钻井过程中钻井液防漏堵漏技术

钻井过程中钻井液防漏堵漏技术

井漏是钻井过程中常见的复杂情况，损失较大。在钻井实践中，虽然对井漏的原因与预防己积累了一些成功的经验，有些方法虽然有效，但如果选用不当，掌握不好，不能对症下药，同样收不到好的效果。本文从井漏产生的原因、预防及发生井漏的处理措施进行初步探讨。

一、井漏的原因

井漏主要是由于钻井液液柱压力大于地层孔隙压力或破裂压力造成的。其主要原因有：1. 地层因素：天然裂缝、溶洞、高渗透低压地层；2. 钻井工艺措施不当引起的漏失：钻井工艺措施不当发生的漏失，主要发生在上部地层环空堵塞，造成环空憋压引起漏失；开泵过猛、下钻速度过快、加重过猛造成井漏；3. 井身结构不合理，中间套管下深不够。或不下中间套管致使高低压地层处于同一裸眼井段，造成井漏。二、井漏的预防

在钻井过程中对付井漏应坚持预防为主的原则，主要包括合理的井身结构设计、降低井筒内钻井液激动压力、提高地层承压能力。从钻井液技术上采取的措施：

1、选用合理的钻井液密度与类型，实现近平衡钻井

（1）对于孔隙压力较低的井，首先考虑选用低固相聚合物钻井液、水包油钻井液、油包水钻井液、充气钻井液、泡沫钻井液或空气钻井。在选择钻井液类型时，除了考虑钻井液密度能满足所钻井段防止井漏的最小安全密度外，还要考虑其流变性。对于压力低、大井眼井段，应适当提高钻井液的粘切；而对于深井压力较高的小井眼井段，应降低钻井液的粘切。

（2）当井身结构确定后，为防止井漏的发生，应使钻井液液柱压力低于裸眼井段地层的破裂压力或漏失压力，而且能平衡地层孔隙压力。2、降低钻井液环空压耗和激动压力

钻井过程中钻井液可采取以下措施来降低环空压耗。

（1）在保证携带钻屑的前提下，尽可能降低钻井液粘度。

（2）降低钻井液中的无用固相含量和含砂量。

（3）降低钻井液滤失量，提高泥饼质量，防止因井壁泥饼较厚起环空间隙较小，导致环空压耗增大。

（4）钻井液加重时，应控制加重速度，并且加量均匀。要求每循环周钻井液密度提高幅度不超过0.02g/cm3。

3、提高地层承压能力

地层的漏失主要取决于地层的特性，通过人为的方法提高地层的承

压能力，封堵漏失孔道，从而达到防漏的目的。通常采用以下三种方法来提高地层承压能力。

（1）调整钻井液性能：对于轻微渗透性漏失，进入漏层前，适当提高钻井液粘度、切力防漏可收到一定的效果。

（2）在钻井液中加入堵漏材料随钻堵漏：对于孔隙型或孔隙—裂缝性漏失，进入漏层前，在钻井液中加入堵漏材料，在压差作用下，堵漏剂进入漏失通道，提高地层的承压能力，达到防漏的目的。根据漏失性质、漏层孔吼直径、裂缝开口尺寸选用堵漏剂的种类和加量。

（3）先期堵漏

当井身结构无法改变，而下部地层孔隙压力超过上部地层破裂压力时，进入高压层前，必须按下部高压层的孔隙压力确定的钻井液密度，这样导致上部地层漏失，为了防止上部地层漏失而引起的井涌、井喷等复杂情况发生，在进人高压层之前，应进行先期堵漏，提高上部地层承压能力。先期堵漏程序: 1）钻进下部高压层前试压，求出上部漏失层破裂压力。2）若地层破裂压力低于钻进下部高压层的当量循环密度，必须进行堵漏，堵漏方法及材料应根据地层特性加以选择。堵漏钻井液注入井中后，井口加压将堵漏浆挤入地层中。静止48h，然后下钻分段循环到井底。3）起钻至漏层以上安全位置或套管内，采用井口加压的方式试漏，检查堵漏效果，当试漏钻井液当量密度大于下部地层钻井液用密度时，方可加重钻开下部高压层。

三、井漏的处理

井漏是钻井、完井过程中常见的井下复杂情况之一，为了堵住漏层，必须利用各种堵漏材料，在距井筒很近范围的漏失通道里建立一道堵塞隔墙，用以隔断漏液的流道。

1、处理井漏的规程:

(1) 分析井漏发生的原因，确定漏层位置、类型及漏失严重程度。

(2) 在钻井中发生井漏，如果条件许可，应尽可能强钻一段，确保漏

层完全钻穿，以免重复处理同样的问题。

(3) 堵漏浆的配制必须按要求保质保量。

(4) 施工时如果能起钻，应尽可能采用光钻杆，下至漏层顶部。

(5) 使用正确的堵剂注入方法，确保堵剂进入漏层近井筒处。

(6) 施工过程中要不停地活动钻具，避免卡钻。

(7) 凡采用桥堵剂堵漏，要卸掉循环管线及泵中的滤清器、筛网等，

防止堵塞憋泵伤人。

(8) 憋压试漏时要缓慢进行，压力一般不能过大，避免造成新的诱导

裂缝。

(9) 施工完成后，各种资料必须收集整理齐全、准确。

2、处理井漏常用方法

（1）调整钻井液性能与钻井措施

调整钻井液性能与钻井措施包括改变钻井液密度、粘度、切力、泵排量等。其主要作用是降低井筒液柱压力、激动压力和环空压耗，改变钻井液在漏失通道中的流动阻力，减少地层产生诱导裂缝的可能性。通常采取以下措施:

①降低钻井液密度降低钻井液密度是减少静液柱压力的唯一手段。采用降低钻井液密度来制止井漏时应注意以下几个问题:1）研究分析裸眼井段各组地层孔隙压力、破裂压力、坍塌压力、漏失压力，确定防喷、防塌、防漏的安全最低钻井液密度。2）依据裸眼井段各组地层结构，确定降低钻井液密度的技术措施。如裸眼井段不存在塌层，可采用离心机清除钻井液固相来降低钻井液密度，同时补充增粘剂、水、低浓度处理剂或轻钻井液，保证既降低钻井液密度又保持钻井液原有性能。3）降低钻井液密度时应降低泵排量，循环观察，不漏后再逐渐提高泵排量至正常值，如仍不漏即可恢复正常钻进。

②提高钻井液粘度、切力

当钻进浅层胶结差的砂层、砾石层或中深井段渗透性好的砂岩层发生井漏时，可通过向钻井液中加土粉或增粘剂来提高钻井液粘度、切力，增大钻井液进入漏层的流动阻力来制止井漏。亦可在地面配制高膨润土含量的稠浆，挤入漏层堵漏。

③降低钻井液粘度、切力

深井钻井过程中发生井漏，在保证井壁稳定和携带与悬浮岩屑的前题下，通过降低钻井液粘度、切力来减低环空压耗和下钻激动压力来制止井漏。

④改变钻井工程技术措施

不合理的钻井工程技术措施往往会诱发井漏。对于这种类型的漏失，可在分析漏失原因的前提下，通过改变钻井工程技术措施来制止井漏。（2）静止堵漏

静止堵漏是在发生完全或部分漏失的情况下，将钻具起出漏失井段或起至技术套管内或将钻具全部起出静止一段时间(一般8-24h)，漏失现象即可消除。

①静止堵漏的机理

钻井过程中因操作不当(如开泵过猛、下钻速度过快等)造成压力激动，使作用在地层的压力超过破裂压力，形成诱导裂缝而产生漏失。起钻静止一段时间后，一方面消除了激动压力，裂缝往往会闭合，自然缓解井漏，地层又可以承受压裂前可以承受的压力;另一方面，漏进裂缝的