防漏堵漏理论与技术进展
钻井工程中井漏预防与堵漏技术研究
钻井工程中井漏预防与堵漏技术研究【摘要】钻井工程中的井漏是一个严重的安全隐患，可能导致油井爆破、环境污染等严重后果。
本文通过分析井漏的危害和成因，探讨了井漏预防和堵漏技术的研究进展，并结合实际案例进行了深入分析。
钻井工程中井漏的预防和堵漏技术是保障油田安全和提高油井开采效率的重要手段。
本文总结了目前的研究现状并展望了未来的发展方向，希望通过这些技术研究，能够更好地预防和应对井漏事件，确保油田开采工作的顺利进行。
【关键词】钻井工程、井漏、预防、堵漏、技术研究、危害、成因分析、案例分析、总结、展望未来发展方向1. 引言1.1 钻井工程中井漏预防与堵漏技术研究概述钻井工程中井漏预防与堵漏技术研究是钻井作业中非常重要的一项工作。
井漏一旦发生，会给钻井作业带来严重的安全隐患和经济损失。
钻井工程中井漏预防与堵漏技术研究一直备受重视。
井漏预防与堵漏技术研究旨在通过科学的手段和方法，提前预防井漏的发生，或者在井漏发生后能够及时有效地进行堵漏处理。
这涉及到对井漏的危害性进行深入研究、分析井漏发生的原因、开发各种预防和堵漏技术等方面的工作。
只有不断加强井漏预防与堵漏技术研究，才能保障钻井作业的安全和顺利进行。
本文将重点介绍钻井工程中井漏预防与堵漏技术研究的重要性以及针对井漏的相关技术和方法进行深入的探讨。
希望通过本文的介绍，能够加深对钻井工程中井漏预防与堵漏技术研究的认识，为钻井作业的安全进行贡献。
1.2 研究意义钻井工程中井漏预防与堵漏技术的研究具有重要的意义。
井漏是钻井过程中常见的危险事件，一旦发生井漏会导致严重的安全事故和环境污染，影响油气开采的进程。
研究井漏预防与堵漏技术对于提高钻井作业的安全性和效率至关重要。
通过深入研究井漏的危害和成因分析，可以更好地认识井漏形成的机理和规律，为有效预防和控制井漏提供科学依据。
钻井工程中井漏预防与堵漏技术的研究可以帮助工程师提高对井下地层情况的判断能力，准确评估井漏风险，并制定相应的预防和应急措施。
南堡油田防漏堵漏工艺技术
南堡油田防漏堵漏工艺技术南堡油田防漏堵漏工艺技术随着工业化的加速，能源保障问题日益突出，油田勘探、采集和开发成为各国情况的关键之一。
然而，传统石油开采工艺容易引起对环境的破坏和对人群健康的危险，且难以保证石油生产的可持续性。
在这样的条件下，防漏堵漏技术的研究和应用成为一个重要的领域。
本文将着眼于南堡油田的特点，从技术的角度探讨防漏堵漏技术在石油生产中的运用。
南堡油田地处西部边陲，属于典型的复杂地质构造单元，其地层结构比较复杂，富含高酸价原油。
同时，南堡油田油藏很深，所以在石油勘探、采集和开发的过程中，极易出现漏油和溢油等环境问题。
防漏堵漏工艺技术的研究和应用对南堡油田的可持续性进行保障，并减少对环境的影响具有重要意义。
南堡油田防漏堵漏工艺技术的核心是防漏和堵漏。
防漏技术目的是通过向油井井筒中注入水、泡沫和高聚物等物质，使地层得到加固，水量得到稳定，增强地层抗压能力，从而预防油井发生压力平衡失调和漏油的问题。
堵漏技术目的是在发现油井出现漏油，或在井壁破裂时，通过向井口某一盲区或低位置注入溶液，并通过对井内液体发生反应来使井漏得到封堵，最终达到控制油井的目的。
防漏堵漏技术的选择和应用与油藏性质、地质环境、油井作业和材料技术等因素有关。
在南堡油田，该技术可以采用注水和泡沫压实等技术。
其中，注水防漏技术利用注水能够稳定地层压力，使得地层处于稳定状态，从而预防漏油事故的发生。
泡沫压实技术则是通过加入泡沫剂以产生一定的气体泡沫，使得液体自动地膨胀压实地层，防止井底自流现象的发生。
同时，在堵漏方面，可以采用注射胶等技术，将胶注入井漏口，填塞漏洞，达到封堵漏口的效果。
总之，在南堡油田的石油勘探、采集和开发过程中，防漏堵漏技术的应用非常必要。
这种技术不仅有助于保护环境和提高石油产量，而且可以减少勘探开发成本。
可以说，南堡油田防漏堵漏技术的发展是一个重要的发展方向，技术创新和不断进步也是必需的。
因此，未来的南堡油田发展应该注重研究和应用防漏堵漏技术，不断完善技术工艺，保障石油勘探、采集和开发的可持续性。
钻井液堵漏材料及防漏堵漏技术研究进展
钻井液堵漏材料及防漏堵漏技术研究进展随着油气勘探领域的不断发展，钻井液堵漏材料及防漏堵漏技术也在不断更新和发展。
本文将探讨钻井液堵漏材料及防漏堵漏技术的研究进展。
首先，钻井液堵漏材料的研究初步形成了完整的分类体系，涵盖了化学凝固剂、物理凝固剂和分散剂等多种不同类型的材料。
其中，化学凝固剂包括有机酸、高分子聚合物、环氧树脂、硼酸等，具有凝固性能强、作用时间短等优点。
而物理凝固剂则包括橡胶、泥或黏土、沙、玻璃纤维、钢球等，具有凝固效果持久、不易降解等特点。
此外，分散剂则包括有机化合物、碳酸盐、氧化铁等，具有减小阻力、延长钻头使用寿命等优点。
这些钻井液堵漏材料在钻井作业中起到了至关重要的作用，能够有效地防止地层流失和水窜等问题。
其次，防漏堵漏技术的研究取得了长足的进展，涵盖了密封层、排水带、注浆层等多个方面。
其中，密封层是指通过填充材料、砂土、压实板等方式加固地层，使地层表面保持平整、稳定，从而达到防漏堵漏的目的。
排水带则是通过钻孔、张拉钢筋等方式打通地层水位，降低地下水位，减小漏失形成的衬里压力，达到了解决地下水窜的效果。
注浆层则是通过注射特制的材料填充孔隙，形成压力能力，保持压覆岩体的完整性，从而达到防漏堵漏的效果。
这些技术的应用不仅有助于提高钻井作业的效率，还可以减少漏失危险的发生。
综上所述，钻井液堵漏材料及防漏堵漏技术是钻井作业中不可或缺的重要组成部分。
通过不断的研究和开发，这些材料和技术得到了不断的完善和发展，能够更好地应对不同的地质环境和突发情况，为油气勘探工作提供了坚实的保障。
在钻井液堵漏材料方面的研究中，越来越多的复合型材料在应用中得到广泛关注。
例如，复合型无机-有机材料在油井液堵漏控制中的应用逐渐得到重视。
该材料具有稳定性好、凝聚速度快、可逆性强、水分散性能好等优点，因而可以更好地增强液态钻井液的强度和抗漏性能，有效地解决井壁稳定等难题。
同时，根据钻井液的特性，不同类型的钻井液堵漏材料适用范围不同。
石油钻井工程中防漏堵漏技术研究
石油钻井工程中防漏堵漏技术研究摘要：在石油钻井工程中，渗漏问题难以完全避免，此时科学有效的防漏堵漏技术对于工程的进度维护及经济性有着极为重要的作用。
在此背景下，本文整理并分析了当下较为常见的几种防漏堵漏技术，以期能够帮助相关企业合理应用防漏堵漏技术，有效改善石油钻井工程中的渗漏问题，促进石油钻井工程的安全、经济施工。
关键词：石油钻井工程；防漏堵漏技术；技术研究1 引言随着我国经济水平的整体提升，社会对于石油这一珍贵能源的需求量也逐步增加，石油钻井工作的重要程度不断提升。
日渐增长的石油需求促使我国石油钻井技术不断发展，为石油资源供给提供了坚实的基础。
但在实际开展石油钻井工程的过程中，由于各种原因导致的渗漏问题屡禁不止。
对于石油产品相关企业而言，在开展石油钻井工程时必须认识到渗漏问题的严重影响，对防漏堵漏技术展开研究，根据渗漏情况的不同，合理选择适宜的技术进行修补。
同时，还应仔细分析油井开采现状，对现有的防漏堵漏技术进行创新与改革，积极学习引进最新的技术，尽可能提升油田钻井工程项目的安全性，为相关工作人员提供更加可靠的安全保障。
2 石油钻井工程中防漏堵漏技术2.1 石油钻井工程防漏技术2.1.1 压力保护防漏技术在预防石油钻井工程中的渗漏问题时，需要对施工中的排量等数据进行实时监测，及时发现石油井出现的溶洞、裂缝等现象，对钻井的实际情况保持高度掌握。
在出现渗漏问题后，在对石油井的构造特征等具有一定掌握的情况下，可应用井口恒压保护防漏技术，结合承压剂更加高效的对石油井井底进行复合保护，对钻井压力进行合理控制。
2.1.2 速度控制防漏技术在石油钻井施工期间，为了减小钻探事故导致的渗流问题发生概率，需要更加精细的控制钻井相关设备的转速等。
如当进行立柱的下沉工作时，竖向钻井的时间需要控制在60s内，若超出这一时间，极有可能会造成渗漏问题的发生。
同时，在钻井的过程中若石油井突然出现塌方等情况，工作人员应立即减慢钻机的转速，减小钻机下钻的阻力，进而避免泵体溶剂的增大。
钻井工程中井漏的预防及堵漏技术分析
钻井工程中井漏的预防及堵漏技术分析摘要：近年来，我国社会经济发展迅速，石油资源需求量持续增加，因此石油资源勘探力度不断加深。
石油资源的勘探开发过程中，钻井属于重要设备，因为钻井井型复杂程度不断加深，因此钻井的施工工艺更为复杂化，导致钻井事故频发，直接影响到钻井施工的安全性。
为保证钻井作业的安全性，必须重视井漏的预防以及堵漏作业。
关键词：钻井工程；井漏；预防；堵漏技术；因为我国地质条件复杂，地区间差异性较大，因此井漏事故的诱发原因相对多元化，根据漏速等因素的不同，井漏可以分为不同的类型。
钻进施工作业当中，导致井漏事故的原因比较复杂化，必须重视以及做好井漏事故有效预防，结合井漏的具体状况，运用合理的堵漏技术，在保证钻井作业安全性的同时，也给我国石油资源勘探作业奠定基础保障。
1、钻井工程中井漏事故分析钻井施工作业中井漏事故比较常见，和地层与钻井施工等因素密切相关。
地层的孔隙度相对较大，并且有裂缝与溶洞等情况时，钻井液便会进入到地层中，直接导致井漏事故。
钻井液的密度较大，井筒内部压力超出地层压力产生压力差，在压力差达到临界值时导致井漏事故。
此外，地层的裂缝与溶洞相对较大，超出了钻井液内固相颗粒的尺寸也会导致井漏事故。
造成井漏事故的原因主要分为裂缝漏失、溶洞漏失、渗透漏失以及破裂漏失。
其中，裂缝漏失主要出现于裂缝较多的地层位置，在地层因为复杂化的板块运动而产生的大量地质构造裂缝，在钻井液因为压力作用沿着裂缝进入到地层内。
溶洞漏失集中于碳酸盐岩类的地层位置，碳酸盐岩因为地层流体的相应作用导致溶蚀而产生的较大溶洞，溶洞体积逐步增加，会让钻具出现放空情况，钻井液随后进入到地层内产生井漏，同时会诱发井塌与井喷事故。
渗透井漏主要位于地层疏松以及砂砾岩地层等位置，地层的孔隙度大且渗透能力高，在井筒中静液压力超过限值时，会导致井漏事故[1]。
2、钻井工程中的井漏预防措施2.1钻井结构的合理设计钻井井身结构设计的合理性与科学性直接关系到井漏事故的发生率，所以，为有效地控制钻井工程中井漏事故的发生，首先必须合理的设计钻井的井身结构。
国内外防漏堵漏技术新进展
国内外防漏堵漏技术新进展近年来，随着社会的进步和科技的发展，防漏堵漏技术也在不断进步和发展。
国内外不断涌现出新的防漏堵漏技术，为水力工程的建设和运营提供了更加完善的保障。
本文将从国内外防漏堵漏技术新进展的角度进行探讨。
一、传统防漏堵漏技术的缺陷众所周知，传统的防漏堵漏技术主要采用地下水压力和渗流的原理，通过地面处理和注浆等方法进行修补。
然而，该技术存在许多缺陷，无法满足实际需求。
一方面，由于地下水的压力和渗流通常比较复杂，并且位置难以确定，因此传统技术难以准确进行处理，效果无法保证。
另一方面，传统的修补方法常常需要大量的人力、物力和时间，成本较高且效率较低。
二、防漏堵漏技术的新进展为了解决传统技术的缺陷，国内外科研人员不断进行研究和尝试，提出了一系列新的防漏堵漏技术，以下是其中的几个代表。
1. 纳米材料修补技术近年来，随着纳米技术的发展，纳米材料修补技术逐渐被应用于防漏堵漏领域。
该技术利用纳米材料的特殊物理和化学性质，修补地下水渗漏难题。
在水力工程的运行过程中，部分工程细微的渗漏难以进行有效治理，但纳米材料修补技术适用范围可涵盖到细微的渗漏部位，并且修复过程简单快捷，成本低廉，效果明显。
目前，纳米材料修补技术在国内的应用尚处于起步阶段。
2. 高分子材料防漏技术高分子材料防漏技术是对传统防漏堵漏技术的升级改进，其主要原理是利用高分子材料在水中的吸附、过滤和吸收等特性来进行有效防漏和堵漏。
高分子材料防漏技术不仅可以应用于普通水力工程，还可以用于污水处理和海底管道等领域。
国内外已有多项科研成果表明，高分子材料防漏技术具有较高的防漏效果和可靠性。
三、防漏堵漏技术的应用前景随着防漏堵漏技术的不断进步和创新，其在水力工程领域的应用前景越来越广阔。
未来，防漏堵漏技术将成为水利工程的一个主要方向，各种新技术的交叉、重构和综合使用将成为技术发展的新趋势。
同时，国内外科研机构还需加强合作和交流，共同推动防漏堵漏技术的发展，为水力工程的建设和运营提供更加安全、可靠的保障。
顺北油田二叠系防漏堵漏技术进展及发展建议
[收稿日期]20231217[基金项目]国家自然科学基金项目 高温高压油气安全高效钻完井工程基础理论与方法 (U 19B 6003-05);国家重点研发计划项目 井筒稳定性闭环响应机制与智能调控方法 (2019Y F A 0708303)㊂ [第一作者]李凡(1988),博士,副研究员,现主要从事钻井液技术研究工作,l i f a n 19@163.c o m ㊂李凡,李大奇,刘金华,等.顺北油田二叠系防漏堵漏技术进展及发展建议[J ].长江大学学报(自然科学版),2024,21(2):76-83. L IF ,L ID Q ,L I UJH ,e t a l .T h e t e c h n i c a l a d v a n c e a n d d e v e l o p m e n t s u g g e s t i o n s f o r l e a k a g e p r e v e n t i o n a n d p l u g g i n g t e c h n o l o gi e s i n P e r m i a no f S h u n b e iO i l f i e l d [J ].J o u r n a l o fY a n g t z eU n i v e r s i t y (N a t u r a l S c i e n c eE d i t i o n ),2024,21(2):76-83.顺北油田二叠系防漏堵漏技术进展及发展建议李凡1,2,李大奇1,2,刘金华1,2,何仲3,张杜杰1,21.页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室,北京1022062.中石化石油工程技术研究院有限公司,北京1022063.中国石化西北油田分公司,新疆乌鲁木齐841600[摘要]为了解决顺北油田二叠系钻进过程中漏失严重的问题,分析了顺北二叠系地层特征㊁漏失类型及裂缝宽度,揭示了二叠系漏失原因,总结了该油田防漏堵漏技术发展历程及取得的技术成果,并就目前面临的难题给出了技术攻关建议㊂分析可知,二叠系地层破碎,多尺度复杂裂缝发育,漏失压力低,裂缝对井筒压力敏感,是造成地层漏失的主要原因㊂针对二叠系漏失,经历 逢漏就堵 ㊁ 避免承压 ㊁ 塌漏同治 及 优化完善 四个阶段,形成了随钻防漏㊁桥堵㊁随钻堵漏㊁凝胶堵漏㊁化学固结和全井堵漏浆等技术㊂2018年以来,在顺北蓬1㊁顺北鹰1等20余口井应用,单井平均漏失量由2017年之前的508m 3降低为2020年的138m 3(降低72.8%),单井堵漏时间由2017年之前的9.3d 降到2020年的2.6d (降低72%),现场应用效果良好㊂[关键词]顺北油田;二叠系;防漏;堵漏;井筒强化[中图分类号]T E 254[文献标志码]A [文章编号]16731409(2024)02007608T h e t e c h n i c a l a d v a n c e a n dd e v e l o p m e n t s u g g e s t i o n s f o r l e a k a ge p r e v e n t i o n a n d p l u g g i n g t e c h n o l o gi e s i nP e r m i a no f S h u n b e iO i l f i e l d L IF a n 1,2,L ID a q i 1,2,L I UJ i n h u a 1,2,H EZ h o n g 3,Z HA N GD u ji e 1,21.S t a t eK e y L a b o r a t o r y o f S h a l eO i l a n dG a sE n r i c h m e n tM e c h a n i s m s a n dE f f e c t i v eD e v e l o p m e n t ,B e i j i n g 1022062.R e s e a r c h I n s t i t u t e o f P e t r o l e u m E n g i n e e r i n g C o .,L t d ,S I N O P E C ,B e i j i n g 1022063.N o r t h w e s tO i l f i e l dC o m p a n y ,S I N O P E C ,U r u m q i 830001,X i n j i a n gA b s t r a c t :I n o r d e r t o s o l v e t h e p r o b l e mo f s e r i o u s l e a k a g e i n t h e p r o c e s s o f P e r m i a n d r i l l i n g,t h e P e r m i a n s t r a t a c h a r a c t e r i s t i c s ,l e a k a g e t y p e a n d c r a c kw i d t h ,r e v e a l s t h e c a u s eo f t h eP e r m i a n l e a k a g eh a sb e e na n a l y z e d ,s u m m a r i z e s t h e f i e l d l e a k a g e t e c h n o l o g y d e v e l o p m e n t p r o c e s s a n d t h e t e c h n i c a l a c h i e v e m e n t s ,a n d t h e c u r r e n t p r o b l e m s g i v e t h e t e c h n i c a l a d v i c e .T h e a n a l y s i s s h o w e d t h a t t h e f r a g m e n t a t i o no fP e r m i a ns t r a t a ,t h ed e v e l o p m e n to fm u l t i -s c a l ec o m pl e xc r a c k s ,t h e l o w l e a k a g e p r e s s u r e a n d t h e s e n s i t i v i t y t ow e l l b o r e p r e s s u r e .I nv i e wo f t h e l e a k a g eo fP e r m i a ns y s t e m ,f o u r s t a g e so f l e a k a g e s f o r m e d ,i n c l u d e d p l u g g i n g o n e v e r y l e a k a g e ,a v o i d i n gp r e s s u r e ,c o l l a p s e a n d l e a k a g e o f t h e l o s s o f c o n t r o l a t t h e s a m e t i m e ,o p t i m i z a t i o na n di m p r o v e m e n t ,f o r m i n g t e c h n o l o g i e ss u c ha s l e a k a g e p r e v e n t i o n ,b r i d g e p l u g g i n g,l e a k a g e ,g e l l e a k a g e ,c h e m i c a l c o n s o l i d a t i o na n dw h o l ew e l l l e a k a g e .S i n c e2018,m o r e t h a n20W e l l sh a v eb e e na p p l i e d ,s u c ha s S H B P 1a n d S H B Y1.A m o n g t h e m ,t h e a v e r a g e l e a k a g e a m o u n t o f a s i n gl ew e l l d e c r e a s e d f r o m508m 3b e f o r e 2017t o138m 3(72.8%r e d uc ed )i n 2020,a n d t he l e a k a ge t i m e d e c r e a s e df r o m9.3d b e f o r e 2017t o 2.6d (72%r e d u c t i o n )i n 2020,w h i c ha c h i e v e dc e r t a i nf i e l da p p l i c a t i o ne f f e c t .T h r o ug ha n a l y s i sa n ds o r t i n g ,th ec u r r e n t si t u a t i o no f l e a k a ge p r e v e n t i o n t e c h n o l o g y a n d s t i l l l e a k a g e p r o b l e m s i nS h u n b e i O i lf i e l d a r e c l a r i f i e d ,t h e k e y di r e c t i o n i s d e t e r m i n e d ,a n d w e p u t f o r w a r d t h e t e c h n i c a l d e v e l o p m e n t s u g g e s t i o n s o f s t r e n g t h e n i n g s t r a t u m p r e d i c t i o n ,r e s e a r c h a n dd e v e l o pm e n t o r i n t r o d u c i n g n e wl e a k a g e p l u g g i n g t e c h n o l o g y ,e n r i c h i n g e n g i n e e r i n g t e c h n i c a lm e a n s a n dd e v e l o p i n g b i g d a t a p l u g g i n g s o f t w a r e .K e yw o r d s :S h u n b e iO i l f i e l d ;P e r m i a n ;a n t i l e a k a g e ;l o s s c i r c u l a t i o n c o n t r o l ;w e l l c y l i n d e r r e i n f o r c e m e n t ㊃67㊃长江大学学报(自然科学版) 2024年第21卷第2期J o u r n a l o fY a n g t z eU n i v e r s i t y (Na t u r a l S c i e n c eE d i t i o n ) 2024,V o l .21N o .2顺北油田是中石化在特深层海相碳酸盐岩领域的重大发现,经过几年的勘探开发,目前已建成年产油百万吨级产能阵地,将会成为中石化增储上产的主战场[1]㊂该区块位于顺托果勒低隆起的主干断裂与次级断裂[2-3]发育区域,南㊁北分别与塔中古隆起和塔北隆起相接,受断裂影响,钻井过程中遭遇漏失㊁坍塌㊁地层出水等复杂问题[4],严重地影响了井身质量[5]和油气的勘探开发进程㊂而其中的顺北二叠系,由于经历了多次地质构造运动,火成岩岩性复杂,地层破碎㊁裂缝发育,地层漏失现象频发,目前已经勘探开发的1#㊁4#㊁5#㊁7#等断裂带的二叠系钻探过程中都存在漏失㊂据统计,二叠系漏失概率高达68%[6],其中,较为严重的顺北1-1H 井漏失钻井液约2000m 3,井漏不但会损失钻井液,严重时还会导致井壁坍塌卡钻,影响钻井安全及钻井提速,是钻井中最为头疼和棘手的难题之一㊂为此,国内外学者进行了大量研究和探索,并在现场使用了颗粒㊁纤维及复合材料[7]进行防漏,使用桥堵㊁凝胶㊁吸水树脂㊁高滤失㊁化学固结堵漏技术等进行堵漏[8],并形成了多种配套工艺技术,已经取得了一定的效果㊂为了进一步推动顺北油田防漏堵漏技术发展,笔者分析了二叠系漏失特征,总结了防漏堵漏技术的研究现状,针对目前面临的防漏堵漏难题给出了技术攻关建议㊂1 二叠系地层特征与漏失原因1.1 地层特征1.1.1 岩性复杂二叠系主要分为火成岩段和碎屑岩段,其中火成岩段包括中㊁上部灰色㊁灰绿色英安岩㊁深灰色玄武岩㊁英安岩夹薄层棕褐色泥岩,下部为灰色砂岩㊁泥岩㊁灰褐色泥岩,底部为灰黑色玄武岩;碎屑岩段包括灰色㊁灰绿色㊁棕褐色砂岩㊁粉砂岩㊁泥岩与灰色㊁灰绿色凝灰岩与不等厚互层㊂1.1.2 漏失段长对顺北1#㊁5#断裂带漏失情况进行了统计,如表1所示㊂分析发现,1#断裂带南部漏失严重,北部只有顺北1-18井发生漏失,且南部二叠系厚度大㊁埋深浅,如南部的顺北1-16井二叠系埋深为4359m ,厚度为705m ;而北部的漏失井顺北1-18井,二叠系埋深为4483m ,厚度为467m ㊂南部二叠系平均厚度大于600m ,而北部厚度小于500m ㊂5#断裂带南部二叠系厚度大㊁埋深浅㊂以南部顺北56X 与北部顺北5-3井为例分析,顺北56X 井二叠系埋深为4113m ,厚度为654m ;而顺北5-3井二叠系埋深为4801m ,厚度为561m ㊂由以上分析可知,二叠系从北到南变厚㊁变浅,更易漏失,漏失段长400~700m ㊂表1 顺北1#、5#断裂带二叠系漏失情况T a b l e 1 L e a k a g e o f S h u n b e i P e r m i a n s ys t e mo f 1#a n d 5#f a u l t z o n e s 井号 埋深/m厚度/m 漏失量/m 3位置井号 埋深/m厚度/m 漏失量/m 3位置顺北1-3井451544801#断裂带北部顺北5-3井480156192.85#断裂带北部顺北1-9井45934220顺北5井47864820顺北1-17井4527.54840顺北5-12井47665240顺北1-18井4483467132顺北5-2井4760519.50顺北1-2H 井4395.56242851#断裂带南部顺北51X 井46035551905#断裂带南部顺北1-4H 井4421.0564423顺北501井4518599.5397顺北1-12井43666751995顺北53X 井4231641354顺北1-16井4359705290顺北56X 井4113654701.1.3 漏失点多二叠系地层漏失点多,通过分析发现,英安岩与凝灰岩多次交替出现时容易漏失,如顺北5-7井㊁顺北5-8井,英安岩与凝灰岩多次交替出现,该井漏失情况严重,最终导致回填侧钻;漏失多处于岩性变化交界面,如顺北51X 井在4683m (英安岩与凝灰岩交界面)㊁顺北1-14井在4950m (玄武岩与凝灰岩交界面)交界面都发生漏失㊂通过对已完井的资料进行分析,发现漏失点主要分布在英安岩,占㊃77㊃第21卷第2期李凡等:顺北油田二叠系防漏堵漏技术进展及发展建议㊃87㊃长江大学学报(自然科学版)2024年3月比61%,凝灰岩占比36%,玄武岩漏失较少㊂1.1.4漏失压力低对顺北油气田已钻60余口井二叠系钻井液漏失密度进行统计分析(见图1)㊂结果表明,1#断裂带漏失密度1.24~1.26g/c m3,5#断裂带漏失密度1.23~1.26g/c m3,二叠系漏失压力较低㊂图1二叠系钻井液漏失密度统计F i g.1S t a t i s t i c s o f l e a k a g e d e n s i t y o f p e r m i a nd r i l l i n g f l u i d1.2漏失类型顺北油田二叠系受多期构造运动影响[9],发育断层,易发生压差性漏失㊂凝灰岩是由火山喷发产物火山灰经沉积压实作用而形成的岩石,其具有凝灰结构或尘屑结构,其中火山碎屑物体积分数超过90%[10],碎屑颗粒之间胶结物质少,胶结作用较弱,导致地层渗透性较好,并且地层的承压能力较低,在钻井液液柱压力下,易发生压差性漏失,如果缝洞沟通性不佳时,也会导致渗漏㊂英安岩是一种中酸性喷出岩,裂缝通常较发育,由于英安岩坚硬致密,并具有脆性,在压力作用下裂缝易扩展为漏失缝导致恶性漏失[11]㊂玄武岩结构复杂,不同熔岩流之间夹有薄层凝灰岩㊂上官时迈等[12]的研究表明,塔里木二叠系玄武岩演化过程总共有7个方面,玄武质岩浆喷发㊁爆炸㊁溢流㊁冷凝㊁结晶㊁构造运动和淋滤作用㊁溶蚀作用等因素,使得玄武岩内不仅成分复杂,同时也发育裂缝,在玄武岩与其他岩石的交界面容易形成漏失,另外玄武岩地层由于地应力及岩石本身的特性,容易坍塌,提高密度也容易诱发井漏㊂二叠系火成岩顶㊁底具有明显古风化剥蚀面[13],与上覆三叠系底砾岩和下伏石炭系卡拉沙依组砂泥岩薄互层段均呈不整合接触,地层不整合接触面往往裂缝极为发育,是井漏的主要漏失通道之一[14]㊂总体来说,二叠系以压差性漏失为主,裂缝扩展性漏失㊁渗透性漏失为辅㊂1.3漏失通道特征及大小顺北5-5H井对二叠系英安岩进行了取心作业,岩心十分破碎,可见微裂缝发育,但是钻井时未有漏失发生,表明裂缝尺寸小于0.1mm,如图2所示㊂顺北蓬1井钻井液密度1.25g/c m3钻进至4804.35m,发生失返性漏失㊂堵漏后循环时,返出片状凝灰岩掉块㊂掉块中见凝灰岩气孔,直径约5mm,如图3所示㊂根据顺北3井成像测井可知,该井裂缝以微裂为主,裂缝宽度大部分小于1mm㊂通过对钻井情况进行分析,对顺北5-7井,顺北1-12井裂缝进行了分析㊂可知,二叠系裂缝在空间上的分布差异性非常强,原井眼侧钻一定距离后,裂缝发育程度就发生了极大变化㊂比如,顺北1-12井侧钻前采用了12mm的特粗核桃壳无法建立循环,侧钻后仅仅发生了轻微漏失㊂顺北5-7井侧钻前也是发生了严重漏失,采用18mm粗核桃壳无法堵漏成功,侧钻后中细颗粒堵漏材料堵漏成功㊂总体上来说,二叠系非均质性强,裂缝宽度0.1~20mm,大部分裂缝小于0.5mm㊂图2 顺北5-5H 井二叠系英安岩 图3 顺北蓬1井二叠系凝灰岩F i g .2 W e l l S H B5-5HP e r m i a nA n i t e F i g.3 W e l l S H B P -1P e r m i a n l i m e s t o n e 1.4 漏失原因通过对二叠系地层特征㊁漏失类型㊁漏失特征的分析,二叠系漏失原因:受多期地质构造运动的影响,二叠系地层破碎,多尺度复杂裂缝发育,裂缝尺寸从几微米到数厘米都有,预防难度大;二叠系漏失压力低,漏失当量密度1.24~1.26g /c m 3,裂缝对井筒压力敏感,钻井液密度㊁黏切㊁排量过大或操作不当导致压力激动,易复漏;三叠系泥岩㊁二叠系玄武岩易塌,防漏防塌矛盾突出;二叠系岩性复杂,漏失点多;对地层的认识不足,堵漏配方不合理,堵漏周期长,易发生复漏;顺北油田各区块㊁各断裂带的差异性大,二叠系地层也存在差异,堵漏技术无法复制㊂2 防漏堵漏技术进展截至目前,随着对二叠系地层特征㊁漏失机理的逐步认识,顺北油田防漏堵漏技术经历了 逢漏就堵 避免承压 塌漏同治 及 优化完善 4个阶段,如表2所示㊂形成了随钻防漏㊁桥堵㊁化学固结㊁高滤失堵漏等技术,同时也形成了二叠系堵漏施工工艺,并形成了防漏堵漏技术模板㊂表2 二叠系堵漏技术发展历程T a b l e 2 D e v e l o p m e n t h i s t o r y o f p e r m i a n p l u g g i n g t e c h n o l o g y堵漏理念堵漏技术堵漏效果逢漏就堵桥堵㊁交联成膜㊁固结等技术,强调提高地层承压能力单井漏失量2876m 3,单井堵漏时间53.8d 避免承压随钻㊁凝胶㊁优化工艺,现场操作简单单井漏失量732.2m 3,单井堵漏时间11.9d塌漏同治S MG F -1㊁纳微米封堵剂㊁聚胶+氯化钾单井漏失量116.4m 3,单井堵漏时间2.4d 优化完善全井堵漏浆㊁随钻防漏等地质㊁工程与工艺优化防漏治漏单井漏失量145.1m 3,单井堵漏时间2.7d 2.1 二叠系堵漏技术发展概况2.1.1 发展历程2015年之前,顺北油田二叠系在钻井过程中,频繁遇到井漏问题,通过开展针对性的技术攻关,研究出针对不同漏速的随钻防漏浆㊁交联成膜堵漏浆及化学固结堵漏技术,此时的主要思路为逢漏就堵,想通过堵漏提高二叠系地层承压能力㊂使用过桥堵憋挤㊁水泥㊁化堵等技术,能部分提高地层承压能力,但由于地层破碎,全井段裂缝发育,堵漏耗时太长,效果较差㊂技术在顺北1-1H 井㊁顺北1-2H 井等井进行应用,单井堵漏时间为53.8d ,单井漏失量为2876m 3㊂2016年,随着对地层认识的不断加深,发现二叠系承压能力低,此时针对二叠系漏失主要思路为避免承压,堵漏方式以桥堵为主,以凝胶㊁竹纤维为主的随钻防漏技术钻进,同时优选了核桃壳㊁S Q D -98㊁C X D 等堵漏材料,改变了施工工艺,包括段塞堵漏㊁静止堵漏及循环加压堵漏等,现场操作简单,堵漏耗时大幅降低,但随钻对于粒径匹配要求较高,且堵漏层承压能力较低㊂技术在顺北1-5井㊁㊃97㊃第21卷第2期李凡等:顺北油田二叠系防漏堵漏技术进展及发展建议顺北1-6井等井进行了应用,取得了一定的效果,单井堵漏时间为11.9d,单井漏失量为732.2m3㊂2017年,由于在1#及5#断裂带部署的井位增加,多口井由于二叠系的频繁漏失,导致三叠系坍塌,最终引起卡钻复杂㊂此时的思路为以防为主,塌漏同治㊂针对三叠系的坍塌,主要使用 强抑制㊁强封堵㊁合理密度支撑 钻井液体系(钾胺基聚磺钻井液体系);其中强抑制采用聚胺+氯化钾㊁氯化钠组合,发挥有机无机协同抑制防塌作用,K+质量浓度大于15000m g/L,聚胺质量分数0.2%~ 0.5%;乳化沥青+不同目数刚性封堵剂多元封堵防塌,发挥多级致密封堵防塌作用;在满足防塌密度需求时,钻井液密度应走下限,控制在1.22~1.24g/c m3,降低同井段二叠系漏失风险㊂在漏失方面,主要以防漏为主,通过随钻防漏材料提高地层承压能力,通过不断的攻关研究及现场试验,形成了一袋化随钻堵漏材料S MG F-1㊁不同级配微纳米封堵材料等㊂其中钻井液体系加入质量分数3%以上S MG F-1后,20~60目砂床和0.2mm裂缝的承压能力可达7M P a及以上㊂在顺北鹰1㊁顺北蓬1等井进行了应用,单井堵漏时间为2.4d,单井漏失量为116.4m3㊂2018年后,随着勘探开发逐渐向南部扩展,地层更复杂,漏失风险增大,多口井堵漏时效增加,由此形成了全井堵漏浆钻进技术,并在顺北1-16井应用㊂顺北1-16井二叠系井段4359~5064m,钻进至4583.47m漏失,漏速18.66m3/h,泵入质量分数40%堵漏浆26.6m3,恢复钻进㊂判断下部地层仍然存在漏失层,后转换成全井堵漏浆钻进,质量分数22%,钻进至4585.70㊁4591.63m再次漏失,补充堵漏材料后,恢复钻进,二叠系钻穿,未再发生漏失,堵漏时间4.0d㊂顺北一区南部地层由于受到挤压㊁拉分等影响[15],漏失井增加,最终2018年堵漏效果不佳,单井堵漏时间为8.2d,单井漏失量为527.5m3㊂2019年,通过对地层的不断认识,并且对随钻防漏㊁随钻堵漏㊁化学固结㊁全井堵漏浆等体系进行优化,强化了堵漏技术,单井堵漏时间为2.7d,单井漏失量为171m3;2020年单井堵漏时间为2.6d,单井漏失量为138m3㊂2.1.2技术分析通过对顺北油田二叠系堵漏技术统计分析,结果如表3所示,桥堵㊁随钻堵漏㊁化学固结和全井堵漏浆等技术堵漏效果较好㊂表3顺北二叠系堵漏技术应用情况统计分析T a b l e3S t a t i s t i c a l a n a l y s i s o f t h e a p p l i c a t i o no f S h u n b e i P e r m i a n s y s t e ml e a k a g e p l u g g i n g t e c h n o l o g y适用范围堵漏技术现场应用情况应用次数一次成功率/%单次用时/h复漏率/%二叠系适用性中小裂缝随钻堵漏158012.7-适用桥堵13571.141.627.3适用中大裂缝化学固结310084.3-适用高滤失堵漏333.359.3-一般水泥425107.6-差化学凝胶20146.3-差全井堵漏浆3---适用2.1.3堵漏效果经过多年的攻关研究,形成了随钻防漏㊁桥堵㊁化学固结等技术,在顺北蓬1㊁顺北鹰1等多口井应用,统计结果如图3所示㊂单井平均漏失量由2018年之前的508m3降低为2020年的138m3(降低72.8%),堵漏时间由2018年之前的9.3d降到2020年的2.6d(降低72%),顺北油田二叠系漏失问题得到较好解决㊂2.2二叠系堵漏工艺针对二叠系不同漏速,形成了相应的推荐堵漏配方及施工工艺,如表4所示㊂对于漏失层较明确的漏失,可选用段塞式施工工艺,将堵漏浆泵入井内,堵漏浆出水眼前提高排量至正常排量的1~1.5倍,至堵漏浆全部出水眼,将一部分堵漏浆憋入漏失层,对漏失层进行封堵㊂㊃08㊃长江大学学报(自然科学版)2024年3月图3 二叠系堵漏效果分析F i g .3 A n a l y s i s o f t h e p l u g g i n g ef f e c t o f t h e p e r m i a n s ys t e m 若漏失不严重(漏速ɤ30m 3/h),可采用循环加压堵漏工艺,堵漏浆出水眼时,调整排量至正常排量的1~1.5倍,尽可能将三分之一左右的堵漏浆憋入地层,起钻至堵漏浆液面以上100m 处,循环加压,视漏失情况调整排量,憋入地层堵漏浆量达到三分之二,不漏后,下钻分段循环验漏,不漏后恢复钻进㊂对于漏失严重(漏速>30m 3/h )的漏失采用静止堵漏工艺,泵入堵漏浆,堵漏浆出水眼时,调整排量(正常排量的1~1.5倍),将10m 3左右的堵漏浆憋入地层,起钻至堵漏浆液面以上100m 处或安全井段,静止4~8h ,循环不漏后,分段下钻循环验漏,到底不漏后恢复钻进㊂表4 二叠系堵漏施工工艺T a b l e 4 B l o c k l e a k a ge c o n s t r u c t i o n p r o c e s s i n P e r m i a nof S h u n b e iO i l f i e l d漏速/(m 3㊃h-1)推荐施工工艺<10段塞㊁循环加压10~<30段塞㊁循环加压30~<50段塞㊁静止堵漏ȡ50段塞㊁静止堵漏多漏点全井堵漏浆对于漏失点多,需要多次进行堵漏才能满足钻进要求的漏失段,可采用全井堵漏浆施工工艺,按循环周期随钻加入堵漏材料,并调整钻井液性能,防止流型太差影响正常钻进,钻进期间关停固控设备,定期排放锥形罐污泥,在确定钻穿漏失层段后,逐步筛出堵漏材料㊂2.3 二叠系防漏堵漏技术模板形成了 合理密度㊁体系优化㊁随钻封堵㊁分类专堵㊁打封闭浆和工程措施 六管齐下的防漏堵漏思路㊂根据漏失情况,采取有效的堵漏配方及工艺,提高堵漏效率㊂1)体系优化㊂密度1.22~1.24g /c m 3,黏度45~50s ,塑性黏度15~20m P a ㊃s ,动切力5~8P a;2)随钻封堵㊂进二叠系前50m ,一次性追加5%~8%纤维和细颗粒材料;3)分类专堵㊂①漏速<10m 3/h ,利用浓度10%~20%的段塞堵漏;②漏速10~30m 3/h,利用浓度20%~30%的段塞堵漏;③漏速在30~<50m 3/h ,利用浓度30%~40%的段塞堵漏;④漏速ȡ50m 3/h,利用浓度30%~40%的段塞试堵,效果不好利用化学固结或高失水堵漏;⑤50m 内出现多次漏失或地质预测存在多个漏失层段,转换为全井堵漏浆钻进;4)打封闭浆㊂起钻前用封闭浆(质量分数10%左右)封闭易漏失井段;5)工程措施㊂控制起下钻速度,缓开泵,开泵前旋转钻具破坏井浆结构,循环时避开漏失井段㊂3 二叠系防漏堵漏当前难题及下步攻关建议3.1 防漏堵漏当前主要难题经过多年的攻关研究及现场探索,顺北二叠系堵漏技术取得了很大进步,堵漏成功率进一步提高,也解决了多口井的井漏难题㊂但由于顺北油田每个区块㊁每条断裂带的差异性较大,井漏问题依然存在,诸多技术难题有待攻关研究,主要表现在以下方面:1)二叠系地质条件复杂,地层非均质性强㊂缺乏井下裂缝形态(宽度㊁分布等)㊁裂缝走向资料,另外,针对新区块㊁新断裂带,探井的地层压力㊁坍塌压力㊁漏失压力等难以准确预测,钻井液密度选择困难㊂2)受断裂的影响,地层破碎,承压能力低,且缝洞发育㊂例如顺北71X 井,漏失点多且漏失通道大,堵漏浆难以快速㊁高效㊁自适应滞留[16]㊂3)评价方法㊁仪器没有针对性㊂目前室内的模拟漏层主要以缝板为主,如何精细刻画地层裂缝形㊃18㊃第21卷第2期李凡等:顺北油田二叠系防漏堵漏技术进展及发展建议㊃28㊃长江大学学报(自然科学版)2024年3月态,同时模拟真实地层温压环境下的堵漏设备还没有㊂4)工程技术应对措施不足㊂深井超深井停钻堵漏起下钻时间长,旁通阀㊁膨胀管㊁堵漏袋等专用堵漏工具和漏点检测仪器[17]还没有形成配套,堵漏效率低㊁周期长㊂3.2下一步攻关建议针对上述防漏堵漏难题,结合现场施工现状,提出如下技术攻关建议:1)强化地质工程一体化[18-19],提高地层压力㊁复杂地质体结构等钻前准确预测和描述[20],通过优化井身结构,设计合理的钻井液密度等措施预防井漏,加强地质和工程现场监督实时分析,动态调整钻井参数或工程措施,确保井下安全㊁高效㊂2)持续开发引进新技术,提高应对井漏的能力㊂首先,可以探索超低密度钻井液体系,例如泡沫钻井液体系㊁微泡钻井液体系㊁水包油低密度钻井液体系等,通过降低密度来防止漏失㊂其次,要加大新型堵漏材料的研究,研发具有裂缝空间形态自适应特性㊁强驻留㊁强充填的堵漏材料,研发低成本环氧树脂堵漏剂提高地层的承压能力㊂另外还可以优选或开发新型堵漏工具,如:引进膨胀管技术,堵漏旁通阀堵漏技术,封堵低压易漏地层,提高长放空段漏失地层的堵漏成功率,引入漏点测量工具和仪器,使找准漏点成为堵漏前的标准工序[21]㊂3)研制具有针对性的评价仪器㊂使用C T等技术,揭示二叠系裂缝形态[22],然后使用3D打印技术,制备具有真实裂缝形态的岩样,通过大型真三轴物模堵漏装置,模拟地层真实温压环境,评价各类体系的封堵能力㊂4)发展大数据[23],建立顺北油田二叠系不同区块㊁不同条带漏失及堵漏效果数据库,形成具有广泛适用性的堵漏分析和评价专家系统,开发堵漏软件,提高堵漏的针对性,根据现场漏速及时给出堵漏配方及施工方案,提高堵漏的成功率㊂4结束语1)受多期地质构造运动的影响,二叠系地层破碎,多尺度复杂裂缝发育,预防难度大,且二叠系漏失压力低,漏失当量密度1.24~1.26g/c m3,裂缝对井筒压力敏感,易复漏㊂2)二叠系堵漏技术上经历了 逢漏就堵 避免承压 塌漏同治 及 优化完善 四个阶段㊂形成了多种配套工艺技术,目前堵漏时间和漏失量均大幅度降低㊂3)顺北二叠系的防漏堵漏关键有以下几点:一是要加强地质工程一体化研究,优化井位部署,优化井身结构;二是持续研发新型㊁高效的堵漏新技术;三是研发具有针对性的评价仪器及工具等;四是发展大数据,开发堵漏软件,提高堵漏成功率及效率㊂参考文献:[1]焦方正.塔里木盆地顺托果勒地区北东向走滑断裂带的油气勘探意义[J].石油与天然气地质,2017,38(5):831-839.J I A OFZ.S i g n i f i c a n c e o f o i l a n d g a s e x p l o r a t i o n i nN Es t r i k e-s l i p f a u l t b e l t s i nS h u n t u o g u o l e a r e a o fT a r i m B a s i n[J].O i l&G a sG e o l o g y, 2017,38(5):831-839.[2]邓尚,李慧莉,张仲培,等.塔里木盆地顺北及邻区主干走滑断裂带差异活动特征及其与油气富集的关系[J].石油与天然气地质,2018,39(5):878-888.D E N GS,L IHL,Z H A N GZP,e t a l.C h a r a c t e r i s t i c s o f d i f f e r e n t i a l a c t i v i t i e s i nm a j o r s t r i k e-s l i p f a u l t z o n e s a n d t h e i r c o n t r o l o nh y d r o c a r b o ne n r i c h m e n t i nS h u n b e i a r e a a n d i t s s u r r o u n d i n g s,T a r i m B a s i n[J].O i l&G a sG e o l o g y,2018,39(5):878-888.[3]汤良杰,黄太柱,邱海峻,等.塔里木盆地塔河地区海西晚期火山岩构造特征与油气成藏[J].地质学报,2012,86(8):1188-1197.T A N GLJ,HU A N G TZ,Q I U HJ,e t a l.T h e t e c t o n i c c h a r a c t e r i s t i c s a n dh y d r o c a r b o n a c c u m u l a t i o no f l a t e h e r c y n i a nv o l c a n i c r o c k si n t h eT a h e a r e a,T a r i m B a s i n[J].A c t aG e o l o g i c aS i n i c a,2012,86(8):1188-1197.[4]翟科军,于洋,刘景涛,等.顺北油气田火成岩侵入体覆盖区超深井优快钻井技术[J].石油钻探技术,2020,48(2):1-5.Z HA IKJ,Y U Y,L I UJT,e t a l.U l t r a-d e e p w e l l d r i l l i n g t e c h n o l o g y i n t h e i g n e o u s i n v a s i o n c o v e r a g e a r e a o f t h e S h u n b e i o i l a n d g a sf i e l d[J].P e t r o l e u m D r i l l i ng T e ch ni q u e s,2020,48(2):1-5.[5]张俊,杨谋,李双贵,等.顺北二叠系低压易漏井固井质量影响因素探讨[J].钻井液与完井液,2019,36(4):486-490.Z HA N GJ,Y A N G M,L I SG,e t a l.I n v e s t i g a t i o no f f a c t o r s a f f e c t i n g c e m e n t i n g j o b q u a l i t y i nw e l l s p e n e t r a t i n g l o w p r e s s u r eP e r m i a n f o r m a t i o n s h a v i n g m u d l o s s t e n d e n c y i nS h u n b e iO i l f i e l d[J].D r i l l i n g F l u i d&C o m p l e t i o nF l u i d,2019,36(4):486-490.[6]董小虎,李银婷.塔里木盆地顺北区块二叠系井漏复杂的分析及对策[J ].探矿工程(岩土钻掘工程),2020,47(2):59-62.D O N GX H ,L IY T .A n a l y s i s a n d c o u n t e r m e a s u r e s f o r c o m p l e xP e r m i a nw e l l l e a k a g e i n t h e S h u n b e i b l o c k o fT a r i m B a s i n [J ].E x pl o r a t i o n E n g i n e e r i n g (R o c k &S o i lD r i l l i n g a n dT u n n e l i n g ),2020,47(2):59-62.[7]金军斌.塔里木盆地顺北区块超深井火成岩钻井液技术[J ].石油钻探技术,2016,44(6):17-23.J I NJB .D r i l l i n g f l u i d t e c h n o l o g y f o r i g n e o u s r o c k s i nu l t r a -d e e p w e l l s i n t h e S h u n b e i a r e a ,T a r i m B a s i n [J ].P e t r o l e u m D r i l l i n g T e c h n i qu e s ,2016,44(6):17-23.[8]张平.顺北蓬1井⌀444.5mm 长裸眼井筒强化钻井液技术[J ].石油钻探技术,2018,46(3):27-33.Z HA N G P .W e l l b o r e e n h a n c i n g t e c h n o l o g y f o r ⌀444.5mm o p e n h o l e s e c t i o n i n w e l l S H B P 1b y m e a n s o f d r i l l i n g fl u i d o p t i m i z a t i o n [J ].P e t r o l e u m D r i l l i n g T e c h n i q u e s ,2018,46(3):27-33.[9]胡玮.塔中地区二叠系火成岩地震识别及描述技术研究:以顺北工区为例[J ].地球物理学进展,2019,34(4):1434-1440.HU W .R e s e a r c ho ns e i s m i c i d e n t i f i c a t i o n a n d d e s c r i p t i o n t e c h n o l o g y o f P r e m i a n i g n e o u s i n c e n t r a l T a r i mB a s i n :t a k e S h u n b e i a r e a a s a n e x a m p l e [J ].P r o g r e s s i nG e o p h ys i c s ,2019,34(4):1434-1440.[10]宫清顺,倪国辉,芦淑萍,等.准噶尔盆地乌尔禾油田凝灰质岩成因及储层特征[J ].石油与天然气地质,2010,31(4):481-485.G O N G QS ,N IG H ,L USP ,e t a l .G e n e s i s a n d r e s e r v o i r f e a t u r e s o f t u f f a c e o u s r o c k s i nW u e r h eO i l f i e l d o f t h e J u n g g a r B a s i n [J ].O i l&G a sG e o l o g y ,2010,31(4):481-485.[11]汪果,赵建军,李涛,等.英安岩三轴压缩试验力学特征及声发射特征研究[J ].科学技术与工程,2018,18(5):105-111.WA N G G ,Z HA OJ J ,L IT ,e t a l .R e s e a r c ho nm e c h a n i c a l p r o p e r t i e s a n d a c o u s t i c e m i s s i o n c h a r a c t e r i s t i c s u n d e r t r i a x i a l c o m pr e s s i o n t e s t o f d a c i t e [J ].S c i e n c eT e c h n o l o g y a n dE n g i n e e r i n g ,2018,18(5):105-111.[12]上官时迈,田伟,徐义刚,等.塔里木溢流玄武岩的喷发特征[J ].岩石学报,2012,28(4):1261-1272.S H A N G G U A NS M ,T I A N W ,X U Y G ,e t a l .T h e e r u p t i o n c h a r a c t e r i s t i c s o f t h eT a r i mf l o o db a s a l t [J ].A c t aP e t r o l o g i c aS i n i c a ,2012,28(4):1261-1272.[13]杨金龙,罗静兰,何发歧,等.塔河地区二叠系火山岩储集层特征[J ].石油勘探与开发,2004,31(4):44-47.Y A N GJL ,L U OJL ,H EFQ ,e t a l .P e r m i a nv o l c a n i c r e s e r v o i r s i n t h eT a h e r e g i o n [J ].P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n a n dD e v e l o p m e n t ,2004,31(4):44-47.[14]王涛,刘锋报,罗威,等.塔里木油田防漏堵漏技术进展与发展建议[J ].石油钻探技术,2021,49(1):28-33.WA N G T ,L I UFB ,L U O W ,e t a l .T h e t e c h n i c a l a d v a n c e a n d d e v e l o p m e n t s u g g e s t i o n s f o r l e a k a g e p r e v e n t i o n a n d p l u g g i n g t e c h n o l o gi e s i n t h eT a r i m O i l f i e l d [J ].P e t r o l e u m D r i l l i n g T e c h n i q u e s ,2021,49(1):28-33.[15]刘宝增.塔里木盆地顺北地区油气差异聚集主控因素分析:以顺北1号㊁顺北5号走滑断裂带为例[J ].中国石油勘探,2020,25(3):83-95.L I U BZ .A n a l y s i s o fm a i nc o n t r o l l i n g f a c t o r so f o i l a n d g a sd i f f e r e n t i a l a c c u m u l a t i o n i nS h u n b e i a r e a ,T a r i m B a s i n :t a k i n g Sh u n b e i N o .1a n dN o .5s t r i k e s l i p f a u l t z o n e s a s e x a m p l e s [J ].C h i n aP e t r o l e u m E x pl o r a t i o n ,2020,25(3):83-95.[16]王中华.复杂漏失地层堵漏技术现状及发展方向[J ].中外能源,2014,19(1):39-48.WA N GZ H .T h e s t a t u s a n d d e v e l o p m e n t d i r e c t i o no f p l u g g i n g t e c h n o l o g y f o r c o m p l e x f o r m a t i o n l o s t c i r c u l a t i o n [J ].S i n o -G l o b a lE n e r g y,2014,19(1):39-48.[17]孙金声,雷少飞,白英睿,等.智能材料在钻井液堵漏领域研究进展和应用展望[J ].中国石油大学学报(自然科学版),2020,44(4):100-110.S U NJ S ,L E I SF ,B A IYR ,e t a l .R e s e a r c h p r o g r e s s a n d a p p l i c a t i o n p r o s p e c t s o f s m a r tm a t e r i a l s i n l o s t c i r c u l a t i o n c o n t r o l o f d r i l l i n gf l u i d s [J ].J o u r n a l o fC h i n aU n i v e r s i t y o f P e t r o l e u m (E d i t i o no fN a t u r a l S c i e n c e ),2020,44(4):100-110.[18]丁士东,赵向阳.中国石化重点探区钻井完井技术新进展与发展建议[J ].石油钻探技术,2020,48(4):11-20.D I N GSD ,Z H A OXY .N e w p r o g r e s s a n d d e v e l o p m e n t s u g g e s t i o n s f o r d r i l l i n g a n d c o m p l e t i o n t e c h n o l o g i e s i nS i n o p e c k e y e x p l o r a t i o n a r e a s [J ].P e t r o l e u m D r i l l i n g T e c h n i qu e s ,2020,48(4):11-20.[19]路保平.中国石化石油工程技术新进展与发展建议[J ].石油钻探技术,2021,49(1):1-10.L U B P .N e w p r o g r e s sa n dd e v e l o p m e n t p r o p o s a l so fS i n o p e c s p e t r o l e u m e n g i n e e r i n g t e c h n o l o g i e s [J ].P e t r o l e u m D r i l l i n g T e c h n i qu e s ,2021,49(1):1-10.[20]路保平,倪卫宁.高精度随钻成像测井关键技术[J ].石油钻探技术,2019,47(3):148-155.L U BP ,N IW N .T h e k e y t e c h n o l o g i e s o f h i g h p r e c i s i o n i m a g i n g l o g g i n g w h i l e d r i l l i n g [J ].P e t r o l e u mD r i l l i n g T e c h n i q u e s ,2019,47(3):148-155.[21]孙金声,张希文.钻井液技术的现状㊁挑战㊁需求与发展趋势[J ].钻井液与完井液,2011,28(6):67-76,96.S U NJS ,Z H A N G X W .S i t u a t i o n s ,c h a l l e n g e s ,d e m a n d s a n d t r e n d so f d r i l l i n g f l u i dt e c h n o l o g y [J ].D r i l l i n g F l u i d &C o m p l e t i o n F l u i d ,2011,28(6):67-76,96.[22]李大奇,刘四海,康毅力,等.天然裂缝性地层钻井液漏失规律研究[J ].西南石油大学学报(自然科学版),2016,38(3):101-106.L ID Q ,L I US H ,K A N G Y L ,e t a l .D y n a m i cb e h a v i o ro f d r i l l i n g f l u i d l e a k a g e i nn a t u r a l l y f r a c t u r e d f o r m a t i o n s [J ].J o u r n a l o f S o u t h w e s t P e t r o l e u m U n i v e r s i t y (S c i e n c e&T e c h n o l o g y E d i t i o n ),2016,38(3):101-106.[23]邓正强,兰太华,林阳升,等.川渝地区防漏堵漏智能辅助决策平台研究与应用[J ].石油钻采工艺,2021,43(4):461-466.D E N GZQ ,L A N T H ,L I N YS ,e t a l .R e s e a r c ha n da p p l i c a t i o no f i n t e l l i g e n t a s s i s t a n t d e c i s i o n m a k i n gpl a t f o r mo f l o s t c i r c u l a t i o n p r e v e n t i o na n d c o n t r o l i nS i c h u a n -C h o n g q i n g a r e a [J ].O i lD r i l l i n g &P r o d u c t i o nT e c h n o l o g y ,2021,43(4):461-466.[编辑] 帅群㊃38㊃第21卷第2期李凡等:顺北油田二叠系防漏堵漏技术进展及发展建议。
随钻防漏堵漏技术的研究与应用进展
失。高失水堵漏剂 的作用机理是 ： 剂配成 的浆液 堵 进入漏 失井 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 ， 填塞漏失通道 ， 达到 减 缓漏 失 的效果 ； 同时 ， 由于所 形成 的堵 塞具 有高 渗
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第３ ０卷
Ｖｏ ． Ｏ １３
第 ２期
Ｎ ． ｏ ２
钻
采
工
艺
・一 ・ ７
ＤＲＩ Ｉ ＬＬ ＮＧ ＆ Ｐ ＲＯＤＵＣ ＯＮ ＣＨＮＯＬ ＴＩ ＴＥ ＯＧＹ
随钻 防漏 堵 漏 技 术 的研 究 与应 用 进展
熊继有 ， 程 仲 ，薛 亮 ， 周鹏 高， 杨 峰， 李 涛
（ 气藏地 质及 开发 工程 国家重 点 实验 室 ・ 南石 油大 学） 油 西
熊继有等．随钻防漏堵漏技术的研究与应用进展． 钻采工艺 ，０ ７ ３ （ ）７—１ ，９ ２０ ，０ ２ ： Ｏ １
摘
要 ：井漏是钻井作业 中长期存 在并且尚未得 到有效解 决 的技 术难题 。文章介 绍 了 目前 国内外 随钻 防漏
物质和高分子化合物混合而成的堵漏剂 ； 三是 以原 钻井液为基础加入各种 固化剂所形成 的堵漏体系。 化学 堵漏优 点 是 ： 漏浆 液密 度较 低 ， 固时间调 整 堵 凝
范 围大 ， 液 的渗 滤 能力 较 强 ， 浆 滤液 亦 能 固化 ， 堵 可 塞微 孔缝漏 层 ， 堵漏 后 钻 碎 的塑 胶 屑对 钻 井 液 性 能 无不 良影 响 ， 井底 条 件 下 固化 的 塑胶 堵 塞 体 强 度 在
作者简介 ：熊继有 ， 油气井工程学科教授 ， 博士生导师 ， 主要从事钻井工艺技术 、 射流理论与应用技术 、 钻头水力学研究 ， 地址 ：６０ ０ ） （ １５ ０ 四
防渗漏设备的创新与发展趋势
防渗漏设备的创新与发展趋势防渗漏设备的创新与发展主要集中在改进性能、提高效率和降低成本等方面。
以下是几个防渗漏设备创新与发展的趋势：1. 技术创新：随着科学技术的不断进步，新材料和新技术的应用为防渗漏设备的创新提供了可能性。
例如，新型防水材料的研发和应用，可以提供更好的封防渗透性能和耐久性。
2. 数据监测与智能化：传感器和数据采集技术的应用为防渗漏设备提供了实时监测和预警功能。
通过远程数据传输和分析，可以实现对渗漏情况的及时发现和处理，提高设备的运行效率和故障处理能力。
3. 自主修复材料：自主修复材料的研发可以提供针对渗漏或破损区域的自动修复能力。
这种材料可以在受损后自动填充或修补，减少人工干预的需要，延长设备的寿命和可靠性。
4. 绿色环保和可持续发展：在防渗漏设备的开发中，越来越多的关注开始转向绿色环保和可持续发展。
例如，更环保的材料选择、节能型设计和降低资源消耗等，以减少对环境的负面影响。
5. 自动化和智能控制：自动化和智能控制技术的应用使得防渗漏设备的操作更加方便和高效。
通过自动化控制系统，可以实现对设备的远程监控和控制，及时响应和处理渗漏问题。
6. 虚拟现实和模拟技术：虚拟现实和模拟技术的应用可以为防渗漏设备的设计和测试提供更好的工具和方法。
基于虚拟现实的可视化模拟和仿真可以在设计和施工前进行效果评估和改善，提高设备的可靠性和性能。
综上所述，防渗漏设备的创新与发展主要包括技术创新、数据监测与智能化、自主修复材料、绿色环保和可持续发展、自动化和智能控制，以及虚拟现实和模拟技术等方面。
这些创新将进一步提高防渗漏设备的性能和效率，以满足不断增长的需求，并促进水资源的可持续利用。
防漏堵漏理论与技术进展
从室内实验出发，探讨了不同粒径粒子有效充填的比例，分析漏失充填最 大惰性粒径粒子作用，并在室内封堵岩心和滤失实验的基础上，验证当充填层 的密度达到最大时可以有效封堵漏失或将滤失降低到最小值
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为防漏堵漏成功提出很多理论 建立很多数学模型
2、1973年，Kaeuffer M.提出了理想暂堵式充填理论
二、同一井眼，不同压力地层，窄安全密度窗口，选择合适钻井液密度困难。 ①稳定井壁需要较高的钻井液密度，但高密度会导致漏失地层漏失；②要 控制漏失，就要封堵地层，提高漏失地层承压能力。封堵地层就要遇到封 堵遇到的问题；不封堵地层就要漏失，不能完成钻探目的
三、封堵墙所需要的封堵材料无法达到承压要求。封堵材料，不管是封堵同 一漏失地层，还是封堵同一井眼的不同压力系统，由于封堵材料形成的是 一层隔墙，材料的承压能力无法承受钻井液液柱压力，使得封堵失败
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为防漏堵漏 人们几乎用上能找到的所有材料
诸如橡胶、水泥、纤维、 塑料、聚合物、无机凝胶、 树脂、沥青、微粉纤维、固 相颗粒等等，一直应用于油 气井防漏堵漏。当然机械也 用于堵漏
遗憾的是，非常满意的很少
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为防漏堵漏成功提出很多理论 建立很多数学模型
4、1992年，罗向东等人通过室内实验进一步发展了“三分之一”架 桥规则，三分之二架桥理论
（屏蔽式暂堵技术在储层保护中的应用研究以及“裂缝性储集层的屏蔽式暂堵技术）
暂堵颗粒粒径尺寸是平均孔喉直径1/3～2/3，同时充填粒子的尺寸为平均 孔喉直径1/4～1/3，暂堵剂浓度达到5%时，可以实现快速有效的封堵漏失通道
防漏堵漏理论与技术进展讲诉
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防漏堵漏理论与技术进展
——与中国石油集团渤海钻探工程有限公司专家们探讨
郑力会
中国石油大学（北京） 2011年11月 华北油田 · 任丘
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郑力会简介
郑力会，中国石油大学（北京）教师，研究员，LihuiLab（力会
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漏失大漏失通道看，可以分为两大类
地层存在天然漏失通道
地层存在后天漏失通道
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漏失定义
漏失可以定义为，油气井作业 过程中，井筒内工作流体如钻井 液、水泥浆、修井液等进入地下 高渗透带、孔穴地层、天然或诱 导地层裂缝的现象。其原因是存 在高于地层压力的液柱压力和地 层中的渗流通道。这是漏失的两 个基本条件 井漏耗钱费时。作业过程中， 漏失既可以是流体在容器内液面 慢慢降低，也可能是流入井眼有 进无出 漏失流体滤失不一样。滤失更 多的时候与原生孔隙相关，而漏 失则与原生孔隙和次生孔隙相关
钻井液中包含的架桥材料的粒径大于或等于三分之一孔隙尺寸，并且架桥 粒子在钻井液中的浓度达到5%时，架桥粒子能够有效架桥封堵漏失通道
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为防漏堵漏成功提出很多理论 建立很多数学模型
4、1992年，罗向东等人通过室内实验进一步发展了“三分之一”架 桥规则，三分之二架桥理论
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这些理论和材料的根本目的是为建立 “挡水墙”
堵漏防水发展历程
堵漏防水发展历程
堵漏防水的发展历程可以追溯到古代文明时代。
在人类开始居住并建造建筑物的过程中，人们就意识到需要采取措施来防止水的渗透和漏水问题。
古代文明时代（约公元前3000年-公元前500年）：在埃及、
巴比伦和古代中国等地，人们开始使用天然材料如泥土、石灰来加固建筑物，以防止水的渗透。
这些材料可以通过覆盖在墙壁、地板和屋顶上，形成一种保护层来阻止水的渗透。
中世纪至近代（公元500年-1900年）：随着建筑技术的进步，人们开始研究和使用更持久的材料来进行堵漏防水。
在中世纪欧洲，人们开始使用沥青和油漆来涂覆建筑物的表面，以达到防止水渗入的效果。
此外，人们还开始使用石头和瓷砖等材料来建造屋顶，以增加建筑物的耐久性和防水性能。
现代发展（20世纪以后）：随着科学技术的进步，堵漏防水
技术也得到了显著的改进。
在20世纪，人们开始使用新型防
水材料如人工合成塑料、橡胶和涂层等来提高建筑物的防水性能。
此外，新型的建筑设计和结构技术也为堵漏防水提供了更多解决方案，如屋顶花园和地下排水系统等。
如今，堵漏防水技术正日益成熟和完善。
人们可以根据不同环境和建筑物需求选择合适的防水材料和方法。
现代的堵漏防水技术可以广泛应用于建筑物、地下工程、道路和桥梁等领域，为人们的生活和工作提供了可靠的防水保护。
塔里木油田防漏堵漏技术进展与发展建议
◄钻井完井►doi:10.11911/syztjs.2020080引用格式：王涛，刘锋报，罗威，等. 塔里木油田防漏堵漏技术进展与发展建议[J]. 石油钻探技术，2021, 49（1）：28-33.WANG Tao ， LIU Fengbao ， LUO Wei ，et al. The technical advance and development suggestions for leakage prevention and plugging technologies in the Tarim Oilfield [J]. Petroleum Drilling Techniques ，2021, 49（1）：28-33.塔里木油田防漏堵漏技术进展与发展建议王 涛， 刘锋报， 罗 威， 晏智航， 陆海瑛， 郭 斌（中国石油塔里木油田分公司，新疆库尔勒 841000）摘 要: 针对塔里木油田复杂地质条件下的井漏问题，结合地层特征分析了该油田的井漏类型，总结了该油田防漏堵漏技术发展历程及取得的技术成果。
分析可知，塔里木油田漏失类型包括孔隙性漏失、裂缝性漏失和溶洞型漏失，但以裂缝性和缝洞型漏失为主。
该油田的防漏堵漏技术发展经历了基础体系建立阶段和特色技术发展完善阶段，形成了油基钻井液防漏堵漏、高强度承压堵漏、高压盐水层防漏堵漏和缝洞型漏失堵漏等技术。
通过分析梳理，明确了塔里木油田防漏堵漏技术现状和依然存在的漏失难题，确定了攻关方向，提出了加强地层预测、研发或引进新型堵漏技术、丰富工程技术手段和开发大数据堵漏软件等技术发展建议。
关键词: 防漏；堵漏；技术进展；漏失类型；发展建议；塔里木油田中图分类号: TE28+3 文献标志码: A 文章编号: 1001–0890（2021）01–0028–06The Technical Advance and Development Suggestions for Leakage Preventionand Plugging Technologies in the Tarim OilfieldWANG Tao, LIU Fengbao, LUO Wei, YAN Zhihang, LU Haiying, GUO Bin(PetroChina Tarim Oilfield Company, Korla, Xinjiang, 841000, China )Abstract: With the goal of solving the problem of circulation lost under complicated geological conditions of the Tarim Oilfield, this paper analyzed the types of circulation lost in this oilfield combining its formation characteristics,and summarized the development history and achievements of leakage prevention and plugging technologies in this field. It shows that leakages induced by porosity, fracture and caverns are all encountered in Tarim Oilfield, but mainly caused by fractures and cavity. The development of leakage prevention and plugging technologies in this oilfield has undergone two stages: the establishment of basic system and the development and perfection of characteristic technology. A series of techniques have been formed such as oil-based drilling fluid leakage prevention and plugging,high-strength pressure-bearing plugging, high-pressure brine layer leakage prevention and plugging, and fracture-cavity leakage plugging. From the analysis and sorting, we have clarified the current status of leakage prevention and plugging techniques in Tarim Oilfield and the remaining challenges in leakage control, and determined the trend of research. We proposed suggestions for further development of those technologies, such as strengthening formation prediction,developing or introducing new plugging technologies, enriching engineering techniques, and developing big data plugging software.Key words: antileakage; loss circulation control; technical advance; types of lost circulation; development proposal;Tarim Oilfield塔里木油田地质条件复杂，钻井过程中易井漏，且井漏具有普遍性、多变性和复杂性等特点[1–2]。
探究石油钻井工程防漏堵漏技术
探究石油钻井工程防漏堵漏技术摘要：目前，石油钻井工程势必成为了国内市场经济发展支柱产业，然而，在实践拓展中，遭受不同原因干扰，石油钻井工程防漏堵漏技术出现了诸多漏洞，从而造成钻井工程整体效率不高，严重制约了油田单位未来发展，基于此，亟需加大投入科技革新力度，全方位突出技术优点，汇总优势资源，从而努力实现可循环发展。
关键词：石油钻井工程；防漏堵漏；技术当大众走进新时代，其日常生活水准直线上升，以至于能源的损耗渐渐提升，而国内钻井工程势必要抓住时机，虽在其拓展实践中，产生了较大阻力，其中井漏现象发生，导致恶劣干扰。
以至于如何提高整体工程品质，则势必要强化全体安全责任观念，通过数个视角来操控，改进当前发展观念，努力设置创新的施工机制，贯彻执行各个方面安全职责，尽早化解钻井工程中出现的井漏难题，对于此项目不同步骤实施管控，从而确保施工安全与品质效率，给予能源开采打下优良的根基，极大促进经济收益提高。
1.改进防漏堵漏技术方法石油钻井工程中时常遭遇的难题为渗漏，相关技术人员务必确立项目表现出的性质。
以至于钻井施工全过程都要针对防漏堵漏技术实施深入探究，且整理汇总成一套防漏堵漏技术系统与处置策略，进一步缓解渗漏带来的干扰。
如何将防漏堵漏成效最大化，则率先要解析过往技术中的存在的漏洞，随后针对防漏堵漏技术实施改进。
汇总当前不同资源，全方位将其技术优点扩大化，进而达成可持续发展。
不仅如此，深入探究渗漏发生的不同原因，从问题本源上探索答案，科学展开操控，针对渗漏场地实施全方位解析，综合具体现状来筛选科学技术。
当探寻渗漏后，相关技术员时刻留意渗漏程度、地层层位、井深等，待检验完成之后优选适合的技艺，方才能提高整体项目品质目标。
然而，钻井中产生井漏处置方法为：第一，渗透性漏失。
在渗漏过程中，漏失速率不大于5m2/h，采取堵漏方法为借助微调钻井液性能与起钻静止。
当钻井下状况准许环境下，最大程度减小钻井液密度，从而降低液柱压力，且黏度上升，进而提升钻井液流进地层流动阻力，且缩减流量，进而流动阻力牵动井底压力下滑。
国内防漏堵漏新技术探究
关键词：钻井漏失；评价方法；防漏材料；堵漏材料；新技术钻井漏失是复杂地层钻进中最常见的难题之一，易造成钻完井液的大量消耗，甚至会因漏失引起井壁垮塌、填埋钻具、井眼报废等井下复杂事故，国内因钻井漏失而引起的复杂占所有井下复杂情况的58%以上。
这些不仅严重影响钻进速度和钻井质量，而且会带来时间和经济上的巨大损失。
随着国内石油石化行业技术的不断发展和进步，渗透性漏失、小型裂缝性漏失得到了很好解决，大庆、吉林、华北等油田大型漏失很少发生。
但是针对致漏裂缝宽度在5mm以上的失返性漏失和反复恶性漏失等还没有得到根本解决，尤其是新疆、四川等区块，每年因恶性漏失造成的损失、耽误的工期更是无法估量。
近几年，西南石油大学等院所和研究机构，针对此类恶性漏失形成了井眼强化、高失水桥塞固化、多功能固结承压等新型防漏堵漏技术，在现场应用中取得了良好效果，为新疆、四川等区块的恶性漏失难题提供了新的解决途径[1]。
1井眼强化防漏技术钻井过程中，当钻头钻入地层形成井眼，破坏原始地层应力，井壁上形成无数毫米级或微米级的微裂缝，从而形成潜在井眼坍塌或潜在钻井液漏失的原始状态，对这些裂缝进行及时封堵和填充，能有效预防漏失的发生。
井眼强化技术是针对易发生渗透性漏失地层的防漏技术，其核心处理剂是一种叫AT-MUP的井眼强化剂，具有以下特点：①具有良好的承压封堵性能，能有效改善井壁强度，提高地层承压能力和安全密度窗口，具有优良的防漏功效；②能防止钻井液中固相或液相对油气储层的伤害，实现油气层保护；③经过特殊的表面处理，使之在油基泥浆中具备良好的配伍性；可作为钻井液的理想防漏产品，减少钻进过程中钻井液损失；④抗温可达到150℃，能用于高温深井中；⑤不含任何聚合物成分，使其对钻井液的流变性无影响，尤其适用于在高密度钻井液中的应用；⑥能在钻进过程中提供良好的渗漏控制能力[2]。
该项技术在四川涪陵页岩气区块应用4口井，在其中一口井钻至3865m 时发生掉块，出现上漏下塌的情况，在钻井液中加入井眼强化剂之后，逐步提高钻井液密度，钻井液漏失量从0.11m3/m降低至0.061m3/m，防渗漏效果明显。
井漏处理技术的研究及发展
井漏处理技术的研究及发展林英松1 蒋金宝1 秦 涛2(11石油大学石油工程学院,东营 21中原油田分公司采油工程技术研究院) 摘 要 在分析各种类型井漏的漏失特征、漏失层地质特征、井漏发生的条件等基本特征的基础上,总结了各种类型井漏的常规处理技术,介绍了最近几年出现的新的堵漏理论、堵漏材料、堵漏仪器等,并就井漏处理技术的发展方向做了分析预测。
关键词 井漏 堵漏理论 常规处理技术 堵漏材料 井漏是在钻井、固井完井、测试或修井等各种井下作业过程中,各种工作液在压差的作用下,流进地层的一种井下复杂情况。
对于钻井工程来讲,井漏是指在钻完井过程中钻井液、水泥浆或其他工作液漏失到地层中的现象。
31 井眼漏失的基本特征井漏主要有3种类型:渗透型漏失、裂缝型漏失和孔洞型漏失。
据有关资料统计,自然裂缝和孔洞漏失占井漏的70%,诱生裂缝约占20%,其他约占10%。
在钻井与完井过程中,井漏可以发生在任何地质年代地层中,从第四系直至元古界的各种岩性地层中,如粘土、砂砾岩、碳酸盐岩、岩浆岩和变质岩等[1]。
漏失通道按其形成的原因可分为两大类,一类是人为漏失通道,是由于井眼压力高于地层承受能力(地层破裂压力)时而在井眼周围地层中诱发出的裂缝;另一类是自然通道。
111 粘土岩包括泥岩、页岩和浅层粘土等。
一般来说,泥页岩发生漏失的可能性较小,但其中一些较硬脆古老地层的泥页岩,受地壳运动而形成裂缝、风化作用形成溶孔或其他层间疏松而形成漏失通道,发生井漏。
在中深部,页岩中的裂隙尺度一般较小,除一些特殊裂缝强烈发育的地层外,一般不会造成井漏。
由于地表或海底粘土孔隙度高、成岩差、颗粒间粘结力差、强度低而易发生漏失。
112 砂、砾岩对于浅部未胶结或胶结差的未成岩的砂、砾岩,由于未胶结或胶结差,孔隙度大,孔隙连通性好,钻进这类地层极易发生漏失;对于中、高渗透砂、砾岩,孔隙是其主要漏失通道,在钻井液密度高时可能发生漏失;而对于深部井段经成岩作用的低孔、低渗砂砾岩来讲,一般不易发生井漏。
钻井液堵漏材料及防漏堵漏技术研究进展_张希文
文章编号:1001 5620(2009)06 0074 03钻井液堵漏材料及防漏堵漏技术研究进展张希文1,2 李爽1 张洁1,2 孙金声1 杨枝3(1.中国石油集团钻井工程技术研究院,北京;2.中国石油勘探开发研究院,北京;3.中国地质大学,北京)摘要 概述了近年来钻井液堵漏材料及防漏堵漏技术的研究进展。
主要介绍了桥接、高滤失、柔弹性、聚合物凝胶、水泥浆、膨胀性典型钻井液堵漏材料及防漏堵漏技术的特点、作用机理和部分应用实例,并分析了钻井液堵漏材料及防漏堵漏技术研究的发展方向。
关键词 钻井液;钻井液添加剂;堵漏材料;防漏;堵漏;综述中图分类号:T E282文献标识码:A随着油气勘探开发的深入,钻井过程中遇到的地层越来越复杂,在钻进压力衰竭地层、破碎或弱胶结地层、裂缝发育地层及多套压力层系等时,井漏问题非常突出。
由井漏诱发的井壁失稳、坍塌、井喷等问题是长期以来油气勘探开发过程中的世界性难题,是制约勘探开发速度的主要技术瓶颈;同时井漏造成钻井液损失巨大,而在储层发生的漏失对储层的伤害更是难以估量。
因此,近年来国内外进行了大量钻井液堵漏材料及防漏堵漏技术方面的研究工作,并取得了较好的应用。
1 堵漏材料及其应用1.1 桥接堵漏材料桥接堵漏材料包括各类形状不同、大小各异的单一惰性材料及级配而成的复合材料,具有操作简单、取材方便、不影响钻井液流变性等特点,可减少由孔隙和裂缝造成的部分漏失和失返漏失,如国外的C SEAL 系列颗粒复合堵漏剂、M AX BRIDGE 材料等,在中国以果壳、云母、纤维及它们复配的形式为主,各种廉价化工副产品、废弃化工原料也作桥堵材料。
其作用原理包括挂阻架桥、堵塞和嵌入、渗滤、拉筋、膨胀堵塞、卡喉等作用。
在英国布伦特油田,研制出了一种由涂有表面活性剂和分散剂的玻璃丝纤维组成的新型改性纤维材料[1],能抗232高温,解决了该地区的井漏问题。
1.2 高滤失堵漏材料该材料由渗滤性材料、纤维状材料、硅藻土、多孔惰性材料、助滤剂、增强剂等复合而成,适用于处理渗漏、部分漏失及少量漏失。
防漏堵漏技术概论
常见的防漏堵漏技术包括水处理设备的 密封、管道连接的密封等。
交通工具
交通工具是防漏堵漏技术应用的另一个领域，主要涉及汽车、火车、飞 机等交通工具的密封和泄漏预防。
在交通工具中，防漏堵漏技术的应用可以保证交通工具的安全性和舒适 性，提高交通工具的运行效率和可靠性，同时也可以减少能源的浪费和
技术发展对策与建议
01
加强科技创新
鼓励企业加强科技创新，研发具 有自主知识产权的防漏堵漏技术 和产品。
02
建立产学研合作机 制
建立企业、高校和研究机构的合 作机制，推动科技成果的转化和 应用。
03
制定行业标准
制定和完善防漏堵漏技术的行业 标准，规范市场秩序，提高产品 质量和技术水平。
THANKS
破坏。
生产安全
泄漏可能导致设备损坏、生产中断 和人员伤亡等事故，防漏堵漏技术 可以保障生产安全。
经济性
长期泄漏会导致能源和原材料的浪 费，增加生产成本，而防漏堵漏技 术可以有效降低生产成本。
防漏堵漏技术的发展历程
初期阶段
早期的防漏堵漏技术主要采用简 单的机械封堵和填充方法，如使 用木塞、棉纱等材料进行封堵。
3
堵漏材料的性能要求包括良好的粘结力、耐久性、 抗腐蚀性和抗压性等，以确保能够有效地填补和 修复各种缺陷。
防漏堵漏设备
防漏堵漏设备是指用于进行防漏 和堵漏作业的设备和工具。
常见的防漏堵漏设备包括喷涂设 备、注浆设备、密封胶枪等，它 们能够提高作业效率，确保防漏
和堵漏的效果。
在选择防漏堵漏设备时，需要根 据具体的应用场景和需求进行选 择，例如设备的性能参数、使用
微生物生长原理
利用微生物在特定条件下生长的特性， 将泄漏处封住。例如，使用微生物菌 剂等。
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漏失大漏失通道看，可以分为两大类
地层存在天然漏失通道
地层存在后天漏失通道
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漏失定义
漏失可以定义为，油气井作业 过程中，井筒内工作流体如钻井 液、水泥浆、修井液等进入地下 高渗透带、孔穴地层、天然或诱 导地层裂缝的现象。其原因是存 在高于地层压力的液柱压力和地 层中的渗流通道。这是漏失的两 个基本条件 井漏耗钱费时。作业过程中， 漏失既可以是流体在容器内液面 慢慢降低，也可能是流入井眼有 进无出 漏失流体滤失不一样。滤失更 多的时候与原生孔隙相关，而漏 失则与原生孔隙和次生孔隙相关
（“屏蔽暂堵剂优选的新方法 ”及“分形几何理论在屏蔽暂堵剂优选中的应用 ”）
继承粒径优选的“三分之二”架桥规则，利用“分形几何学”和“盒维数” 描述孔隙及颗粒粒度的分布分维数，以分维数相近作为优选暂堵剂的原则，优 选出不同粒子之间的最优组合配方
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为防漏堵漏成功提出很多理论 建立很多数学模型
6、1998年，Hands N.等人依据Kaeuffer M.提出的理想充填理论， 进一步提出了屏蔽暂堵D90规则
（Drilling in Fluid Reduces Formation Damage Increases Production Rates）
堵井壁表面，任何一种地层都可 能发生渗漏
部分漏失则发生在高渗透率
的破碎地层、天然裂缝或者是开 始造缝 大漏一般发生在大段破碎带 、 天然大裂缝、诱导宽裂缝或者溶 洞地层
所以，为作业顺利，为经济效益和社会影响，必须防漏堵漏
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防漏堵漏好处
一、普通聚合物钻井液体系自身动塑比较低，携带能力不足，清洁井眼靠表观粘度中 的塑性粘度，当量循环密度远远高于当量静态密度。特别是小环空间隙提高排量实现携带 目的，会加大当量循环密度与当量静态密度的差值，即增大漏失驱动压力，动态压漏地层 二、普通聚合物钻井液体系自身防漏能力不足。一是不能在地层漏失时实时封堵漏失 通道，二是不能有效地降低当量循环密度，无法满足低地层压力、低破裂压力下施工要求 三、发现漏失后挤桥堵浆，进入地层后的刚性颗粒在打开的裂缝中起支撑作用。如果 加入的充填粒子和柔性粒子不能合理配伍，导流能力很强。建立循环后，墙的井眼一侧颗 粒被冲走，漏失就难以避免。地层孔隙压力高时，破裂压力高，挤浆时可能不会诱导裂缝； 孔隙压力低时，破裂压力低，诱导裂缝大，漏失加剧。目前，见漏就桥堵，在思想上是盲 目的，理论上是错误的，行动上是有害的 因此，人们寻找降低压液柱压力的方法来防漏堵漏
当暂堵颗粒累积分数与粒径的平方根成正比时或在坐标图上呈直线时，可 实现颗粒在漏失通道的理想充填
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为防漏堵漏成功提出很多理论 建立很多数学模型
3、1977年，A. Abrams提出了“三分之一”架桥规则
（Mud Design To Minimize Rock Impairment Due To Particle Invasion）
澜博）创始人。1991年获江汉石油学院钻井工程学士学位、1999年获
华中理工大学西方经济学硕士学位、2005年获中国石油大学（北京） 油田化学工程博士学位 郑力会早先在中国石油集团公司塔里木油田从事钻井生产和项目 管理十一年。2002年起，一直从事油田化学工作，重点致力于钻井、 完井、修井、固井等油井作业过程中防漏堵漏和提高地层承压能力机 理研究和技术开发的绒囊工作流体。出版著作三部、文章30余篇，申 请专利10多项
4 漏失后用桥堵浆堵漏后，同样的排量，漏失速度比封堵前还要大。这在大家看来没有堵 住，堵漏材料不行或工艺条件不行。实际上不是这么简单
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有时建立这堵墙时 还会加剧漏失程度
实质是低孔隙压力降低后，不仅增加漏失驱动力，还降低地层破裂压力。 漏失是现象，是结果。地层破裂压力下降是本质，提高地层承压能力是根本
5、1996年，Mei Wenrong等建立了优化暂堵剂颗粒的孔喉网络模型
（Pore and Throat Network Model and Its Application to The Optimal Selection of Temporary Plugging Particles）
认为暂堵剂堵塞的孔喉数目越多，钻井液侵入岩心的深度越浅，以此优选 具有保护储层的暂堵剂粒径
封堵墙
地层压力（低）
这个挡水墙有时很好地挡住了受液柱压力驱动的流体，有的则不然
无工作流体 侵入带
架桥带
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这些理论和材料的根本目的是为建立 “挡水墙”
一、同一漏失层，漏失通道分布十分广泛，不可能全面封堵，因而封堵低效。 ①全面封堵架桥粒子的粒径大小选择困难，不可能实现全部封堵；②很有 可能是小颗粒先进入储层造成储层伤害后，合适的颗粒再架桥形成外滤饼 封堵；③地层在温度、压力条件下，漏失通道大小与室内测定的不一致 二、同一井眼，不同压力地层，窄安全密度窗口，选择合适钻井液密度困难。 ①稳定井壁需要较高的钻井液密度，但高密度会导致漏失地层漏失；② 要控制漏失，就要封堵地层，提高漏失地层承压能力。封堵地层就要遇 到封堵遇到的问题；不封堵地层就要漏失，不能完成钻探目的 三、封堵墙所需要的封堵材料无法达到承压要求。封堵材料，不管是封堵同 一漏失地层，还是封堵同一井眼的不同压力系统，由于封堵材料形成的 是一层隔墙，材料的承压能力无法承受钻井液液柱压力，使得封堵失败 四、不同作业环节，不同作业目的，不同技术措施对井壁强度要求不同，这 墙有时不总存在。作业方式变化，封堵方式变化，导致钻井不漏完井漏、 完井不漏修井漏的现象非常普遍。不同作业过程往往采取不同钻井液， 工作液之间的配伍性无法保证
为防漏堵漏成功提出很多理论 建立很多数学模型
8、2000年，M.A.Dick等在理想充填理论的基础上 发展优选暂堵剂颗 粒方法-理想暂堵基线
（Optimizing the Selection of Bridging Particles for Reservoir Drilling Fluids ） 颗粒累积体积 与颗粒粒径的平方 根构建坐标图 ，孔 喉尺寸分布建立理 想暂堵基线 。认为 与该基线最接近且 稍靠左的累积曲线 的配方能够取得理 想的暂堵
（Some Effects of Size Distribution on Particle Bridging in Lost Circulation and Filtration Tests ）
从室内实验出发，探讨了不同粒径粒子有效充填的比例，分析漏失充填最 大惰性粒径粒子作用，并在室内封堵岩心和滤失实验的基础上，验证当充填层 的密度达到最大时可以有效封堵漏失或将滤失降低到最小值
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这些理论和材料的根本目的是为建立 “挡水墙”
“墙”的一 边是高压，另一 边是低压。“墙” 的强度决定了防 漏堵漏的成败。 然而，“墙”有 孔隙和渗透性， 在流体中存在自 由水和压力的条 件下，防漏堵漏 有条件成功
小颗粒侵入带
钻井液
环空
暂堵颗粒在 粒径累积分布曲 线上 90%的颗粒
粒径累积值对应
的粒径大小与储 层最大孔喉直径 或最大裂缝宽度 相等时，可取得 理想暂堵效果
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7、2000年，崔迎春等从分形几何学角度提出复配暂堵剂的分形暂堵模型
高渗非胶结地层
诱导裂缝地层
大洞大缝地来的后果主要有六项
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漏失的后果
（1）液柱压力降低而井喷 （2）固相清除不及时而卡管柱 （3）水泥浆充填不足而无法有效封隔地层 （4）增长钻井周期，需要补救，增加成本 （5） 加剧储层伤害 （6） 严重者油井报废
10月13日 10月13日 10月14日 10月14日
下完套管循环
地质循环 地质循环 桥堵后循环 桥堵后循环
15
30 25 25 22
22.8
12 6 20 11.6
大排量造缝
大排量造缝 低排量闭合裂缝 桥堵粒子支撑裂缝 低排量裂缝不能闭合
1 总体看，漏失与排量正相 关。漏失发生之前，钻井 液静止、循环时没有任何 漏失现象。但漏失后，相 同地质条件下，排量越大， 漏失越严重 2 局部看，下套管后循环、 地质循环、桥堵后循环后 漏失，也存在排量与漏失 速度正相关的规律 3 理论分析，排量越大当量 循环密度越大，即动态漏 失压力越大漏失越严重。 无论总体还是局部，都符 合这个规律
钻井液中包含的架桥材料的粒径大于或等于三分之一孔隙尺寸，并且架桥 粒子在钻井液中的浓度达到5%时，架桥粒子能够有效架桥封堵漏失通道
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为防漏堵漏成功提出很多理论 建立很多数学模型
4、1992年，罗向东等人通过室内实验进一步发展了“三分之一”架 桥规则，三分之二架桥理论
拿 2003 年来说，全 球用于防漏堵漏的费用 高达 8 亿美元，还不包 括用于处理漏失引起的 井下事故费用。随着油 气田趋于衰竭，漏失越 来越严重
井漏是最常见现象而且是最烧 钱的井下复杂情况
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For you superexcellent 一般说来