井漏
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钻井泥浆材料,钻井液助剂
一、井漏
井漏是指在钻井、固井、测试等各种井下作业中,各种工作液(包括钻井液、水泥浆、完井液及其他流体等)在压差作用下漏入地层的现象。
二、堵漏剂又称堵漏材料:
用来封堵漏失层,隔离井眼表面和地层,以便在随后作业中不会造成钻井液的漏失。
三、井漏发生后的现象
(1)正常循环情况下,钻井液由井口返出的数量减少,严重时井口不返钻井液。泥浆池的液面逐渐下降甚至很快抽干而中断循环。
(2)有时会发生钻速突然变快或钻具突然放空。
(3)泵压明显下降。漏失越严重,泵压降低越显著。
四、井漏发生的条件:
(1)压差。井筒内的工作液的压力大于地层孔隙的压力。
(2)漏失通道和容纳空间。地层中存在着漏失通道和较大的足够容纳液体的空间。
(3)通道的开口尺寸大于外来工作液中固相的粒径。通道可以是裂缝,也可以是孔隙和溶洞。
五、造成漏失的原因
(1)地层存在天然漏失通道,当井筒内钻井液作用于井壁的动压力大于地层的漏失压力时,发生漏失。
(2)由于钻井液的密度或粘切太高、环空不通畅造成环空压耗太大而压漏地层。
六、漏失的分类:
1、渗透性漏失发生在渗透性良好的砂岩、砂砾岩,一般漏失量较小,漏速慢。
2、裂缝性漏失
①天然裂缝:碳酸岩、白云岩、裂缝性砂岩。
②人为裂缝:井内压力过大使结合力较弱的层面产生裂缝,其漏失速度视裂缝大小而定。
3、溶洞漏失:溶洞漏失发生在石灰岩、白云岩,漏速快,常有进无出。
七、井漏的预防
1、设计合理的井身结构
钻井所遇地层的孔隙压力、漏失压力、破裂压力会有较大的差别。所以必须根据各种地层压力剖面来设计井身结构。
2、降低井筒中钻井液的动压力
过高的钻井液动压力是造成井漏的主要原因之一。一般可在钻井和完井过程中采取以下措施来降低钻井液的动压力:
①选用合理的钻井液密度与类型,实现近平衡压力钻井
②降低钻井液的环空压耗
③降低开泵、下钻和下套管过程中的激动压力等。
3、提高地层的承压能力
地层的漏失压力主要取决于地层特性,因此可以通过采用人工方法来封堵近井筒的漏失通道,增大钻井液进入漏失层的阻力来提高地层承压能力,达到防漏的目的。
①调整钻井液性能
钻进孔隙型渗透性漏失层时,进入地层前,可通过适当增加钻井液中的膨润土含量或加入增粘剂等措施来提高钻井液的动切力、静切力,达到提高地层的承压能力。
②钻井液中预加堵漏材料随钻堵漏
对于孔隙—裂缝性漏失层,在进入该层段之前,可在钻井液循环过程中加入堵漏材料。在压差作用下,进入漏层,封堵近井筒的漏失通道,提高地层承压压力,起到防漏作用。
③先期堵漏
在钻上部低压发育性好的地层时,即在进入高压层之前,可以对上部易漏地层进行先期堵漏。加入沥青、石蜡类堵漏剂等堵漏材料,在井壁上形成致密的泥饼,提高其承压能力,以便在钻下部高压时,使其能适应地层所需的高密度,防止井漏的发生。
4、保持较小的钻井液上返速度。
5、备足钻井液。钻穿漏失层前,地面要储备足够的钻井液,以备处理漏失使用。如果钻井液储备不足而又不能及时供应时,必须起钻至漏失层以上,以防卡钻或是其他事故。