钻井常识

井漏问题（一）一、井漏对钻井工作的危害及对堵漏工作的要求井漏是钻井施工中主要复杂问题之一，致使钻井工期的增长和成本的增加。

处理不当，还可能引起其它复杂情况，导致卡钻和打捞作业，甚至使井报废。

成功地钻进漏失地层的首先因素是钻前制定计划和准备工作，例如，储备足够的堵漏材料（钠土、纤维素、纯碱、锯末、高粘堵漏剂、膨胀堵漏王等等），再如，一开钻至多深，土层管下多少，怎样固井，等等，都要设计周全。

其次，是合理控制泥浆性能和起下钻速度，避免压裂地层造成井漏，一旦发生井漏，应准确判断漏失层位，漏失性质及漏失量。

最后，就是确定堵漏方案，实施堵漏方案，以最快的速度最低的成本堵住井漏且不留后遗症。

二、井漏的原因及堵漏原理泥浆在漏失通道受到四个力的作用，即泥浆柱静压力Pw、泥浆流动时对井壁的侧压力Pa、地层孔隙中水的压力Po、漏失通道对泥浆流动的阻力PL，如下图井漏的前提是井壁有漏失通道且漏失通道相互贯通，其次是钻井压力（ Pw ＋ Pa ）大于地层系统压力（Po ＋ PL），即△P＝（ Pw ＋Pa ）－（Po ＋ PL）＞0。

静压力Pw、侧压力Pa、流动阻力PL是变化的可以调整的，唯独地层压力Po是固定不变的。

例如，使用低比重，流动性好的泥浆，就是为了减少静液柱压力Pw和侧压力Pa，以防漏失；增加泥浆粘度，就是增加漏失通道对泥浆流动的阻力PL。

再如，泥浆静止时不漏，可循环时漏，就是因为钻进循环时增加了一侧压力Pa，使△P＞0，而发生井漏。

堵漏原理：1、用泥浆隔离或封闭漏失通道；2、减少漏失通道的断面尺寸；3、降低钻井-地层系统中的压差；4、调整泥浆的流变性能。

三、漏失种类1、黄土层浅部。

黄土层上部几米处至几十米处，属大裂隙或大洞穴漏失，一旦发生漏失就是全漏。

2、黄土层下部碎石层。

黄土层底部与基岩接触带10-30米厚的松散碎石层，属孔隙、裂隙相互穿插共存的混合地层，漏失量自大漏到全漏。

3、洛河组上部。

华池组底部洛河组上部存在大裂隙，漏失量10-50m3/h，甚至全漏。

4、砂体渗漏。

砂体普遍存在孔隙性渗漏，漏失量2-20m3/h。

5、套管外漏失。

套管外水泥脱落，漏失通道重新打通发生二次井漏或套管脱节、被磨穿发生井漏，这种漏大多是失返性漏失。

6、溶洞性漏失。

正常钻进时，方钻杆突然下降几米，接着就不返浆。

7、垂直大裂隙漏失。

这是目前最难堵住的一种漏失。

8、煤层也易发生漏失。

四、判断井漏的方法一旦发生井漏，应迅速而准确的收集以下参数：1、井深，漏失层厚度。

2、漏失量：小时漏失量及漏失总量。

3、井漏时间。

4、漏失性质：是孔隙漏失、裂隙漏失或是洞穴漏失。

5、井内动水位和静水位。

6、钻速，在大裂隙中钻速会突然加快。

7、岩屑大小，岩屑颗粒大小反映漏失通道尺寸大小，漏失通道的尺寸大于岩屑的尺寸时，泥浆中就不会含有岩屑。

通过对以上参数分析研究，确定堵漏的最佳方案，包括堵漏材料和堵漏工艺。

五、井漏的预防一开井漏的预防1、井架要对中、转盘要对正，以免井斜，土层管被磨出孔洞，出现井漏。

2、开钻前配好基浆。

3、最好钻穿黄土层30米，套管下到完整硬石上。

4、用水泥固牢土层管，洗井拌浆送浆加替浆水蹩压待凝固，每一个环节都要按规范进行，否则，都将使固井失败。

5、不要用水泥固井口，一来水泥根本就固不住井口，二来还会阻碍岩屑在土层管外环空间沉淀。

二开井漏的预防1、使用低比重泥浆。

泥浆比重低，静液柱压力小，井漏的程度就低。

2、泥浆应有良好的流动性，使循环状态的泥浆对井壁的侧压力减少到最低值。

3、泥浆对岩粉的絮凝沉淀性要强，能迅速堵塞岩石的自然空隙。

4、泥浆防塌排粉效果好，以免沉砂埋钻时开泵蹩漏地层。

5、控制下钻速度，避免压裂漏失层。

6、开泵要慢，并采用小泵量在低压下循环，待正常后再逐渐恢复正常泵量。

六、黄土层浅部漏失的2种堵漏办法1、用瞬间固化剂封堵。

发现井口不返浆，再强行钻进一米，接着起钻，准备堵漏。

材料：1m3清水，1吨瞬间固化剂，二者比例为1：1。

工具：3个半截机油桶（50升），3根木棍。

分成三个班，每班4个人，一个人往桶里加水40公斤，一个人往桶里加固化剂40公斤，一个负责快速搅拌（1—2分钟），一个人负责往井里倒，全部时间控制在10分钟以内。

30分钟后就可以下钻正常钻进。

瞬间固化剂封堵后不易发生二次漏失，可继续用清水钻进，不影响钻速。

2、用黄土、锯末、高粘堵漏剂堵漏将1吨黄土，0.5吨锯末和0.1吨高粘堵漏剂拌匀后用铣子加到井内（不可太猛，以免架桥），井外配5m3高粘度泥浆即5m3清水加2代高粘堵漏剂，下钻用小泵量钻进，很快就能堵住。

注意：为避免再次发生漏失，最好把排污泵放在泥浆池里，开泵，让井内返出的黄土、锯末不沉淀，继续参与循环。

提示：穿过漏层若干米后，原漏层再次发生漏失的处理办法：在漏层下1米处架桥，加1—2吨瞬间固化剂即可快速堵住。

七、土层下碎石层漏失的三种堵漏办法1、用瞬间固化剂堵漏井漏起钻后测水位，确认井底无水，就用瞬间固化剂堵漏。

2、用锯末、高粘堵漏剂堵漏如果井内水位小于50米，就用此法堵漏。

在泥浆池里加10m3清水加500公斤锯末，用排污泵冲均匀后快速加入4—6袋高粘堵漏剂，完毕全抽入井内，接着再加5—10m3清水，将堵漏剂尽可能多地进入漏层。

1小时后就可下钻钻进。

3、用膨润土、纤维素、锯末、高粘堵漏剂堵漏用膨润土和纤维素配10—15m3比重为1.1，粘度为100s的原浆，再快速加入400—600公斤锯末，4—8袋高拈堵漏剂，冲均匀后全抽入井内，接着再加5—10m3清水增压，将堵漏剂全进入漏层。

1小时后就可下钻钻进。

提示：对于特大裂隙漏失，就带漏钻进，堵漏成本高而耽误时间，但下完套管后必须用水泥把套管封死。

八、砂体渗漏的堵漏办法1、渗漏量小于6m3/h，加1—2袋高粘堵漏剂就能堵住。

2、渗漏量大于6m3/h，加3—4袋高粘堵漏剂和30—40袋锯末就能堵住。

3、渗漏量大于10m3/h，在加5—8袋高粘堵漏剂和50—60袋锯末的同时，再将泥浆池的岩屑全冲起来一起参与堵漏，效果也十分好。

九、华池组与洛河组接触带大漏的堵漏办法第一步、用排污泵把泥浆池岩屑冲起来后抽入井内。

第二步、在泥浆池里加50m3清水，加7.5T膨润土（15%）、200公斤纤维素和7袋纯碱、7袋烧碱，水化8—12小时。

第三步、土粉水化好后，就开始下钻到井底并合上方钻杆。

第四步、用最快的速度把100袋锯末和8袋高粘堵漏剂加到原浆中冲均匀，接着就开泵用泵量边循环边钻进。

第五步、返浆正常后，再钻进20米，确认漏层堵住后，慢慢地加清水，将比重和粘度降下来，恢复正常钻进。

十、灾难性井漏的堵漏办法1、用瞬间固化剂堵漏如果井底没有水，那用瞬间固化剂堵漏是最好不过的了，只是用量需要10吨以上。

2、用膨胀堵漏王堵漏配30m3原浆，要求比重1.12、粘度80s，失水量15ml/30min。

不下钻杆，将膨胀堵漏王和高粘堵漏剂2：1比例拌合30袋，再装上袋，搬到井口待用。

用排污泵向井内抽原浆，同时向井内均匀倒上述混合料，比例是1m3原浆加2袋混合料，都加完后静止8小时，然后就可正常钻进。

十一、二次井漏的补救措施用膨胀塞子探准套管漏失位置后根据情况确定堵漏方法。

1、套管磨穿或脱扣位置在30m以上，采用人工挖或打侧眼的办法，找到该位置，随后用固水泥或加瞬间固化剂的办法进行堵漏。

2、套管磨穿或脱扣位置在30m以下套管鞋以上，首先在该位置下1米处架桥，然后选用瞬间固化剂或膨胀堵漏王进行堵漏。

3、套管鞋漏，同样是在其1米处架桥，然后用水泥进行堵漏。

二、井塌问题（二）一、直罗组井壁坍塌的原因1、直罗组岩石软，胶结性差，被钻穿后，裸露在井壁的岩石失去原来力的平衡而掉入井内。

2、直罗组泥页岩吸附井内水份，使粘土矿物晶格增大，自身结构强度下降，而发生分散或剥落于井内。

3、起钻速度太快，引起的抽吸压力的破坏。

4、起钻后未及时回灌，造成静液柱压力降低。

5、因故停钻，井壁长时间在泥浆中浸泡。

6、长时间在直罗段冲井。

7、在直罗段定向、反复纠斜。

8、弯曲钻杆对井壁的碰撞或敲打。

9、泥浆性能，如比重、漏斗粘度、失水量、矿化度和滤液粘度，不能维护井壁稳定。

二、如何判断井壁已坍塌？1、返出岩屑尺寸增大，数量增多且混杂。

2、卸掉方钻杆后，钻杆内喷浆严重。

3、泵压增高且不稳定，严重时会出现蹩泵现象，甚至蹩漏地层。

4、扭矩增大，蹩钻严重，停钻后转盘打倒车。

5、上钻遇阻，下钻遇阻。

需要反复划眼，严重时会发生卡钻或无法划到井底。

6、井径扩大，出现糖葫芦井眼，携屑困难，测井遇阻。

7、形成台肩，斜度大时会钻出新井眼，测井仪器碰到台肩上，无法再测下去。

三、如何预防井壁坍塌？1、搞清楚易塌地层不稳定机理与严重程度以及易塌层厚度，这是选择钻井液类型和配方的根本依据。

2、对钻井设备的性能，钻杆钻铤的质量，井队整体技术水平，定向技术以及油料和水的供应等都必须了解透彻，这也是配制钻井液不得不考虑的因素。

3、进入易塌层前10米配制好钻井液，坚持“一低二高二适当”的原理，将钻井液性能控制在以下范围内：a、比重1.04-1.06；b、漏斗粘度20-25秒；c、失水量5-8ml/30min；d、滤液粘度20-22秒；e、矿化度1-1.5%。

低的失水是为了减少页岩的表面水化力，高的矿化度是为了平衡页岩与钻井液之间含盐量差异，减少页岩渗透水化力，二者都是为了减少水敏性页岩的水化膨胀剥蚀。

高的滤液粘度是为了减少进入泥页岩的水量和增大水在泥页岩中的渗流阻力，使钻井液内水份不能进入很远。

陕北地层是负压地层，没必要用高比重钻井液，保持适当的比重1.04至1.06就很好。

适当的粘度，是因为过小了钻井液对井壁冲蚀力大，携带钻屑不利，过大了又会使泵压升高，排量减少，钻速下降，裸眼时间加长，压力激动增大，同样不利于防塌。

4、钻井液应保持良好的流动性能，减少对井壁的冲刷。

5、在易塌井段起下钻要缓慢，并坚持提钻回灌制度，避免抽吸压力和激动压力对井壁的破坏。

6、长时间停钻必须在易塌层下部架桥并注封闭浆，以避免易塌层出现严重垮塌。

7、完钻后配上完井液和封闭浆液，以保证测井顺利。

8、进入直罗组前，使用优质新钻头，尽可能提高钻速，缩短钻井时间。

9、延安组和延长组有长段砂岩，渗透性特强，应提前做好防漏工作，以免漏失严重时加清水，而破坏钻井液性能。

10、地面浆量应保持在60m3以上，使岩屑在地面有足够的沉淀时间，只有岩屑沉淀好，钻井液性能才能维持稳定，井壁才能维持稳定。

四、井壁已垮塌该如何处理钻井液？钻井液配制不合理或因设备、供水等原因造成长时间停钻均会使易塌地层出现严重垮塌，垮塌岩块滑落到规则井眼架桥，掉块越堆越高，易塌层4/5井眼被坍塌物填满。

下钻遇阻，划眼、反复划眼也加不了钻杆，强行加杆又会发生埋钻，处理埋钻事故又会发生事故加事故，甚至使井报废。