防漏堵漏技术

防漏技术




控制开泵泵压，下钻过程中可采取分段循环，采用小排量 开泵；划眼时控制速度，严防蹩泵引起井漏。 起下钻要尽量避免产生激动压力，下钻时要控制下钻速度， 起钻时注意向井筒内回灌泥浆。 泥浆岗和井队工程人员要协助共同做好液面监测工作，做 到计量工具齐全，计量地点固定，计量数据准确，并有详 细记录。 盐城组砂砾岩地层胶结性差，易发生井漏，大井眼可补充 土粉、0.5%单封或复堵随钻防漏，保持泥浆具有较好的粘 切，确保携砂能力。 若钻遇玄武岩应及时加强坐岗观察泥浆液面变化，若漏失， 根据漏失大小采取相应的堵漏措施及时堵漏，必要时进行 起钻静堵。
二、江苏油田井漏情况统计分析

根据对江苏油田井漏情况统计分析,目前我油 田主要漏失类型有（1）裂缝漏失；（2）断 层漏失；（3）渗透性漏失；（4）蹩漏；（5） 溶洞性漏失。其中裂缝漏失又可分为：（1） 玄武岩裂缝漏失；（2）辉绿岩裂缝漏失； （3）其它裂缝漏失。
江苏油田井漏情况统计分析

从漏失原因上看，一是地层原因，地层本身 存在裂隙而井漏；二是调整井钻井时，由于 注水提高了地层压力系数，为平衡地层压力 钻井液密度相应提高，加重压漏了承压能力 较低的上部地层；三是施工时的技术措施不 当，开泵过猛、下钻太快、分级箍设置不当 等。
桥堵材料

桥接堵漏具有经济价廉，使用方便，施工安全的优点， 可以解决由孔隙和裂缝造成的部分漏失和失返漏失。桥堵材 料应根据不同的漏层性质选择级配和浓度，颗粒状、鳞片状 和纤维状的堵漏材料复配比一般为2:1:1，使之互补，以增强 堵漏效果;并有5%的惰性材料大于桥堵的缝隙尺寸。纤维状 材料长度一般为所要桥堵裂缝尺寸宽度的2-3倍直径为漏层 孔径的1/2左右对于强度低而柔性大的材料，应选用稍长的 尺寸，对于强度高而柔性小的材料，应选用稍短的尺寸;惰性 材料在泥浆中的加量一般控制在4%一6。如常用尺寸的颗粒 状堵漏材料堵漏不成功，可换用较大尺寸的颗粒，并适当增 加用量。颗粒状材料有:核桃壳、橡胶粒、硅藻土、沥青等; 纤维状材料有:锯末、棉纤维、亚麻纤维等;片状材料有:云母 片、谷壳等。

造成堵漏难的原因可分为三类:第一类是漏层 位置不清楚，盲目堵漏;第二类是堵漏材料对 地层的适应性差，“有病乱服药”的现象严 重;第三类则是堵漏施工参数掌握不好，因目 前尚无有关理论和计算公式可依，常常导致 堵漏效果不佳或堵漏失败。
一、漏失机理

漏失机理表现为三个方面: ①地层岩石的多孔性、多洞性和节理发 育，裂缝纵横交错，结构疏松，渗透率高，形成了自然漏失通道； 在沉积过程中，由于自然条件和气候条件变化，存在多次沉积间断 时间处于长期风化状态的界面，其岩层裂缝更加发育，纵横交错。 使漏层表现为呈层段性、裂缝开度小，但漏失面积大的特征；②其 沉积环境决定了地层具有大量的根管和垂直方向上的孔洞,部分与大 气连通,使地层严重亏空，地层孔隙压力小，加之岩石胶结强度低， 在井内液柱压力的作用下，极易沿原始裂缝和节理压裂，形成人为 漏失通道；③当淡水进入漏失通道后，使岩石盐类胶结物溶解，降 低了颗粒间的胶结力，结构变形，分解为小颗粒，产生集中渗流， 形成特殊漏失通道，使井漏更加严重。
暂堵材料

暂堵材料是利用泥浆体系中的已有固相颗粒 堵剂进入地层引起的漏层渗透率下降，在储 层浅部形成有效的屏蔽环，防止储层被进一 步损害，投产时解除堵塞，恢复地层渗透率， 从而达到有效保护储层的目的。根据屏蔽环 的不同，分为外屏蔽环、内屏蔽环暂堵技术。 外屏蔽环广泛采用单向压力封闭剂;内屏蔽环 采用易酸溶、油溶的堵漏剂进行堵漏。
广谱型屏蔽暂堵保护油气层材料
广谱型屏蔽暂堵保护油气层材料指在油气层 被钻开时，钻井液液柱压力与油气层压力之 间形成压差，在极短时间内，迫使钻井液中 人为加入的各种类型和尺寸的固相粒子进入 油气层孔喉，在近井壁附近形成渗透率接近 于零的屏蔽暂堵带。
化学堵漏材料

化学堵漏材料利用高聚物在界面上的静力、 界面分子间作用力、化学键力，使聚合物在 界面处形成粘接，并控制化学反应时间，在 漏层处形成所需的堵漏材料。
高温堵漏材料

根据室内研究，结合现场应用实际，高温 堵漏以桥堵为主，高温堵剂以云母、蛙石、 石棉、贝壳等为主。
复合堵漏材料

复合堵漏材料主要用于处理复杂漏失，尤 其是水层漏失、气层漏失和长段裸眼井漏 失及大裂缝、大溶洞漏失。
堵漏、防水两用堵漏剂

以调整固化时间的无机凝胶和各类树脂为基 础，根据井下漏失情况配合常规堵漏剂组成。 堵剂具有抗水性，干缩率低，有较好的结构 强度。

三、堵漏材料
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近年来，随着石油天然气勘探的进一步深入，井漏 问题变得日益突出，因而堵漏成为许多井安全钻井 所必需采取的措施，而结合漏层性质选择合适的堵 漏材料是保证成功堵漏的必要条件。 类别：桥堵材料 、高失水堵漏材料 、软硬塞堵漏 材料 、无机胶凝堵剂 、暂堵材料 、广谱型屏蔽暂 堵保护油气层材料 、化学堵漏材料 、高温堵漏材 料 、复合堵漏材料 、堵漏、防水两用堵漏剂
四、防漏技术



对地质提示有易渗漏层、玄武岩、辉绿岩地层、断 层的开发井，施工中应加强坐岗观察，观察钻井液 液面变化，若钻遇漏失，根据漏失大小采取相应的 堵漏措施及时堵漏。 钻前应备土粉、堵漏剂，以防发生井漏时及时用料, 并根据井场现有的泥浆罐储备足够的泥浆。 用合理的钻井液密度，实现近平衡压力钻井；在钻 进过程中应保持钻井液性能稳定，避免钻井液性能 大起大落而引起压力激动；软泥岩地层钻进时，防 止钻头泥包。 全面检查保养固控设备和所有循环罐的搅拌器，及 时清除无用固相，降低钻井液环空压耗。
软硬塞堵漏材料

软硬塞堵漏材料所形成的堵塞不固化，靠形 成的不流动粘稠物质封堵漏层。由于软塞切 力大，流动阻力大，因此可限制人为裂缝的 发展，且软塞不固结，在人为裂缝稍增大的 情况下，它也会变形而起堵漏作用。在挤压 时，软塞不仅堵住大裂缝，也进而堵住小裂 缝。
无机胶凝堵剂

无机胶凝堵剂以水泥为主，包括各种特殊水 泥、混合水泥稠浆等。水泥是钻井防漏堵漏 中最常用的材料之一，其特点是封堵漏层之 后，具有较高的承压能力。
防漏堵漏技术
储书平
内容





漏失机理和堵漏技术机理 江苏油田井漏情况统计分析 ------ 漏失类型 堵漏材料 防漏技术 堵漏措施 水平井防漏堵漏 调整井防漏堵漏技术 井漏的预防与处理措施（作业指导书）

井漏问题是钻井工作长期存在且未能很好解 决的技术难题，堵漏技术是钻井界长期研究 的重要课题。近几年来，堵漏技术有了较大 的发展，各地区总结出适合本地区特点的堵 漏工艺技术，堵漏材料的品种不断增多，堵 漏成功率在不断提高。尽管如此，井漏的问 题仍然没有得到很好的解决，井漏造成的损 失仍然居高不下。
防漏堵漏技术难点



（1）玄武岩、辉绿岩裂缝性地层联通性好，裂隙大，因此易产 生严重漏失，在该地层钻进过程中，如何进行防漏、堵漏且顺 利穿过漏失层，保证钻井施工的安全。 （2）漏失类型的判断。 （3）探井对漏失层位预报不准确。 （4）调整井是在油田已投入开发或注水开发后所钻井，地层孔 隙压力、破裂压力及岩层的性质均发生了变化，在钻进过程中 既可能有天然漏失层引起的漏失，又有因压井诱发性裂缝造成 的漏失，同一井中存在多压力层系，使调整井的防漏、堵漏技 术难度增大。 （5）定向井、水平井工序复杂，起下钻次数多，因岩屑床引起 环空不畅，增大循环压耗，易诱发井漏。尤其在大井斜段和水 平段，密度窗口变窄，同时要兼顾油气层的保护，对防漏、堵 漏提出了更高的要求。
漏失类型
玄武岩裂缝漏失：主要发生在盐城组，漏失 量在20～100 m3/h。 辉绿岩裂缝漏失：主要发生在戴南组，经常 为突发性井漏，漏失量较大，常常无返出。 裂缝漏失：主要发生层位视裂缝位置而定， 一般在300米到2000米之间，漏失量也视裂 缝情况而定，从几方/小时到无返出。

漏失类型
断层漏失：主要发生层位视断层位置而定， 漏失量也视断层情况而定，从几方/小时到无 返出。 渗透性漏失：主要发生层位为渗透性好的沙 砾层、油气层，漏失量一般为1～10 m3/h。

漏失类型
开泵蹩漏：主要发生在地层交界处、以及地 层压力系数较低的地层。油气层，漏失量一 般从几方/小时～几十方/小时。 溶洞性漏失: 主要发生于存在溶洞性的地层， 深度可深可浅，漏失量也视溶洞情况而定， 从几方/小时到无返出。
堵漏措施



（5）在出现漏速大于20m3/h 的较大井漏时，可考 虑使用桥接快凝水泥浆复合堵漏。 （6）在进行堵漏过程中，动作要快，各种设施齐 全、好用，防止发生因井漏导致地层垮塌、卡钻等 复杂、事故。 （7）在加堵漏剂的堵漏过程中应停用振动筛。待 漏失基本消失后，启用振动筛将堵漏剂筛出。及时 进行清罐,控制泥浆中的固含。 （8）在测斜或起下钻过程中,应注意观察井筒液面 变化，并及时向井内灌浆。
高失水堵漏材料

高失水堵漏剂配成的浆液进入漏失段后，在钻井 液液柱压力和地层压力所产生的压差作用下，迅速 失水，浆液中的固相组分聚集、变稠，形成滤饼， 继而压实，堵塞漏失通道。同时由于所形成的堵塞 具有高渗透性的微孔结构和整体充填特性，能透气 透水，但不能透过钻井液，因此钻井液在塞面上迅 速失水，形成光滑平整的泥饼，起到进一步严密封 堵漏失通道的作用。
五、堵漏措施



（1）配堵漏浆时不加纯碱，土粉加量10-12%，不需水化， 并根据漏速大小，按堵漏剂粗细比例配制后入井。 （2）出现漏速较小的渗漏，可进行边钻边加复堵0.5-1%或 单封0.5-1%随钻堵漏。 （3）若出现漏速小于5m3/h的井漏，加入2-3%单封随钻堵 漏，尽可能快速穿过漏层；若效果不佳，可在漏层注入堵漏 稠浆，起钻至漏层以上静堵。 （4）若漏速大于5m3/h，应根据漏速大小在新配制高般含 （般土15%以上）的土浆中加入5-12%复堵，或按核桃壳： 云母：锯末=6：3：2比例加入般土浆中，将堵漏稠浆泵入漏 层，起钻至漏层以上的稳定地层，按排量由小到大的原则， 循环观察漏速变化，并根据堵漏效果，调整堵漏浆中的配比， 进行第二、第三次桥堵。
堵漏技术机理



为了堵住漏层，必须利用各种堵漏材料，在近井筒周 围的漏失通道里建立一道堵塞屏障，用以隔断漏液的通道。 各种堵漏物质按下述基本步骤在漏层建立堵塞屏障： 漏材料达到漏层时，其固相颗粒的形状、尺寸、堵漏浆流 变性等均要适应漏失通道的复杂形态，堵漏剂才能按设计 的数量进入漏层。 堵漏剂进入漏层后不能让其源源不断地进入地层深处。进 入地层的堵漏剂必须能抵御各种填充物的干扰，在流动阻 力的作用下，在近井筒漏失通道的某处（如喉道、固相充 填造成的狭窄处、漏失通道和方向变化处），发生滞留、 堆积而充满一定范围的漏失通道空间。 充满一定范围漏失通道空间的堵漏剂在高温、压力或化学 反应等作用下，以机械堆砌方式或化学生成物的堆集建立 起止流屏障，止流屏障必须具有一定的机械强度，并与漏 失通道有牢靠的粘结强度，才能有效地封堵住漏层，不至 于发生暂堵现象。
六、水平井防漏堵漏

井漏是钻井工程常见的井下复杂情况之一， 但在水平井钻井过程中井漏更容易发生，而 且防漏堵漏比直井难度更大，特别是水平井 段为油气层时，既要堵住漏失，确保水平井 顺利完井，又不能对油气层产生损害，因而 必须寻求有效的防漏堵漏措施。
水平井井漏发生的特殊性



水平井井漏发生的原因除与直井引起井漏相同 的起因之外，还由于钻水平井作用于相同垂深地层 的压差较直井大，造成钻水平井比钻直井井漏更容 易发生，其原因： (1)水平井循环当量钻井液密度高于相同垂直井 深的直井，因而处于相同垂深的地层，在钻水平井 时所受到的压差大于直井，特别是钻水平井段时， 随着水平井段的延伸，地层孔隙压力没有变化而压 耗却愈来愈大，必然形成更大的压差，故水平井段 的尾部井漏的危险性最大。 ， (2)水平井井眼净化难度大，因而环空钻屑浓度 往往高于直井，从而增加了对地层的压差；严重时 还会出现因堵井眼而造成开泵时蹩漏地层。