钻井工程防漏堵漏技术

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三、漏失原因与类型
漏失类型
四、溶洞和大裂缝漏失
溶洞和大裂缝的漏失多数发生在 潜山灰岩地层，主要表现为钻井是钻具 放空现象或钻时突然加快。并伴随着钻 井液有进无出。这种漏失堵漏难度最大， 堵漏成功率最低（华北和新疆的地区潜 山油气藏经常遇到这种情况）。
井 筒
溶洞
基岩
溶洞性漏失
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四、确定漏层方法
漏失原因
钻井井漏的发生与发展都有其主客观原因，发生井漏的 原因有诸多因素。
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井 漏 原 因
地质因素 人为因素 设计问题
2 3
4
其他因素
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三、漏失原因与类型
漏失原因
1
地质因素
2
人为因素
地层渗透性强、存在天然 孔洞、裂缝、断层，地层孔隙 压力系数低。发生井漏地层主 要有粗砂岩、砾岩地层，灰岩 地层,穿遇断层时也易发生井漏。 东部油田馆陶组底砾岩（高渗 透漏失）、沙河街组生物灰岩、 孔店组和中生界厚度不等的火 成岩、安山岩，西部奥陶系石 灰岩均发生过不同程度的漏失。
采油采气和注水比例失衡造成 地层亏空，使用的钻井液密度过高。 施工措施不当主要包括：起下压力 激动、钻井液粘切高、上部地层岩 屑浓度大、钻头泥包、环空堵塞、 开泵过猛等。
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三、漏失原因与类型
漏失原因
2
人为因素
例如在浅井段钻进中，地层软、钻速快，接单根中，停泵
早，开泵晚或环空返速低，岩屑浓度高，再开泵易造成井漏； 钻头或扶正器泥包、开泵循环钻井液时造成井漏。钻井液在井 下静止时间长，下钻不分段循环，一次下到井底，开泵容易憋 漏地层；下钻速度过快、对井内产生过大的压力激动也容易漏 失；进入油层井段，加重过猛，而密度又不均也易造成井漏； 钻井液体系和性能与所钻地层防漏特性不相适应或维护处理方 法不当，使钻井液粘切过高。
举例
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三、漏失原因与类型
漏失原因
3
设计问题
4
其它
已开发的区块钻调整井，由于
井身结构不合理，片面强调简 化井身结构，投资方为降低投入， 减少技术套管的投入，裸眼段长且 存在不同压力体系,低压砂岩井段发 生渗透性漏失。
注水采油致使地层原始压力发生变 化，造成压力亏空。
上述原因引起的漏失，在钻井过程中经常发生，在钻易 漏层时应以预防为主，处理为辅的原则去钻易漏层井段。
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二、国内外堵漏材料及技术研究状况
国内外防漏堵漏技术现状和发展趋势
经过前辈钻井工作者的呕心沥血的奋斗，总结出许多宝贵的经 验，值得我们借鉴学习。随着钻井新工艺、新技术的不断更新，一 些技术措施不能完全适应当今技术的要求，防漏堵漏工作与国际上 先进国家相比还有一距，表现为： 多套压力系统的承压堵漏技术仍不成熟； 恶性漏失堵漏仍无法彻底解决； 现有评价方法难以科学模拟井下环境，堵漏材料方法简单、机理研 究欠缺，未形成技术系列、无法满足现场复杂地层漏失的需要。
4.提高地层承压能力
调整钻井液性能、预先加封堵材料（如加入正电胶 MMH 或承压
封堵剂JYW-II），先期堵漏。
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五、防漏堵漏技术
5.1 井漏预防措施
井 漏 预 防
5.降低钻井液当量循环密度
钻井循环时，为减小流动阻力，保持钻井液良好的流动性， 应适当提高粘度，钻漏层时，降低排量，保持较低的钻井液上 返速度，在松软、渗透好的易漏地层钻进应控制钻进速度，避 免在环空返速低的情况下岩屑过多，致使环空不畅通，蹩压造 成井漏。
天然裂缝性漏失
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三、漏失原因与类型
漏失类型
三、人为裂缝性漏失【水平裂缝和垂直裂缝】
人为裂缝性实际是诱导性裂缝，这种漏失 主要是由于地层本身承压能力与钻井液的液 柱压力接近时，一旦产生压力激动，就会导 致诱导裂缝的发生。这种情况往往是起初有 进无出漏失，静止一段时间或降低钻井液密 度会停止漏失。
人为裂缝性漏失
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三、漏失原因与类型
漏失类型
二、天然裂缝性漏失【天然垂直裂缝】 1、天然裂缝一般存在于潜山灰岩 地层中和泥岩的断层结合部以及低 渗泥质砂岩中。 2、裂缝又分为Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级 裂缝，其中Ⅰ级裂缝裂缝宽度一般 在1 mm-6 mm范围内，Ⅱ级和Ⅲ一般 为1mm以下。 3、这种漏失往往多数是有进无出， 很难一次堵漏成功，因为裂缝漏失 只靠漏失速度来判断裂缝宽度，而 且有的裂缝在近井壁是小的裂缝， 里面是开放性裂缝或溶洞。
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二、国内外堵漏材料及技术研究状况
国内外堵漏材料现状 堵 漏 材 料 按 机 理 功 能 分 六 类 桥接类堵漏材料
适用于处理严重井漏的堵
高失水堵漏材料 膨胀性堵漏材料 化学堵漏材料 胶凝堵漏材料 软(硬)塞类堵漏材料
剂较少，主要手段仍是 以水泥为主的无机胶凝
堵剂、复合桥堵剂和少
部分化学堵剂，常规井 漏处理仍以桥接堵漏材
料和水泥为主。
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二、国内外堵漏材料及技术研究状况
国内外堵漏材料现状
适用于处理严重井漏的
堵 漏 材 料 按 机 理 分 为 四 类
稠浆堵漏 桥塞堵漏 固结堵漏 套管、膨胀管堵漏
堵剂较少，主要手段 仍是以水泥为主的无 机胶凝堵剂、复合桥 堵剂和少部分化学堵 剂，常规井漏处理仍 以桥接堵漏材料和水 泥为主。
渤海钻探工程公司培训课件
钻井工程防漏堵漏技术
渤海钻探泥浆技术服务公司
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一、前言 二、国内外堵漏材料及技术研究状况 三、漏失原因与类型
四、确定漏层方法
五、防漏堵漏技术
六、堵漏案例
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一、前言
无论在陆地还是海洋，钻井作业环境相对都比较
恶劣，施工过程中存在着多种不安全因素，其中井漏 是石油钻井、完井过程中经常遇到的复杂问题，由此 引起的井下复杂情况和由它诱发的其它井下恶性事故， 对钻井、完井工程危害很大，主要包括： 1、因漏致塌 2、因漏致喷 3、井壁失稳 4、损害储层
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四、确定漏层方法
2.钻井液性能发生变化，如加重时发生漏失，漏失层多是 上部断层或承压能力低的砂岩以及砾岩层； 3.钻具有放空现象，发生井漏，漏失层即为放空段； 4.进入砂桥、坍塌井段开泵蹩漏，漏层在坍塌井段； 5.钻具下入时井口无钻井液返出，则钻头已达漏层； 6.根据邻井资料推算；
7.曾发生过的漏失层以后的敏感区。
钻井工作者在生产实践中，研究借助仪器确定漏层的方法。
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四、确定漏层方法
井温法确定漏层:
主要包括：测井温法、放射性测井法、叶轮旋流器测定法等。 测井温的原理是钻井液在井内受地层温度的影响而形成一定 液柱的温度梯度。若钻遇漏失层，漏层上方井内具有一定温
度的钻井液漏入漏层，而下部钻井液保持热浆。当地面冷浆
判断漏层是采取正确堵漏措施的关键，准确判断漏失 需要有一个复杂的过程，要不断总结分析现场实际情况。 钻井工作者在钻井过程中总结了一些判断井下漏层的实践 经验： 1.钻井液性能没有大幅度变化,密度没有提高，正常钻进 时突然发生井漏，漏速较大，严重时只进不出，漏失层为 钻头刚钻开的地层,如：严重亏空高渗透油层（冀东南堡 油田馆陶组砾岩油层）、天然洞裂发育的灰岩地层（冀中 潜山地层）等。若漏速不大，往往井漏层位是刚刚钻开的 新渗透率、孔隙度高的砂砾岩地层；
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五、防漏堵漏技术
5.1 井漏预防措施
井漏预防技术主要包括：
1.优化井身结构设计，采用套管封隔不同压力层系
正确设计井身结构和套管程序，用套管封住异常低压层、胶结 疏松成岩性差强度低的地层，使同一裸眼段的地层压力系数相差 不能过大。
井 漏 预 防

2.减小钻井液静液柱压力
在钻进易漏地层时，应尽量准确掌握地层孔隙压力，采用最 小安全附加值的钻井液密度，使其控制在平衡钻井的下限。
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一、前言
钻井作业中，井漏严重制约钻井速度，各类复杂情 况与井漏直接相关，并造成巨大经济损失，特别是造成 钻井液成本居高不下的主要原因，井漏的治理事关勘探 开发进程。一直是国内外石油工程界特别关注的问题。 由于漏失原因复杂、制约因素很多，使之成为国内外钻 井、完井工程至今未能完全解决的重大技术难题。
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三、漏失原因与类型
漏失类型
在掌握井漏原因的基础上应该明确井漏类型，漏失的类型主 要分为：渗透性漏失、人为裂缝性漏失、天然裂缝性漏失、溶 洞漏失四类。
渗 透 性 漏 失
人 文 裂 缝 性 漏 失
天 然 裂 缝 性 漏 失
溶 洞 漏 失
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三、漏失原因与类型
漏失类型
一、渗透性漏失
1、低压高孔高渗砂岩漏失 2、超低渗地层微裂缝地层 3、灰岩微裂缝漏失
井漏问题：主要是指泥浆有进无出的恶性漏失,至今无一可靠的技术。 主要由工程经验来解决问题。（罗平亚：西南石油大学原校长、中科院院士）
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一、前言
每一位钻井工程师都不愿意复杂问题的发生，更 不愿意天天和复杂问题打交道,但是事故与复杂又是 客观存在的,特别是隐蔽性较强的井漏事故。“凡事 预则立,•不预则废。”掌握井漏的预防和处理办 法,•一旦遇到问题则心中有数,及时采取正确的措施, 往往可以化险为夷,转危为安。预防和处理井漏事故 是实用技术，正确认识和预防、处理井漏复杂是泥 浆工程师的重要任务之一，也是每一位泥浆工作者 应该具备的操作技能。 今天所介绍的井漏的预防与处理知识，希望我 们通过学习，对今后现场工作能起到帮助作用。
螺旋叶片流量
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五、防漏堵漏技术
防 漏 堵 漏 技 术
5.1 井漏预防措施
5.2 堵漏工艺技术
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五、防漏堵漏技术
5.1 井漏预防措施
井漏预防
国内外钻井工作者对待井漏问题，一致 坚持预防为主的方针，特别应避免人为因素 引起的井漏. 主要包括合理的井身结构设计、 降低井筒钻井液动压力、提高地层漏失压力 等措施。钻进过程中，多数井漏是地层原因 引起的，这都可以通过改善技术措施提前加 以预防，以免压裂地层增加新的漏失通道， 使井漏更严重。
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二、国内外堵漏材料及技术研究状况
国内外防漏堵漏技术现状和发展趋势
预防为主，避免人为造成的井漏； 以聚合物为主的各种新型化学堵漏剂日益增多，堵漏工具进一步发 展堵漏基础理论研究进一步加强； 先进的堵漏方面计算机专家系统陆续问世，用于选择最佳堵漏剂和 处理方案，以及堵漏成本控制等。 我国的防漏堵漏技术经过几十年的研究与发展，取得了突破性的进展， 90年代以来，钻井科研工作者注重了对井漏的预防研究，确立预防为主， 堵防结合的战略指导思想，各油田技术人员对漏层特征、分类、漏失影响 因素、地层孔隙压力、破裂压力、漏失压力等进行了深入的研究。
打入井内后，立即进行井温测量，其钻井液液柱的温梯曲线 就会在漏失处出现异常。
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四、确定漏层方法
井温法确定漏层:
井温法确定漏层
1-循环温度； 2-地层温度； 3-替入钻井液后的温度； 4-漏层深度
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四、确定漏层方法
叶轮旋流器测定法:
井下流量计(自旋仪)也是 广泛应用的找漏仪器。右图所 示为带螺旋叶片的井下流量计， 400螺旋叶片悬挂在两根金属线 上，叶片上部有一圆盘和一个 照相式记录装置，下部有一导 向器。用钢绳将此仪器下入井 内。当仪器处于漏层上方时， 下行钻井液使叶片旋转，上部 圆盘也随着叶片转动，转动情 况由照相机记录下来。通过对 不同井深的多次探测，即可找 准漏层位置。
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二、国内外堵漏材料及技术研究状况
国内外防漏堵漏技术现状和发展趋势
井漏问题的复杂性，使之至今防止井漏和堵漏技术仍具有很强的 针对性，堵漏技术仍以现场实践经验为主。通过设计合理的井身结构、 钻井液密度、类型、配方、性能及工程技术措施，有效地预防了一些 井漏的发生，同时注重了堵漏材料的发展，从单一的桥接堵漏材料转 化成了复合堵漏材料，并开发出了酸溶性的暂堵剂和单向压力封闭剂 等一系列有储层保护作用的堵漏材料。 目前，井漏仍然是钻井过程中常见的井下复杂之一，是困扰我们 提高钻井速度，节约钻井成本，有效保护储层的一个主要因素，成为 制约油气勘探开发速度的主要技术瓶颈。
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五、防漏堵漏技术
5.1 井漏预防措施 井漏预防技术主要包括：
3.防止产生压力激动 井 漏 预 防
在上部井段钻进时，因地层软、钻速快，井眼岩屑浓度高， 要防止岩屑下沉，应缓慢开泵，避免憋漏地层；防止钻头扶正 器泥包或缩径，造成起钻遇卡拔活塞；下钻时，操作要平稳， 控制下钻速度，减少压力激动，分段开泵打通水眼；
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源自文库 三、漏失原因与类型
漏失原因
掌握井漏复杂情况原因应该首先了解井漏产生的
地层特征和必要条件：
①对地层存在正压差，井筒工作液压力大于地层孔隙、 裂缝或溶洞中液体的压力（即地层孔隙压力）；
②地层中存在漏失通道及较大的足够容纳液体的空间；
③漏失通道的开口尺寸应大于外来工作液中固相的粒径。
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三、漏失原因与类型