堵漏方法在深井施工中的应用

摘要:本文通过对几口地热深水井不同地层钻进所钻遇漏失地层的处理实践，摸索和总结出一套行之有效的堵漏施工方法，用于解决施工中所遇井漏问题，供各位同行参考。

关键词:堵漏技术深井施工压差平衡堵漏纤维泥球

Abstract: this article through to a few mouth geothermal deep water Wells into different formation in the strata of loss made processing practice, exploration and summarized a set of effective plugging construction method, used to solve the construction problems encountered in the leaking well, all the people for reference.

Keywords: plugging technology deep well construction differential pressure balance plugging fiber ball mud

中图分类号：TE245文献标识码：A文章编号：

一、概述

在地热深井的施工管理和技术工作中，常常遇见一些井漏问题，给施工带来延长施工时间、增加施工成本和增大潜在孔内事故等困难。为了解决该问题，使施工顺利，通过实践，摸索和总结一套行之有效的堵漏方法。

在施工中，我们主要钻遇二迭系、石炭系、泥盆系等地层；泥浆漏失深度从开孔到1500m以上地层；泥浆的漏失速度从小于1m3／h到孔口不返浆。因从事地热供水井的施工，为确保出水量和出水温度，在此只介绍非目的地层（非热水产水层）的堵漏方法。

二、漏失地层类型、漏失原因分析和漏失特点

根据施工所钻遇泥浆漏失较严重地层主要有以下几种类型：

1、渗透漏失型：该类地层裂隙较小，由于地层岩性吸水和在孔内外压力差作用下，使泥浆向压力较低的地层渗漏，形成在施工中有少量泥浆漏失现象。泥浆漏失特点是漏速缓慢，漏失量不大。

2、裂隙漏失型：该类地层破碎、裂隙较发育，在施工中除出现泥浆漏失外，还常伴有垮塌、掉块等事故。地层裂隙发育，为泥浆的漏失提供通道。泥浆漏失特点是漏失速度较大，有时甚至出现孔口不返浆的情况。

3、溶隙、溶洞漏失型：该类地层裂隙较大，溶隙、溶洞中常伴有风化泥质充填物，在施工中会出现跳钻、掉钻等现象。由于溶隙、溶洞的存在，为泥浆漏失提供通道和存在容纳泥浆的空间。泥浆漏失特点是漏失速度和漏失量较大，有时甚至出现孔口不返浆的情况。

4、裂隙连通性较好、地下水活动漏失速度漏失型：该类地层处于地下水位以下，裂隙很发育、连通性较好及地下水活动频繁。泥浆进入漏失地层，顺地下水活动方向漏失。泥浆漏失特点是漏失速度快，漏失量大，有时出现孔内出水等问题。

三 、堵漏方法和堵漏特点

根据钻遇地质特点、结构特征、成岩情况、漏失性质和漏失情况，有针对性地提出相应的预防措施和处理方法。

1、调整泥浆性能：主要是增加泥浆的粘度、降低泥浆的密度和失水量及增强泥浆的静切力等。处理方法主要是在泥浆中添加纤维素、腐植酸钾和胺盐等，这主要针对渗透漏失型地层。

对于泥浆漏失速度和漏失量稍大的裂隙漏失型地层，除用以上方法外，还需在泥浆添加惰性堵漏材料（用锯木、核桃壳或贝壳粉等）。缩小或封堵漏失裂隙。

该方法适用于泥浆漏失速度较小地层，堵漏特点是施工方便，不必占用钻进时间，只在钻进泥浆中随钻添加泥浆处理剂或惰性堵漏材料即可。

2、随钻堵漏：该方法是不须起钻去钻头，直接在需堵漏位置按用量灌注设定水灰比的水泥浆或凝胶桥接堵漏泥浆（混合泥浆），然后再起钻待凝后继续钻进。

该方法工艺简单，处理速度快，但只适用于堵漏位置较浅、孔内通畅孔段。应用时，必须保证起钻速度快、孔内通畅，泥浆或凝胶桥接堵漏泥浆一旦凝固，将出现埋钻等事故。

3、灌注水泥浆堵漏：与随钻堵漏法相比，该方法处理时必须先起钻，去钻头后下入光钻杆到达需堵漏位置，再灌注设计水灰比、设计堵漏材料比例的纯水泥浆或混合泥浆堵漏。待水泥浆或混合泥浆凝固后再扫孔继续钻进。

该方法的特点是操作较复杂，能满足裂隙漏失型及溶隙、溶洞漏失型地层，适应性较广，但占用时间较长。

4、灌注速凝水泥浆堵漏：该方法是根据需要，在水泥浆中添加部分速凝剂，使水泥浆在预定的时间内凝固，通常我们是添加早强剂、CaCl2或水玻璃等药剂。

该方法主要用于裂隙连通性较好、有地下水活动的漏失型和地下暗河漏失型地层，施工前需对所用水泥和药剂作相应的模拟凝固试验，确定所用材料及药剂的比例及待凝时间。操作时应确保起钻迅速、孔内通畅，否则，将出现卡钻、埋钻事故。

5、压差平衡法堵漏：有时因地下水活动较频繁、孔内出水等地层，在采用灌注速凝水泥浆堵漏无法堵漏时，需要根据孔内及地层内的压力差，采用压差平衡法堵漏，确保孔内有一定高度的水泥浆柱。该方法往往进行一次堵漏难以达到效果，需多灌注几次，每次堵住一小段漏层。

6、投泥球堵漏：在采用灌注水泥浆、速凝水泥浆和压差平衡法不能满足堵漏要求时，可采用孔口用塑料袋或简易布袋装泥球（主要成分为粘土、水及水泥，有时添加部分分惰性堵漏材料）的方法解决。

该方法使用于泥浆汛失速度较快、地下水活动频繁及大溶隙、溶洞地层，操作时需投一段，下钻具挤压一段，使泥球能记分、充分进入漏失地层而不随地下水流走。对于溶洞较大地层，为减小堵漏成本，可往溶洞内投入大袋的普通粘土，捣实后在护壁钻进。

7、灌注速凝细石混凝土堵漏：该方法是在漏失段灌注一定配合比的速凝细石混凝土，使速凝细石混凝土在漏失段凝固，封堵漏失通道，再扫孔钻进。

该方法满足漏失通道较大、大溶洞及地下水活动较频繁地层，使用时，应注意混凝土粗骨料与灌注管道的匹配，以免出现堵管等事故。

四、结束语

通过对几口深井的施工，钻遇泥浆漏失较大地层有四套地层，较大泥浆漏失孔段大小200多段，共进行不同堵漏方法施工100余次。有的运用一种方法一次就可以堵住漏层继续施工，有的需同时采用几种堵漏方法相结合进行反堵漏方能堵住漏层，有的需要经过反复试验，确定不同甘共苦堵漏材料和堵漏药剂的配比，多次堵漏施工后方能解决问题。总之，通过堵漏施工，均完全堵住泥浆漏失地层，继续往下施工，未出现因孔漏问题而造成孔内事故。在此，提出以上几种不同的堵漏方法供各位同行参考，同时也希望各位同行提出改进意见，使人们在以后的施工中少走部分弯路，有效提高深井施工效益。

参考文献：

[1]孙洪泉.地质统计学及应用[M].中国矿业大学出版社，1990。

[2]孙洪泉.康永尚，杜惠芝。实用地质统计学程序集[M]。北京地质出版社，1996