很大，主要包括：一、前言1、因漏致塌2、因漏致噴3、井壁失穩(wěn)4、損害儲層3

一、前言

井漏問題：主要是指泥漿有進(jìn)無出的惡性漏失,至今無一可靠的技術(shù)。主要由工程經(jīng)驗來解決問題。（羅平亞：西南石油大學(xué)原校長、中科院院士）4一、前言5預(yù)防為主，防止人為造成的井漏；以聚合物為主的各種新型化學(xué)堵漏劑日益增多，堵漏工具進(jìn)一步開展堵漏根底理論研究進(jìn)一步加強(qiáng)；先進(jìn)的堵漏方面計算機(jī)專家系統(tǒng)陸續(xù)問世，用于選擇最正確堵漏劑和處理方案，以及堵漏本錢控制等。國內(nèi)外防漏堵漏技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢6國內(nèi)外防漏堵漏技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢7國內(nèi)外防漏堵漏技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢8

適用于處理嚴(yán)重井漏的堵劑較少，主要手段仍是以水泥為主的無機(jī)膠凝堵劑、復(fù)合橋堵劑和少部分化學(xué)堵劑，常規(guī)井漏處理仍以橋接堵漏材料和水泥為主。

國內(nèi)外堵漏材料現(xiàn)狀堵漏材料按機(jī)理功能分六類橋接類堵漏材料高失水堵漏材料膨脹性堵漏材料化學(xué)堵漏材料膠凝堵漏材料軟(硬)塞類堵漏材料9

適用于處理嚴(yán)重井漏的堵劑較少，主要手段仍是以水泥為主的無機(jī)膠凝堵劑、復(fù)合橋堵劑和少部分化學(xué)堵劑，常規(guī)井漏處理仍以橋接堵漏材料和水泥為主。

國內(nèi)外堵漏材料現(xiàn)狀堵漏材料按機(jī)理分為四類稠漿堵漏橋塞堵漏固結(jié)堵漏套管、膨脹管堵漏10三、漏失原因與類型掌握井漏復(fù)雜情況原因應(yīng)該首先了解井漏產(chǎn)生的地層特征和必要條件：①對地層存在正壓差，井筒工作液壓力大于地層孔隙、裂縫或溶洞中液體的壓力〔即地層孔隙壓力〕；②地層中存在漏失通道及較大的足夠容納液體的空間；③漏失通道的開口尺寸應(yīng)大于外來工作液中固相的粒徑。

漏失原因11鉆井井漏的發(fā)生與開展都有其主客觀原因，發(fā)生井漏的原因有諸多因素。1地質(zhì)因素2人為因素3設(shè)計問題4其他因素井漏原因三、漏失原因與類型漏失原因12三、漏失原因與類型

采油采氣和注水比例失衡造成地層虧空，使用的鉆井液密度過高。施工措施不當(dāng)主要包括：起下壓力沖動、鉆井液粘切高、上部地層巖屑濃度大、鉆頭泥包、環(huán)空堵塞、開泵過猛等。地質(zhì)因素1人為因素2漏失原因13三、漏失原因與類型例如在淺井段鉆進(jìn)中，地層軟、鉆速快，接單根中，停泵早，開泵晚或環(huán)空返速低，巖屑濃度高，再開泵易造成井漏；鉆頭或扶正器泥包、開泵循環(huán)鉆井液時造成井漏。鉆井液在井下靜止時間長，下鉆不分段循環(huán)，一次下到井底，開泵容易憋漏地層；下鉆速度過快、對井內(nèi)產(chǎn)生過大的壓力沖動也容易漏失；進(jìn)入油層井段，加重過猛，而密度又不均也易造成井漏；鉆井液體系和性能與所鉆地層防漏特性不相適應(yīng)或維護(hù)處理方法不當(dāng)，使鉆井液粘切過高。舉例人為因素2漏失原因14三、漏失原因與類型設(shè)計問題3

已開發(fā)的區(qū)塊鉆調(diào)整井，由于注水采油致使地層原始壓力發(fā)生變化，造成壓力虧空。其它4

上述原因引起的漏失，在鉆井過程中經(jīng)常發(fā)生，在鉆易漏層時應(yīng)以預(yù)防為主，處理為輔的原那么去鉆易漏層井段。漏失原因15三、漏失原因與類型在掌握井漏原因的根底上應(yīng)該明確井漏類型，漏失的類型主要分為：滲透性漏失、人為裂縫性漏失、天然裂縫性漏失、溶洞漏失四類。滲透性漏失天然裂縫性漏失人文裂縫性漏失溶洞漏失漏失類型16三、漏失原因與類型1、低壓高孔高滲砂巖漏失2、超低滲地層微裂縫地層3、灰?guī)r微裂縫漏失一、滲透性漏失漏失類型17三、漏失原因與類型1、天然裂縫一般存在于潛山灰?guī)r地層中和泥巖的斷層結(jié)合部以及低滲泥質(zhì)砂巖中。2、裂縫又分為Ⅰ級、Ⅱ級和Ⅲ級裂縫，其中Ⅰ級裂縫裂縫寬度一般在1mm-6mm范圍內(nèi)，Ⅱ級和Ⅲ一般為1mm以下。3、這種漏失往往多數(shù)是有進(jìn)無出，很難一次堵漏成功，因為裂縫漏失只靠漏失速度來判斷裂縫寬度，而且有的裂縫在近井壁是小的裂縫，里面是開放性裂縫或溶洞。二、天然裂縫性漏失【天然垂直裂縫】天然裂縫性漏失漏失類型18三、漏失原因與類型人為裂縫性實際是誘導(dǎo)性裂縫，這種漏失主要是由于地層本身承壓能力與鉆井液的液柱壓力接近時，一旦產(chǎn)生壓力沖動，就會導(dǎo)致誘導(dǎo)裂縫的發(fā)生。這種情況往往是起初有進(jìn)無出漏失，靜止一段時間或降低鉆井液密度會停止漏失。三、人為裂縫性漏失【水平裂縫和垂直裂縫】人為裂縫性漏失漏失類型19三、漏失原因與類型溶洞和大裂縫的漏失多數(shù)發(fā)生在潛山灰?guī)r地層，主要表現(xiàn)為鉆井是鉆具放空現(xiàn)象或鉆時突然加快。并伴隨著鉆井液有進(jìn)無出。這種漏失堵漏難度最大，堵漏成功率最低〔華北和新疆的地區(qū)潛山油氣藏經(jīng)常遇到這種情況〕。四、溶洞和大裂縫漏失基巖溶洞井筒溶洞性漏失漏失類型20四、確定漏層方法判斷漏層是采取正確堵漏措施的關(guān)鍵，準(zhǔn)確判斷漏失需要有一個復(fù)雜的過程，要不斷總結(jié)分析現(xiàn)場實際情況。鉆井工作者在鉆井過程中總結(jié)了一些判斷井下漏層的實踐經(jīng)驗：1.鉆井液性能沒有大幅度變化,密度沒有提高，正常鉆進(jìn)時突然發(fā)生井漏，漏速較大，嚴(yán)重時只進(jìn)不出，漏失層為鉆頭剛鉆開的地層,如：嚴(yán)重虧空高滲透油層〔冀東南堡油田館陶組礫巖油層〕、天然洞裂發(fā)育的灰?guī)r地層〔冀中潛山地層〕等。假設(shè)漏速不大，往往井漏層位是剛剛鉆開的新滲透率、孔隙度高的砂礫巖地層；

21四、確定漏層方法22四、確定漏層方法主要包括：測井溫法、放射性測井法、葉輪旋流器測定法等。測井溫的原理是鉆井液在井內(nèi)受地層溫度的影響而形成一定液柱的溫度梯度。假設(shè)鉆遇漏失層，漏層上方井內(nèi)具有一定溫度的鉆井液漏入漏層，而下部鉆井液保持熱漿。當(dāng)?shù)孛胬錆{打入井內(nèi)后，立即進(jìn)行井溫測量，其鉆井液液柱的溫梯曲線就會在漏失處出現(xiàn)異常。井溫法確定漏層:23四、確定漏層方法1-循環(huán)溫度；2-地層溫度；3-替入鉆井液后的溫度；4-漏層深度井溫法確定漏層:井溫法確定漏層24四、確定漏層方法

井下流量計(自旋儀)也是廣泛應(yīng)用的找漏儀器。右圖所示為帶螺旋葉片的井下流量計，400螺旋葉片懸掛在兩根金屬線上，葉片上部有一圓盤和一個照相式記錄裝置，下部有一導(dǎo)向器。用鋼繩將此儀器下入井內(nèi)。當(dāng)儀器處于漏層上方時，下行鉆井液使葉片旋轉(zhuǎn)，上部圓盤也隨著葉片轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動情況由照相機(jī)記錄下來。通過對不同井深的屢次探測，即可找準(zhǔn)漏層位置。螺旋葉片流量葉輪旋流器測定法:25

防漏堵漏技術(shù)5.2堵漏工藝技術(shù)5.1井漏預(yù)防措施265.1井漏預(yù)防措施井漏預(yù)防271.優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)設(shè)計，采用套管封隔不同壓力層系正確設(shè)計井身結(jié)構(gòu)和套管程序，用套管封住異常低壓層、膠結(jié)疏松成巖性差強(qiáng)度低的地層，使同一裸眼段的地層壓力系數(shù)相差不能過大。2.減小鉆井液靜液柱壓力在鉆進(jìn)易漏地層時，應(yīng)盡量準(zhǔn)確掌握地層孔隙壓力，采用最小平安附加值的鉆井液密度，使其控制在平衡鉆井的下限。

5.1井漏預(yù)防措施井漏預(yù)防283.防止產(chǎn)生壓力沖動在上部井段鉆進(jìn)時，因地層軟、鉆速快，井眼巖屑濃度高，要防止巖屑下沉，應(yīng)緩慢開泵，防止憋漏地層；防止鉆頭扶正器泥包或縮徑，造成起鉆遇卡拔活塞；下鉆時，操作要平穩(wěn)，控制下鉆速度，減少壓力沖動，分段開泵打通水眼；4.提高地層承壓能力調(diào)整鉆井液性能、預(yù)先加封堵材料〔如參加正電膠MMH或承壓封堵劑JYW-II〕，先期堵漏。

5.1井漏預(yù)防措施井漏預(yù)防295.1井漏預(yù)防措施井漏預(yù)防305.1井漏預(yù)防措施井漏預(yù)防31

5.1井漏預(yù)防措施井漏預(yù)防321.測試破裂壓力鉆進(jìn)下部高壓層之前試壓，求得上部地層漏失壓力或破裂壓力。2.堵漏經(jīng)測試證實上部地層漏失壓力或破裂壓力低于鉆進(jìn)下部高壓層的鉆井液動壓力〔當(dāng)量循環(huán)密度〕時，必須進(jìn)行堵漏，堵漏方法及堵漏劑品種加量，可依據(jù)漏失層特性加以選擇。堵漏漿液注入井中后，井口加壓將堵漏漿液擠入地層中。壓擠完畢，靜止48h，然后下鉆分段循環(huán)至井底。待井內(nèi)全部剩余堵漏漿液均返至地面后，再調(diào)整好井筒泥漿性能，使其符合設(shè)計要求。

先期堵漏程序井漏預(yù)防5.1井漏預(yù)防措施33先期堵漏程序

5.1井漏預(yù)防措施井漏預(yù)防34預(yù)防井漏主要方法

防漏措施設(shè)計合理井身結(jié)構(gòu)1、建立孔隙壓力、破裂壓力、漏失壓力剖面2、判別漏失層3、設(shè)計合理的井身結(jié)構(gòu)，封隔漏失層與高壓層降低鉆井液動壓力1、選用合理鉆井液密度與類型，實現(xiàn)近平衡壓力鉆井2、降低鉆井液環(huán)空壓耗3、降低鉆井液激動壓力提高地層承壓能力1、調(diào)整鉆井液流變性能2、預(yù)加堵漏材料循環(huán)堵漏3、先期堵漏井漏預(yù)防5.1井漏預(yù)防措施355.1井漏預(yù)防措施井漏預(yù)防36③控制鉆井液密度在設(shè)計低限，在保證井壁穩(wěn)定的前提下，可盡量降低鉆井液密度，減小鉆井液靜液柱壓力；④適當(dāng)降低鉆井液排量，降低循環(huán)當(dāng)量密度，控制起下鉆速度。5.1井漏預(yù)防措施井漏預(yù)防37井漏處理5.2堵漏工藝技術(shù)堵漏原理堵漏材料堵漏方法（附堵漏規(guī)程及大港、冀東堵漏技術(shù)規(guī)范）堵漏原則復(fù)雜井漏的處理

它山之石【塔里木、川渝地區(qū)堵漏技術(shù)】38

所謂堵漏就是在低壓地層中填充堵漏材料，從而堵塞裂縫、溶洞、孔隙等流體流動通道，或通過堵漏材料的吸水膨脹而加固井壁，使地層的承壓能力得到提高。

堵漏原理為了堵住漏層，必須利用各種堵漏物質(zhì)，在距井筒很近范圍的漏失通道建立一道堵塞隔墻，用以隔斷漏液的流道。常用的堵漏材料主要有纖維類堵漏劑、剛性顆粒類堵漏劑、可變形顆粒類堵漏劑、復(fù)合堵漏劑以及可凝固類堵漏劑。各種堵漏物質(zhì)按下述根本步驟在漏層建立堵塞隔墻：井漏處理5.2堵漏工藝技術(shù)39堵漏原理①當(dāng)堵漏物質(zhì)到達(dá)漏層時，其固相顆粒的形狀尺寸、漿液流變性等均要適應(yīng)漏失通道的復(fù)雜形態(tài)，堵劑才能按設(shè)計的數(shù)量進(jìn)入漏層。②堵劑進(jìn)入漏層后不能讓其源源不斷進(jìn)入地層深處。進(jìn)入地層的堵劑必須能抵御各種流體充填物的干擾，在各項流動阻力的作用下，在近井筒漏失通道的某處(如喉道、固相充填造成的狹窄處、漏失通道和方向變化處)，發(fā)生滯流、堆集而充滿一定范圍的漏失通道空間。

5.2堵漏工藝技術(shù)井漏處理40堵漏原理③充滿一定范圍漏失空間的堵劑在高溫、壓力或化學(xué)反響等作用下，以機(jī)械堆砌方式或化學(xué)生成物的堆集建立起隔墻，隔墻必須具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，并與漏失通道有牢固的粘結(jié)強(qiáng)度，才能有效地封堵住漏層，不致于發(fā)生暫堵現(xiàn)象。

井漏處理5.2堵漏工藝技術(shù)41堵漏材料1、粒狀材料，常用的有核桃殼、橡膠粒、焦炭粒、碎塑料粒、硅藻土、珍珠巖、生貝殼、熟貝殼、生石灰、石灰石、瀝青等，主要起架橋作用。稱作“架橋劑〞；

一、橋接劑

橋接材料來源廣泛，只要是不與鉆井液起化學(xué)作用又有足夠強(qiáng)度的固體顆粒，都可用來做橋接材料。按其形狀可分為以下三大類：5.2堵漏工藝技術(shù)井漏處理422、纖維狀材料，來源于植物、動物、礦物，以及系列合成纖維，如鋸末、棉纖維、棉籽殼、亞麻纖維、花生殼，玉米芯、甘蔗渣、牧草、樹皮、皮屑、紙纖維、石棉粉、廢棕繩等，它們在鉆井液中縱橫交錯，相互扯拉，形成網(wǎng)絡(luò)，主要起懸浮作用，所以又稱為“網(wǎng)絡(luò)懸浮劑〞；3、片狀材料，如云母片、稻殼、廢塑料片、編織袋碎片，主要起填塞作用，所以又稱為“填塞劑〞。堵漏材料

一、橋接堵漏劑5.2堵漏工藝技術(shù)井漏處理43堵漏材料二、柔性堵漏劑柔性堵漏劑由橡膠粒、改性石棉和皮屑等復(fù)配，加人鉆井液中，其中膠粒起架橋作用，改性石棉和皮屑起充填和固化作用，橡膠粒密度1.17～1.27g/cm3之間，能夠均勻地分散在鉆井液中，并能吸附鉆井液中的粘土等物質(zhì)形成一層吸附膜，具有一定的粘結(jié)作用。膠粒有彈性，容易進(jìn)人較小的裂縫，且膠粒呈不規(guī)那么的多面體，能與縫壁產(chǎn)生較大的摩擦力，這種堵漏劑對付裂縫性漏失很有效。5.2堵漏工藝技術(shù)井漏處理44二、柔性堵漏劑使用柔性堵漏劑時，應(yīng)根據(jù)裂縫寬度選擇膠粒粒度，大于裂口寬度的膠粒應(yīng)占40%-50%，相當(dāng)于裂縫寬度1一1/2倍的膠粒占10％一20%，小于裂縫寬度1/2倍的膠粒占30%-40％是比較適宜的，它所形成的堵塞物不僅有一定的強(qiáng)度且比較致密。另外還有一種瀝青類型的堵漏劑，軟化點160℃,顆粒為不規(guī)那么體，能通過60～200目篩的顆粒占90%，不溶于水，但能很好的分散于水中。堵漏材料井漏處理5.2堵漏工藝技術(shù)45二、柔性堵漏劑瀝青類型顆粒在軟化點以下有一定的強(qiáng)度，進(jìn)人漏層后，形成橋接骨架，進(jìn)而形成墊層，起到充填和橋堵漏層的作用。瀝青類型堵劑有可塑性，可進(jìn)人小于顆粒尺寸的裂縫，井下溫度接近軟化點時，顆粒變形，可涂敷在井壁上，形成致密而堅韌的涂層，既可以防漏，又可以防塌。堵漏材料井漏處理5.2堵漏工藝技術(shù)46即將不同粒徑的剛性顆粒、柔性顆粒、纖維物質(zhì)、片狀物質(zhì)按一定比例混合，加人高粘切高失水的鉆并液中，泵迭至漏層位置堵偏。因為井漏后，我們很難確定漏層的性質(zhì)，假設(shè)是裂縫性漏失，其裂縫寬度絕不會是均勻一致的，而混合型堵漏劑的適用范圍是比較廣泛的，剛性顆粒先在孔道內(nèi)架橋，然后是纖維物質(zhì)、片狀物質(zhì)及特小的粘土粒子進(jìn)行充填，形成了堅實的堵塞物質(zhì)，典型的復(fù)合堵漏劑有以下幾種。三、復(fù)合堵漏劑5.2堵漏工藝技術(shù)堵漏材料井漏處理47①橡膠粒復(fù)合堵漏劑。橡膠粒35%，核桃殼20%，貝殼粉15%,鋸末10%，棉籽殼12%，花生殼5%，稻草3%。②橋接堵漏劑。核桃殼：云母：橡膠粒：棕絲：蛭石：棉籽殼：鋸末兒3:2:3:0.1:2

三、復(fù)合堵漏劑5.2堵漏工藝技術(shù)堵漏材料井漏處理48③棉籽殼丸堵漏劑。將50％的棉籽粉、31％的棉籽殼、1％的棉絨、18％的膨潤土和0.1％的外表活性劑.混合均勻，在管狀爐中用燕汽加熱至100～160℃，然后將加熱后的混合料壓縮，用制丸機(jī)擠壓成直徑6.3mm,長6.3～25.4mm的丸劑，以備應(yīng)用。鉆遇漏失層時，在鉆井液中加人10%-25％的棉籽殼丸，泵入漏層，經(jīng)一段時間后，棉籽殼丸吸收大量的水份，引起膨脹和分裂，封堵漏層。5.2堵漏工藝技術(shù)堵漏材料三、復(fù)合堵漏劑井漏處理49

四、膨脹型堵漏劑[用于化學(xué)堵漏〕5.2堵漏工藝技術(shù)堵漏材料井漏處理505.2堵漏工藝技術(shù)堵漏材料四、膨脹型堵漏劑井漏處理51

SYZ膨脹性堵漏劑不能用水基鉆井液直接攜帶。使用該劑時必須分三步走。第一步，用油包水乳狀液攜帶該劑至漏層就位。第二步，注人含破乳劑的液體，使之流經(jīng)漏失通道，并將橋塞孔隙內(nèi)的油包水乳狀液驅(qū)出。為了充分發(fā)揮破乳劑的作用，應(yīng)間歇驅(qū)動，使破乳劑與油包水乳狀液有充分的接觸時間和接觸面積。第三步，在SYZ吸水膨脹后，再用鉆井液擠堵，可形成堅實的堵塞層。5.2堵漏工藝技術(shù)堵漏材料四、膨脹型堵漏劑井漏處理525.2堵漏工藝技術(shù)堵漏方法井漏處理53●堵漏方法發(fā)現(xiàn)井漏以后，要根據(jù)井漏情況，采取不同的方法進(jìn)行處理，通過對發(fā)生現(xiàn)象、地質(zhì)、施工情況、井下鉆具結(jié)構(gòu)等信息的綜合分析，確定漏失原因和性質(zhì)，擬定堵漏方案，主要包括井下情況分析、漏失發(fā)生經(jīng)過、發(fā)生現(xiàn)象，科學(xué)地運(yùn)用堵漏規(guī)程，對于井下壓力系統(tǒng)比較復(fù)雜地層結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的井只能采取堵漏的方法進(jìn)行處理，對于壓力系統(tǒng)單一地層結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大的井可以采用降低井底壓力的方法進(jìn)行處理。附井漏處理程序圖及一般堵漏規(guī)程：5.2堵漏工藝技術(shù)堵漏方法井漏處理54現(xiàn)場掌握鉆井液性能井身及井下鉆具結(jié)構(gòu)井漏發(fā)生現(xiàn)象與漏失量井漏發(fā)生經(jīng)過施工情況地質(zhì)情況綜合分析確定井漏原因、漏層位置、漏失性質(zhì)擬定堵漏方案5.2堵漏工藝技術(shù)井漏處理55地質(zhì)和施工情況分析是指對所鉆井進(jìn)行全面了解和分析。包括鄰井資料、施工井深、層位、巖性、地層壓力梯度、井身質(zhì)量、漏層是否產(chǎn)層，鉆進(jìn)及循環(huán)是否正常等，鉆速變化情況。井漏發(fā)生經(jīng)過是指井下漏失可以發(fā)生在鉆進(jìn)、起下鉆和處理井下復(fù)雜等各種工況，不同工況發(fā)生漏失性質(zhì)不一樣，分析發(fā)生經(jīng)過，可獲得弄清漏失發(fā)生原因和性質(zhì)的重要信息。5.2堵漏工藝技術(shù)堵漏方法井漏處理56

不同的漏失情況，發(fā)生原因和性質(zhì)有著不同的現(xiàn)象和特征，如泵壓變化、能否建立循環(huán)、返出巖屑是否異常。分析掌握井漏發(fā)生的現(xiàn)象和漏失量，可以獲得確定井漏發(fā)生原因和性質(zhì)的信息，對于判斷井漏類型尤為重要。了解掌握井身結(jié)構(gòu)及鉆具結(jié)構(gòu)和鉆井液性能是鉆井液工程師最根本的工作，結(jié)合以上各種情況綜合分析，可以判斷確定井漏原因、漏層位置和漏失性質(zhì)，擬定正確的堵漏方案。5.2堵漏工藝技術(shù)堵漏方法井漏處理575.2堵漏工藝技術(shù)堵漏方法井漏處理585.2堵漏工藝技術(shù)堵漏方法—①靜止堵漏井漏處理59靜止堵漏適用范圍：①鉆進(jìn)過程因操作不當(dāng)，人為憋裂地層而發(fā)生誘導(dǎo)裂縫所引發(fā)的井漏；②密度過高，液柱壓力超過地層破裂壓力而產(chǎn)生井漏。③深井段發(fā)生的井漏；④鉆進(jìn)過程突發(fā)的井漏；⑤無論什么原因所發(fā)生的井漏，在組織堵漏實施準(zhǔn)備階段均可采用靜止堵漏。

5.2堵漏工藝技術(shù)堵漏方法—①靜止堵漏井漏處理60②隨鉆堵漏。假設(shè)漏速1～3m3/h，一般成為滲透性漏失。通過適當(dāng)降低鉆井液密度，提高或降低鉆井液粘度、切力，減少液柱壓力和流動阻力，使鉆井液對井底壓力與地層漏失壓力相平衡的情況下進(jìn)行鉆進(jìn)。可在鉆井液中參加隨鉆堵漏劑〔參加4～6%單向壓力封閉劑或3～4%鋸末也可以參加超低滲〕。近年來單向壓力封堵劑存在著增粘特別是承壓能力低的缺陷，逐漸被超低滲所取代。單向壓力封閉劑是采用短棉絨纖維或?qū)⒛撤N木質(zhì)纖維經(jīng)化學(xué)處理和機(jī)械加工而制成的自由流動粉末，外表可被水潤濕，但不溶于水，在鉆井液參加該劑后〔加量不低于3%)。5.2堵漏工藝技術(shù)堵漏方法

井漏處理61單向壓力封閉劑在正壓差作用下，能有效地封堵砂巖、礫石層、破碎煤層及其他地層的微細(xì)裂縫和孔隙。但在負(fù)壓差作用下，能自動解堵。單向壓力封閉劑的封堵效果與纖維種類、形狀、粒度分布、可塑性和空間結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)，不規(guī)那么的纖維結(jié)構(gòu)便于形成較好的骨架結(jié)構(gòu)，適當(dāng)?shù)拇笾行×６确植急葐我坏拇掷w維封堵要快，具有適當(dāng)可塑性的顆粒比剛性顆粒形成的骨架結(jié)構(gòu)好，具有空間結(jié)構(gòu)而又帶有可塑性的纖維物質(zhì)是較好的防漏堵漏物質(zhì)，因此選用單向壓力封閉劑時應(yīng)使用所含成分與漏層的孔道尺寸相匹配。堵漏方法—②隨鉆堵漏5.2堵漏工藝技術(shù)井漏處理62

如果漏失依然存在，可參加小顆粒物質(zhì)如云母片、蛭石灰、碳酸鈣及成膜封堵類暫堵劑等材料，在漏失過程進(jìn)行隨鉆堵漏。隨鉆堵漏時可在原漿〔30～60m3〕中提前參加濃度為3～6%細(xì)核桃殼、鋸末、單封等隨堵材料，作為段塞打入漏層中邊鉆邊堵，必要時可采用全井隨鉆堵漏工藝。在井下允許的情況下適當(dāng)降低泵排量，待井漏堵住后，再逐漸提高排量，以滿足攜巖和洗井要求，必要時可以采用起到平安井段與靜止堵漏相結(jié)合的方法。5.2堵漏工藝技術(shù)堵漏方法—②隨鉆堵漏井漏處理63

5.2堵漏工藝技術(shù)堵漏方法井漏處理645.2堵漏工藝技術(shù)井漏處理堵漏方法65不可試圖開泵循環(huán)，盡快將鉆具起出到平安位置，在上起同時，不間斷地從環(huán)空灌入鉆井液〔在沒有鉆井液的時候可以灌清水〕，以維持必要的液柱壓力，防止井壁過早的坍塌。此時可能鉆具內(nèi)出現(xiàn)反噴，上提阻力也可能越來越大，這也是井塌或發(fā)生砂橋的前兆。出現(xiàn)這種情況，甚至這種情況越來越嚴(yán)重，要加快起鉆速度，加大井口的灌入量，只要在設(shè)備和鉆具的平安限度以內(nèi)，盡最大可能上提。井漏處理5.2堵漏工藝技術(shù)堵漏方法66一般情況下，中間不停頓，不要反復(fù)開泵，爭取將鉆具起完。即使起不完，多起一柱就可以減少一柱倒扣的工作量。只要鉆具未卡住，就可以根據(jù)漏失情況沉著進(jìn)行專業(yè)堵漏。施工前要較準(zhǔn)確地確定漏層位置，施工時要嚴(yán)格按照施工步驟進(jìn)行。鉆具一般應(yīng)下在漏層的頂部，個別情況可下在漏層中部；禁止下過漏層施工，以防卡鉆。5.2堵漏工藝技術(shù)堵漏方法井漏處理67

④橋接劑堵漏

橋接堵漏是利用不同形狀、尺寸的惰性材料，以不同的配方混合于鉆井液中直接注入漏層的一種堵漏方法。主要是用固體顆粒堵塞縫隙孔道，其中剛性顆粒在漏失孔道中起架橋和支撐作用，改變剛性顆粒的大小，可以在不同尺寸的裂縫孔道中起到架橋和支撐作用。柔性顆粒易于架橋和充填，又易亦形，因而使用的粒度范圍可大一些，最大粒度可以大于裂縫寬度。

5.2堵漏工藝技術(shù)堵漏方法井漏處理68●堵漏方法④橋接劑堵漏采用橋接堵漏時應(yīng)根據(jù)不同的漏層性質(zhì)，選擇堵漏材料的級配和濃度，否那么，在漏失通道中形不成“橋架〞，或是在井壁處“封門〞，使堵漏失敗。剛性顆粒最正確粒度范圍為裂縫寬度的1/2--1/7，直徑大于裂縫寬度的顆粒進(jìn)不了裂縫，直徑小于1/7裂縫寬度不易在裂縫中形成架橋骨架。

5.2堵漏工藝技術(shù)堵漏方法井漏處理69在試壓時出現(xiàn)的井漏，由于漏失段長且位置不清楚，采用配制大量橋漿(通常為40～60m3)，覆蓋整個裸眼井簡的堵漏方法，經(jīng)常可取得成功。注意：采用橋接堵漏時盡量下光鉆桿，如帶鉆頭要去掉噴嘴，不然選擇的橋接材料尺寸必須首先滿足噴嘴尺寸，以防止堵塞鉆頭。堵漏成功后立即篩除在井漿中的橋接材料。④橋接劑堵漏5.2堵漏工藝技術(shù)堵漏方法井漏處理70根本材料為粘土、石灰、燒堿和水玻璃，由于這些材料組成的比例不同，而有不同的特性，常用的有低比例石灰乳漿、高比例石灰乳漿和速凝石灰乳漿三種。□低比例石灰乳漿常用配方是石灰乳〔密度1.4g/cm3)與鉆井液之體積比為〔1～5):10，這種配方在高溫條件下固化速度慢，流動度差，可塑性大，適用于中深井低壓水層的堵漏。⑤石灰乳堵漏5.2堵漏工藝技術(shù)堵漏方法井漏處理71□高比例石灰乳漿常用的配方為石灰乳〔密度1.4g/cm3〕與鉆井液〔密度1.4g/cm3〕之體積比為〔(2--1)：1，這種配方在70-80℃下經(jīng)過一定時間將產(chǎn)生固化現(xiàn)象，固化后強(qiáng)度較低，適用于深井堵漏?？伤峄舛拢跐舛?5％的鹽酸中，溶解度可達(dá)40%-60%。⑤石灰乳堵漏5.2堵漏工藝技術(shù)堵漏方法井漏處理72

⑤石灰乳堵漏速凝石灰乳漿這種配方是在高比例灰乳漿的根底上加人水一玻璃和燒堿作為催凝劑，縮短凝固時間并減少漏矢量，固化后性質(zhì)與高比例石灰乳漿根本相同，其配方是按石灰乳漿總體積加燒堿2%〔重量〕、水玻璃1％一3%〔體積〕。5.2堵漏工藝技術(shù)堵漏方法井漏處理73

⑥注水泥塞堵漏

采用混合法注水泥堵漏即使橋接物質(zhì)與水泥漿混合堵漏方法。在漏層連通性好漏速大的地層中，直接注水泥漿，容易漏光?？上茸蛉麆诹芽p中架橋，降低漏速，然后再注人水泥漿堵漏，徹底封住漏層喉道。井漏處理5.2堵漏工藝技術(shù)堵漏方法74⑥注水泥塞堵漏平衡法注水泥堵漏示意圖5.2堵漏工藝技術(shù)堵漏方法井漏處理75⑥注水泥塞堵漏循環(huán)加壓擠水泥堵漏示意圖5.2堵漏工藝技術(shù)堵漏方法井漏處理76⑦化學(xué)堵漏⑧高濾失漿堵漏5.2堵漏工藝技術(shù)堵漏方法井漏處理77

大港油區(qū)風(fēng)化店油田棗111斷塊孔二段、王官屯油田王104x2斷塊的沙三段、官997斷塊的沙三段玄武巖、沈家鋪官109-1斷塊、孔店油田的孔46斷塊等區(qū)塊生物灰?guī)r、段六撥地區(qū)和扣村扣51井區(qū)斷層等特殊地層井段容易井漏。冀東南堡、北堡、老爺廟等特殊地層井段容易井漏。發(fā)生在明化鎮(zhèn)低壓砂巖地層、館陶組玄武巖下部NgⅣ①和NgⅣ②為高孔高滲砂礫巖層極易漏失，假設(shè)上部玄武巖井段劃眼時出現(xiàn)憋泵，極易導(dǎo)致井漏；由于儲層壓力虧空，致使鉆井液當(dāng)量密度高于儲層孔隙壓力。5.2堵漏工藝技術(shù)井漏處理78(一)井漏大小分類及堵漏劑配方1、井漏分類：對于∮215.9mm及以上井眼，一般漏速在1～3m3/h為小漏；漏速在3～5m3/h為一般漏失，漏速大于5m3/h為嚴(yán)重漏失。2、堵漏漿配方〔1〕隨鉆堵漏：井漿+0.25-1%單封+1-2%的細(xì)目鈣〔2〕靜止堵漏的堵漏漿配方小漏：井漿+0.5-1%復(fù)合堵漏劑+1-2.0%單封一般漏失：井漿+2-3%復(fù)合堵漏劑+1-2.0%單封+0.5-1%JYW-II嚴(yán)重漏失：井漿+3-5%復(fù)合堵漏劑+3-4%果殼+2-3%云母+1%JYW-II5.2堵漏工藝技術(shù)堵漏方法井漏處理79

井漏處理處理井漏復(fù)雜的原那么80井漏處理課間休息81傳統(tǒng)堵漏方法5.2堵漏工藝技術(shù)井漏處理靜止堵漏

橋塞堵漏水泥漿堵漏其它石灰乳堵漏柴油膨潤土漿化學(xué)堵漏隨鉆堵漏

82對于連通性溶洞的封堵，一般都較為困難，與地下水連通的較小溶洞性漏失，采用凝膠加水泥或快干水泥等方法一般能奏效，但對于大溶洞、大裂縫性井漏，這些方法就難以奏效。難點包括：①井壁缺失或局部缺失，架橋困難；②堵漿被置換或稀釋而難以形成有效的堵塞隔墻。采用清水強(qiáng)鉆下套管封隔或采用下堵漏工具進(jìn)行封堵，是較為有效的方法。下面介紹幾種處理不同類型溶洞和裂縫性井漏的行之有效的方法。洞穴漏失

5.2堵漏工藝技術(shù)復(fù)雜井漏的處理井漏處理835.2堵漏工藝技術(shù)復(fù)雜井漏的處理洞穴漏失

井漏處理84先向溶洞中注入具有較高粘度的鉆井液，起到承托作用，隔離地下水。然后再注入固化性流體材料和隔離液，承托液與固化流體接觸后產(chǎn)生弱凝膠體，靠平衡壓力讓其保持在漏失溶洞口附近，固化形成一定強(qiáng)度后即可到達(dá)封堵效果。5.2堵漏工藝技術(shù)復(fù)雜井漏的處理洞穴漏失

井漏處理855.2堵漏工藝技術(shù)復(fù)雜井漏的處理洞穴漏失

井漏處理86遵循水層漏失的處理原那么，歸納各油田大量處理水層漏失的方法，總結(jié)出處理水層漏失的工藝措施。

5.2堵漏工藝技術(shù)復(fù)雜井漏的處理井漏處理水層漏失

1連續(xù)灌注堵漏法2快速凝固堵漏法3段塞式隔水堵漏法87段塞式隔水堵漏法方法是針對一般堵漏漿液怕水的弱點從根本上解決“不怕水〞的問題?；瘜W(xué)凝膠堵劑是利用高分子材料和交聯(lián)劑發(fā)生化學(xué)反響，形成具有一定的粘彈性，與巖石有較強(qiáng)粘附作用的凝膠體而到達(dá)封堵漏層的目的。由于化學(xué)凝膠不溶于水，所以采用化學(xué)凝膠一水泥漿段塞式復(fù)合堵漏，是處理水層漏失的有效手段之一。在復(fù)合體系中，化學(xué)凝膠具有防止水泥漿和泥漿混漿、防止地下水對水泥漿的稀釋、預(yù)先堵塞漏失通道三個方面的作用。5.2堵漏工藝技術(shù)復(fù)雜井漏的處理井漏處理水層漏失

88流得進(jìn)停得住抗沖稀充得滿惡性漏失隔得斷抗得住固結(jié)堵漏雙液法堵漏逐次法堵漏觸變法堵漏5.2堵漏工藝技術(shù)復(fù)雜井漏的處理井漏處理89

5.2堵漏工藝技術(shù)井漏處理905.2堵漏工藝技術(shù)井漏處理915.2堵漏工藝技術(shù)井漏處理925.2堵漏工藝技術(shù)935.2堵漏工藝技術(shù)94絨囊工作液，由水〔或鹽水或固相顆粒水或油〕為連續(xù)相，外表活性劑、聚合物處理劑通過物理、化學(xué)作用自然形成粒徑15-150μm〔60-70μm居90%〕、壁厚3-10μm，內(nèi)部似氣囊，外部粘附絨毛的絨囊，分散在連續(xù)相中形成的穩(wěn)定的氣液體系。穩(wěn)定時間可以根據(jù)需要調(diào)整，抗溫可以根據(jù)需要調(diào)整。絨囊工作液是在研究可循環(huán)泡沫和微泡工作液時發(fā)現(xiàn)的，它是一種可以實現(xiàn)自匹配絨囊封堵的新型材料。能在不改變常規(guī)工作液性能的根底上，實現(xiàn)提高地層承壓能力或欠平衡作業(yè)。5.2堵漏工藝技術(shù)95絨囊工作液中絨囊的微觀結(jié)構(gòu)，決定了絨囊工作液的主要作用在于提高地層承壓能力，而且具有獨(dú)特的流變性、良好的潤滑性和較強(qiáng)的儲層保護(hù)能力，以滿足過平衡作業(yè)需要。同時由于氣囊存在，可使密度降低至0.75g/cm3，用于欠平衡作業(yè)，絨囊工作液在封堵大中小漏失通道時，封堵機(jī)理不同。5.2堵漏工藝技術(shù)96如遇與絨囊直徑相當(dāng)?shù)穆┦ǖ溃话阏J(rèn)為是中高孔滲地層，絨囊向低壓區(qū)移動，靠近漏失通道的氣囊被“吸〞進(jìn)地層，拉長充填漏失通道，賈敏效應(yīng)增加漏失阻力，液相中的其它絨囊在壓差作用下堆積漏失通道入口處，粘度增大，封堵地層。封堵中縫中洞5.2堵漏工藝技術(shù)97不影響井下動力鉆具作業(yè)鉆井現(xiàn)場應(yīng)用情況5.2堵漏工藝技術(shù)98采用yst-48r無線隨鉆測繪儀，鉆井過程中信號通過絨囊鉆井液按一定頻率上傳，強(qiáng)度強(qiáng)，應(yīng)用過程中信號采集良好。測斜儀MWD地面監(jiān)控界面5.2堵漏工藝技術(shù)995.2堵漏工藝技術(shù)1005.2堵漏工藝技術(shù)1015.2堵漏工藝技術(shù)102高效承壓劑的特性5.2堵漏工藝技術(shù)103A型堵漏劑B型堵漏劑井下漏層泵泵雙液堵漏法5.2堵漏工藝技術(shù)104比照評價表名稱密度g/cm3粘度mpa.s固化時間/h強(qiáng)度MPa橋接堵漏液1.2080>242雙液堵漏液1.50>150415優(yōu)點：雙液堵漏法施工，比傳統(tǒng)的橋漿堵漏方法，堵漏液的粘度提高一倍、強(qiáng)度提高了7.5倍以上，且堵漏液的固化時間短，堵漏效果好，充分表達(dá)出了雙液法的優(yōu)越性。雙液堵漏法5.2堵漏工藝技術(shù)105對于裂縫、洞較大、裂縫發(fā)育、破碎地層的惡性漏失。用在水中自動分散的極細(xì)纖維(20-30納米)，配制水泥漿(均勻混合)：這種水泥漿在壓差作用下流動經(jīng)過孔喉、裂縫狹窄處，纖維自動糾纏架橋成網(wǎng)，逐漸阻止水泥粒子(較粗)通過，引起水泥粒子堆集。由于纖維本身強(qiáng)度高，在水泥漿中密度大，那么此網(wǎng)強(qiáng)度高，承壓能力強(qiáng)，從而阻止水泥漿在地層中繼續(xù)流動而停止下來(在漏層中及時站住)，迅速凝結(jié)，固化形成強(qiáng)度。5.2堵漏工藝技術(shù)1065.2堵漏工藝技術(shù)107①利用專用工具，充填溶洞空間，建立屏障；②提高堵漏漿液抗地層流體稀釋的能力。在有大裂縫和溶洞的井眼中，存在著大段井壁“空缺〞，且常有流動水，一般堵漏方法難以奏效，采用大型尼龍袋堵漏工具封閉可取得較好效