压力敏感性地层井漏的预防与处理

压力敏感性地层井漏的预防与处理

40615队

赵海锋

摘要：压力敏感性地层是我们在钻井工作中经常会遇到的，这种地层因为其敏感性，给我们钻井工作带来更多的难度。压力敏感性地层是井漏事故发生频繁的地层，其特点主要有事故出现频率高、漏失较为严重、预防难度大、事故预兆不明显、处理困难等。所以研究压敏地层的井漏预防与处理方法变得极其重要，特别是预防措施的研究与应用。

压力敏感性地层是井漏事故发生频繁的地层，其特点主要有事故出现频率高、漏失较为严重、预防难度大、事故预兆不明显、处理困难等。所以研究压敏地层的井漏预防与处理方法变得极其重要，特别是预防措施的研究与应用。

关键词：压力敏感性井漏堵漏

1.1压力敏感性地层井漏的预防措施

压力敏感性地层容易产生井漏的根本原因是地层对压力的敏感。而这是地质条件决定的，所以要预防压敏地层的井漏就必须从压力方面着手。预防压敏地层井漏主要从以下就各方面着手：

（1）钻井前认真研究地层的地质特征，确定合理的井身结构。首先建立较为准确地孔隙压力、地层破裂压力、漏失压力剖面。这样在钻井过程中就会合理的配置钻井液密度、使用适合强度的套管和钻井压力，在不同的层位使用不同的钻井方案。其次通过孔隙压力、地层破裂压力、漏失压力剖面预测或确定漏失层位，以便在钻井过程中对重点层位实施特殊的钻井工艺。对易漏或是异常压力层位实施封隔或是使用特殊的钻井液，预防井漏的发生。

（2）在钻井过程中，早期发现井漏是十分重要的。井漏早期漏失不严重，漏失量比较小，容易处理和解决。对井漏的早期监控可以从以下几个方面：①钻井液池液面降低，钻井液返还量减小，说明井下出现漏失现象。②钻速突然减小，因为压裂地层导致井眼内压差增大，使得钻速减小。③其他如立管压力的变化、井口返速的变化都可以显示井下的各种特殊状况。

（3）在钻井过程中，重点放在压力控制方面。为防止压力过高或过低引起井喷或井漏，一般情况下尽量选择合适密度和类型的钻井液，实现近平衡钻井。在起下钻或是开关泵时，是在压敏地层钻井过程中较为危险的操作，因为由此而引发的井底波动压力对压敏地层伤害很大，由于压力的异常波动很容易引起井漏或井喷事故。所以这是预防的重点。在实施上述操作时主要注意以下几点：①降低起下钻速度，实践和分析表明起下钻速度越大引起的波动压力也就越大；②降低钻井液环空压耗，选择合理的钻井液环空流速；③降低钻井液的稠度系数，由于钻井液的粘滞阻力产生的波动压力是最大的；④减少起下钻和开关泵的次数；

⑤在特别脆弱易裂的地层，钻井液密度不能过高，如有自然裂缝的漏失时可采用在钻井液中添加絮凝剂的方法进行预防，特殊情况下可采用欠平衡钻井技术；⑥选择合理的钻具。在压敏地层钻井时不宜采用大尺寸的钻具，要保留较为合理的环空间隙，以免产生较大的波动压力。钻头和水眼尺寸也要进行合理的选择。由于井底激动压力是发生井漏最重要的人为因素，所以对井底波动压力的控制在压敏地层中是十分重要的。也是在压敏地层钻井过程中对井漏事故的预防的最重要的手段。

（4）对压敏地层井漏的预防不但要从人为的钻井工程操作上着手，也应该从考虑改变地层的压敏性能入手。降低压敏地层对压力的敏感程度提高地层的承受能力就是一个新兴的十分有效的方法可以通过调整钻井液的性能，研发新的预防井下漏失的钻井液添加剂。对特殊易漏地层实施提前堵漏措施，在没有发生井漏之前就在钻井液中添加堵漏材料，使得井漏很难发生。

（5）采用新工艺新的钻井方法。还可以采用新的钻井工艺，其中清水强钻技术就是针对恶性漏失和气层并存的井下易漏情况的。还可以通过井下实时监控技术，对易漏地层实施实时监控，从而降低井漏事故的放生几率。

（6）提高重视，从实践中观察总结预防压敏地层的井漏预防措施。在压敏地层钻井时，必须提高钻井工作者的井漏预防意识。通过钻井实践，总结压敏地层井漏的预防方法和措施。这一点是十分必要的，只有在实践过程中总结的经验才是现场钻井时总有效的预防方法。

1.2压力敏感性地层井漏的处理方法

虽然在钻井过程中对压敏地层的井漏事故以预防为主，但是因为压敏地层极易发生井漏事故。而井漏事故是不可能完全避免的，所以研究压力敏感性地层井漏的处理措施也是十分重要和必要的。

因为井漏是一直以来是困扰钻井工作的一个重大的难题，所以多年以来国内外专家学者们对此的研究早就形成了系统得一门学科。但是对异常压力地层、裂缝性破碎砂岩地层以及其他的一些井漏比较严重的地层发生的恶性大漏失事故的处理却一直以来就没有完全的解决。

1.2.1常规堵漏技术

对于漏失比较小，漏失不严重或是漏失初期可以采用早期堵漏或是常规堵漏技术。一次成功率较高而且经济实用。目前主要的常规堵漏技术分为以下几种：（1）桥接堵漏技术。这种技术主要是通过在钻井液中添加特殊的固体复合堵漏材料，通过固体复合材料在漏失通道中形成架桥，颗粒之间相互支撑，相互堆积达到阻止漏失的效果。有的固体颗粒也可以嵌入漏失通道中，形成封堵或是嵌入通道后在压力和液体流动浸入作用下，固体颗粒膨胀从而堵塞通道封堵漏失。这种堵漏技术是最有效和常用的常规堵漏技术，可以用于井漏发生后的处理也可以早期随钻进性早期堵漏。对于压力敏感性地层的早期漏失和非恶性漏失一次成功率达到70%以上。

（2）水泥堵漏技术。对于较为严重的漏失，一般采用水泥凝固堵漏技术。由于水泥凝固后的抗压能力和封堵效果都很好，所以在较为严重的漏失地层采用水泥堵漏技术是十分有效的。这种堵漏技术效果很好，但是存在着许多缺点，如水泥凝固需要一定的时间这就大大地影响了钻井效率；而且水泥堵漏对地层的污染较为严重，在目的层很难适用。

（3）其他常规堵漏技术。如桥接加水泥、稠浆加水泥等，这些堵漏技术都很有效，但也存在着许多无法避免的缺点。

1.2.2新的堵漏技术的发展

新的堵漏方法主要是针对不同的特殊的漏失而出现的，对常规的堵漏技术的进一步发展是新的堵漏方法发展的基础。

（1）HHH堵漏方法就是针对压力敏感性压裂式井漏的新的堵漏方法。其堵漏机理主要有三个方面：桥接堵漏机理、高失水堵漏机理、沉降不稳定堵漏机理。其主要的使用方法就是：加在钻井液中作为随钻堵漏剂随钻堵漏，加在桥浆中调节桥浆的粒子级配，用清水或是配制HHH堵漏浆形成的堵漏塞具有强粘接性能，可大幅度提高漏层的承压能力。

（2）CH12-1堵漏法是利用化学凝固型的堵漏方法。这种方法具有很多种堵漏性能，如增阻能力（即进入漏层的流动阻力，可实现超强增阻能力，此性能可提高队长段漏层的堵漏效率，特别适用于压敏地层中的裂缝性大漏失）、不流动时间、胶凝时间、固化时间、抗水置换能力、抗水吸收能力、抗水冲击能力、抗堵漏浆流失能力、堵漏塞固化强度等。这些性能是其他堵漏技术中堵漏剂很难具备的。

（3）此外还有DSP等技术，对压敏地层漏失特殊的漏失都是十分有效的，这些都是钻井工作者在现场应用时开发研制的。所以重视实践中总结经验和方法，总结研发新的堵漏技术，才是对井漏事故处理最重要的途径。

2结论及建议

2.1结论

（1）对压力敏感性地层特征和代表性地层井漏的机理做出了一定的讨论和分析，压力敏感性地层由于其本身的地质特征，井漏事故发生频繁，预防和处理难度都很大。但在钻井操作和钻井施工设计时还是可以通过科学的计算和设计来减少井漏发生的频率和降低井漏事故的严重性。

（2）通过具体的压力敏感性地层（异常压力地层，裂缝性易破碎砂岩地层）的井漏机理分析可以知道，对于压力敏感性地层产生井漏的根本原因是地层对压力的敏感性。所以井漏的防治工作主要从压力的控制方面入手，特别是对井底波动压力的控制是十分重要的。

（3）我们清楚地知道对波动压力的影响因素和影响程度。通过波动压力与压敏地层井底破裂压力的模拟计算，对于井底波动压力对压敏地层井漏的影响有了明确客观的认识，这对压敏地层井漏的防治工作和研究有着重要的意义。钻井过程中，起下钻的速度、钻具组合、钻井液密度、钻井液性能、井眼环空间隙等是影响压力敏感性地层井漏的重要因素。

（4）通过对压敏地层井漏的预防与处理的分析讨论，在处理压敏地层井漏的问题上的宗旨是：以防为主，早期发现早期处理，对于恶性漏失采用特殊的堵

漏工艺。在预防井漏的问题上广大的石油工作者要提高认识，从尽可能的能预防井漏发生的各个方面入手，防患于未然。对于钻井过程中引起的井底波动压力是预防中的重中之重。

2.2建议

（1）目前对压力敏感性地层的认识和探知程度还不够，广大的地质工作者应继续加大和提高对压力敏感性地层的勘探和认识程度。准确地认识压敏地层是从根本上防治井漏的方法。对压敏地层井漏机理的研究也需要进一步的发展，这样从根本上认识压敏地层，是对压敏地层钻井工作的最有力的帮助。

（3）继续开展压敏地层井漏的预防与处理的研究工作。尤其是现场钻探过程中，通过现场实际井漏的漏失特性和现场堵漏方法，不断总结不同机理情况下的井漏处理方法。