关键词：钻井液；堵漏材料；防漏技术
1、钻井液堵漏材料的分类及其应用
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、MAX-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,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
高滤失堵漏材料主要由渗滤性材料、纤维状材料、硅藻土等的堵漏性材料按照一定的比例混合而成，适用于因渗漏、漏失而引发的井漏事故。高滤失堵漏材料应用于堵漏作业时，其能够在漏失层压差的作用下迅速滤失并聚集变稠形成滤饼进而作用于渗漏、漏失的通道完成堵漏。高滤失堵漏材料应用广泛且在国内外型号众多。
1.3、柔弹性堵漏材料
柔弹性材料具有较好的弹性、一定的可变形性、韧性和化学稳定性。在扩张填充和内部挤紧压实双重作用下,自适应封堵不同形状和尺寸的孔隙或裂缝。LC-LUBE系列、STEELSEAL系列、Rebound等均为弹性石墨材料。这些材料具有双组分碳结构,均有多种规格和广泛的粒度分布,可随着井下压力的改变而扩张和收缩,能滞留在裂缝中形成有效封堵。弹性石墨与碳酸钙或聚合物材料的混合处理能解决相关井漏问题。
1.4、聚合物凝胶堵漏材料
聚合物凝胶堵漏材料其是由凝胶类材料所构成，在应用聚合物凝胶堵漏材料进行井漏封堵的过程中，其所具有的凝胶特性能够有效阻隔裂缝压力的传导。相对较低的固相含量能够有效的自适应漏失通道并在钻井液压力等外力的作用下进入到漏失通道或是孔隙裂缝中完成对于漏失通道的封堵。此外，聚合物凝胶堵漏材料还具有良好的黏滞阻力和抗剪切能力，能够与其他材料配合使用用以形成更加良好的封堵效果，尤其是与惰性桥接材料相配合所形成的复配材料封堵效果更强。
1.5、水泥浆堵漏材料
该材料包括水泥、石膏、石灰、硅酸盐类等混合浆液,以水泥为主,通过添加各种水泥浆处理剂和改善灌注工艺来提高封堵效果,其承压能力强,用来对付严重漏失层效果显著,但容易被水稀释冲走。水泥浆泵送至井下漏层中一定时间后,水泥浆稠化凝固形成具有相当强度的固状体而与地层胶结为一体,达到封堵漏层的目的。纤维水泥浆通过在其中加入一种分散效果好的特种纤维形成。在印度尼西亚中苏门答腊盆地的Duri油田,钻穿一段长161.85m的地层时发生完全漏失,泵入4.77m3密度为1.68g/cm3的纤维水泥浆后,井口立即返出。
2、石油钻井工程防漏堵漏技术存在的问题
2.1、工作的盲目性
在具体的实践操作过程中，一旦出现井漏等问题，相关技术人员没有对漏失位置进行准确定位，只是凭借主观经验进行盲目的堵漏。当前这种堵漏行为，不但没有取得预期的堵漏效果，而且还需要进行重新堵漏，这在一定程度上增加了成本，甚至严重的情况下，会引发更为严重的井漏。
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2.2、伤害石油储层
当前这类问题主要是指在堵漏时，由于操作方面的疏忽，使得堵漏材料无意中进入漏失通道中，在一定程度上破坏者储层。而当前这种操作上的失误，不但对堵漏的效果产生了严重的影响，还有可能为后续石油钻探带来影响。要根据石油钻井工程的实际情况，适当的选择堵漏材料，尽可能的降低材料对石油储层的损害。
2.3、堵漏防漏工艺局限性
在堵漏防漏工艺中，基于诸多方面因素所影响，例如漏失压力、漏失位置，致使其实际效果受到较大的影响，因而堵漏防漏工艺具有局限性。
3、石油钻井工程防漏堵漏技术的优化措施
3.1、增强堵漏技术
在石油钻井工程中，井漏是作为常见的问题，同时也是其面临的主要问题。因此，大量的研究人员对防漏堵漏进行了深入研究。堵漏技术作为常见的技术，在石油钻井工程领域发挥着重要的作用。在该技术实际的应用过程中，首要的是分析井漏的原因，同时根据实际的分析结果，结合具体实际情况，有针对性的选择最佳堵漏手段。当出现井漏的情况下，需要预先了解渗漏的情况，而此过程中常用到强钻穿孔方式实现。只有做好以上方面的工作，才能够更好的选择堵漏技术。
3.2、合理使用新材料
微复合凝胶作为化学活性剂，通常被应用于防漏堵漏当中，并能够迅速结成网状结构，同时有助于充分吸收其周围的水分。基于物理和化学的作用下，微复合凝胶能够逐渐膨胀，以此来实现良好的封堵效果。而微复合凝胶在石油工程领域的应用，能够有效的进行防漏堵漏，这也是当前较好的选择。在材料的使用过程中，需要及时检测具体的环境情况，避免环境对材料产生影响，产生不良的封堵效果。微复合材料具备的优势：其一，具有较好的协调性与便捷性；其二，微复合材料不会对石油产生污染；其三，其强度可根据情况作出适当的调节。
3.3、强化泥浆施工技术
在泥浆施工技术的使用中，必须做好以下方面工作；，第一步，应该对土浆展开全面的膨润处理，以此来使得泥浆处于稳定的黏度状态之中；第二步，在相应的泥浆携岩前提下，施工人员应该合理的减小泥浆的黏度，以此能够缩减能源的损耗和成本费用；第三步，在针对高渗透性的土层上展开钻探的过程中，需要关注到泥饼的质量问题，从根本上避免因泥饼过厚而导致空间狭小无法进行下一步操作的问题。
3.4、强化工程技术
在防漏堵漏施工过程中，需要注重发挥工程技术的优势，才能够顺利进行防漏堵漏工作。尤其在强化工程技术方面，必须做好以下几点工作。其一，在实际的钻井过程中，为了防止其他渗漏情况，需要严格控制好钻的速度，这对于降低成本具有重要的意义。因此，在进行防漏堵漏钻井时，切勿盲目的进行施工。其二，当开始进行钻井时，需要对钻井泵速度进行严格控制。相关工作人员需要结合实际情况，预先对其做出计算和核实。同时，要重点分析施工位置的地质环境。尤其在下钻之后，应当加强对其监督，以此来有效的避免风险，降低井漏情况。
总之，近年来钻井液堵漏材料及防漏堵漏技术的研究取得了重要进展,特别是聚合物凝胶、柔弹性、高滤失、水泥浆堵漏材料及超低渗透、微泡、“应力笼”等钻井液防漏堵漏技术的开发与应用,解决了许多井漏技术难题。钻井液堵漏材料及防漏堵漏技术要加强能提高地层承压能力材料如黏弹性、柔性、韧性、变形性材料和凝胶材料的研发、各种堵漏材料之间及与不同等级刚性材料的复配协同作用研究、适应高温高压高含盐层等复杂情况以及能够用于处理恶性漏失情况的防漏堵漏技术研究,提高堵漏地成功率,并能满足适应性好、经济适用、针对性强等要求。
参考文献：
[1]宋波凯,谢建安,阮彪,于杰,辛小亮,魏凯.中拐-玛南地区钻井液体系优化与防漏堵漏技术研究[J].当代化工,2019,48(01):135-140.
[2]秦慧晓.超低渗透钻井液防漏堵漏技术研究与应用分析[J].科技与企业,2015(08):103+106.
论文作者:郭娟娟
论文发表刊物:《科学与技术》2019年14期
论文发表时间:2019/12/4
标签：材料论文; 漏失论文; 防漏论文; 凝胶论文; 水泥浆论文; 技术论文; 地层论文; 《科学与技术》2019年14期论文;