川东北钻井过程井漏的机理及对策

摘要：文针对川东北地区地质构造复杂，容易发生井漏现象，从影响漏失的因素对井漏机理进行了全面的认识，提出了控制井漏的对策。采用桥接堵漏有助于提高一次堵漏成功率，减少井漏造成的损失。

1.绪论

井漏是在钻井、固井、测试等各种井下作业中，各种工作液（包括钻进液、水泥浆、完井液及其它流体等）在压差作用下漏入地层的现象。井漏是钻井中常常遇到的井下复杂问题，井漏对油气勘探、钻井和开发作业也带来很大的危害。

2.川东北钻井过程井漏原因

产生漏的原因多种多样，但最基本的条件主要有以下三点：其一是地层中存在着漏失通道及较大的足够容纳液体的空间。若地层中不存在任何可以流入外来液体的各种通道如孔隙、裂缝等，那么外来工作液就无法流入地层中。只有当地层中有足够大的容纳液体的空间时，才有可能构成一定数量的漏失。其二是此通道的开口尺寸应大于外来工作液中固相的粒径。其三是地对地层存在着正压差，井筒工作液的压力大于地层孔隙、裂缝或溶洞中液体的压力（即地层孔隙压力），这样才有可能把工作液压入漏失通道。

3.川东北地区井漏对策的研究

3.1井漏的对策研究

川东北地区地质情况异常复杂，地层受古生代强烈的造山运动形成今天复杂的地质形态，地层倾向、倾角复杂变化，断层无数，上下各层地层压力系数差大，钻遇裂缝、溶洞多，漏层性质差异大、规律性极差。川东北褶皱交汇带须家河组以上地层压力系数低，长钻遇长段低压地带或破碎性地层引起严重井漏。

川东北地区几乎每钻一口井都会发生不同程度的井漏，其常规裂缝、孔隙型井漏占70%～80%以上，针对这些井漏，桥接堵漏技术与其它堵漏方法相比，具有速度快、效果好、成本低的特点，其桥接堵漏技术的原理：将泥浆和形状不同、大小不一、数量不等的多边角坚硬果壳、云母及各种植物纤维等惰性物质配成的复合堵漏浆液挤入漏层，利用这些物质的边缝与溶洞、裂缝、孔隙的腔壁产生较大的摩擦、阻挂和滞流作用，形成网状桥架；进而利用云母等材料薄而光滑、曲张变形的特点造成无孔不入、滑而易流动的环境；再以植物纤维的密集而堆砌，达到填孔、消除漏失的目的。

3.2桥接堵漏材料

桥接堵漏材料按其形状可分为三大类，即颗粒状材料、纤维状材料和片状材料。

颗粒状材料，常用的有核桃壳、橡胶粒、焦炭粒、碎塑料粒、硅藻土、珍珠岩、生贝壳、熟贝壳、生石灰、石灰石、沥青等，它们在堵漏过程中卡住漏失通道的“喉道”，起“架桥”作用。纤维状材料：来源于植物、动物、矿物，以及一系列合成纤维，如锯末、各种树木粉末、棉纤维、皮革粉、亚麻纤维、花生壳、玉米心、纸纤维、甘蔗渣、棉籽壳、石棉粉、废棕绳等，它们在堵漏浆液中起悬浮作用。片状材料：云母片、稻壳、赛璐珞、玻璃纸、鱼鳞等属于这类材料，它们在堵漏过程中主要起堵塞作用。

4.堵漏工艺现场应用

目前，采用“渐进法”桥接堵漏施工仅6口井、7次，成功率100%，当然不能说常规的桥接堵漏就不会达到一次成功的效果，以下举两口井的施工过程，可以说明该堵漏工艺是较先进的。

（1）cX372井，钻开气层时发生井喷，关井求压时蹩漏地层，后采用钻杆采气。后因裸眼井壁垮塌堵塞，再上钻机修井。在使用钻井液密度2.05g/cm3、用铣筒套铣钻铤时，在井深1919m发生漏速大于66m3/h有进无出井漏。停4小时后，环空灌浆14m3井筒不满，上提钻具又发生卡钻。配制加量5%裂缝暂堵剂LF 1、5%DF 1堵漏浆20m3，注入12.5m3，井口不返浆，当注入7m3时，活动钻具解卡。由于钻具能活动，漏速又大，估计裂缝开口尺寸太大，决定加粗料堵漏。所以立即加配高效堵漏剂GD 1（含锯末、花生粉、云母片及7’12目核桃壳、棉籽壳的成品堵漏剂）含量2.5%的堵漏浆13m3，注入10m3。当顶替井浆到7.5m3时，立压由O.5MPa突升至4.5MPa。经计算，是后注入加GD 1的堵漏浆出了铣筒，继续注1.5m3井口仍未返浆；静止40min后，又顶注井浆5m3，立压升至6MPa，井口仍未返浆；又静置40分钟，顶注井浆1.2m3后，井口返浆，立压7MPa（计算从起压到井口返浆，环间空480m）。后循环不漏，起钻至500m后关井挤压4.5MPa，稳压10min，堵漏成功。

（2）cX565井，使用密度1.94g/cm3钻井液、0311.2ram钻头、中139.7『ⅡⅡl钻杆钻进至井深2990m，突发了强烈井喷，关井压力最高达19.5MPa。用密度2.02g/cm3的重浆压井后建立循环，随后发生漏速16m3/h的漏失。静止11.5小时后，注入井浆6.6m3井口返浆。采用桥接堵漏施工顺序为：注总含量12%的LF 1、锯末、花生壳粉、云母的堵漏浆3m3一再加7’12目核桃壳的堵漏浆2m3一再加3“7目核桃壳堵漏浆7.3m3，顶替井浆26m3（施工中共漏失2.2m3）。计算为含7’12目核桃壳的堵漏浆出钻头1.2m3，此时关井挤注，先泵排量4。6L/s注入O.84m3，立压缓慢升至2.5MPa，停泵降至1.9MPa，再分四次挤注共O.84m3，每次立压较快升至3.1MPa，缓慢降至2.5MPa。后又三次挤注，立压均快速升至3.9MPa，停泵3.5MPa稳，计量未挤入（液面未降），稳压大于10分钟。开井循环及钻进正常，堵漏成功。经计算，开始挤注的是含7’12目核桃壳的堵漏浆，小排量连续挤注，立压上升慢，后立压上升较快的含3～7目核桃壳堵漏浆在漏层，且进入裂缝O.84m3，粒径较合适，形成桥塞，提高了承压能力（顶替井浆时是两个罐计量，有可能发生计量误差，则有可能是含7’12目核桃壳的堵漏浆起到了主要作用），堵漏成功。

川东北地区地质构造复杂，恶性井漏严重。逐级渐渐法桥接堵漏工艺技术简便，具有应用范围广，适应性强，堵漏时间短，一次成功率高，安全可靠，适合川东北地区对付恶性井漏的防漏堵漏。

参考文献

[1]徐同台，刘玉杰.防漏堵漏技术，北京：石油工业出版社，1997.

[2]解公健，杨兰平.川东地区堵漏新技术的开发与应用，钻采工艺，2003，26（4），97 100.

[3]郑有成，李向碧.川东北地区恶性井漏处理技术探索，天然气工业，2003，23（6），84 85