钻井工程中井漏预防及堵漏技术分析论文_薛小军

钻井工程中井漏预防及堵漏技术分析论文_薛小军

中石化中原石油工程有限公司钻井三公司川南项目部 河南省濮阳市 457000

摘要:石油是现代社会经济发展过程中很重要的能源之一,石油勘探技术在历经多年发展以后,已赶上了发达国家的水平。然而在勘探钻井的过程当中发生的井漏现象却还是一个很难解决的问题,假如在钻井时发生了井漏,那么就会造成十分严重的后果,会严重地影响到勘探工作。因此,必须做好井漏的预防与堵漏工作,才能够使井漏发生的概率降低,并且最大限度地减少井漏造成的损失。

关键词:钻井工程;井漏预防;堵漏技术

引言

随着工业和社会的不断发展,对石油资源的需求量与日俱增,为了有效满足需求,各种油田工程越来越多。钻井和修井作业是石油工程作业的重要组成部分,由于地层环境因素往往比较复杂,对技术的要求往往较高,一旦操作不慎,就非常容易造成井漏事故的发生,不仅对生产作业造成非常直接的影响,严重时还是造成各种事故的发生,严重威胁到相关人员的生命安全。

1井漏概述

井漏是指在实际的钻井过程中,由于各种影响的影响,造成钻井液或者其它介质大量深入到井眼周围的地层裂缝中,进而造成裂缝的封堵,是钻井作业过程中经常发生的一种现象,甚至有些油井会出现严重的井漏现象,导致井压严重下降,对油井内壁的稳定性造成非常大的影响,严重时会导致井喷事故的发生,严重威胁到钻井作业的安全性。我国地域面积比较广大,各地区的地质情况往往差别很大,随着钻井深度的不断增加,地质情况也会变得愈加复杂,如果地层裂缝较多且压力波动较大,就非常容易导致井漏事故的发生,对钻井效率会产生非常大的影响,还会对储油层造成一定的污染,存在一定的资源浪费现象。

2钻井工程中井漏预防措施

2.1降低钻井液动压力

为了有效避免由于液动压力过高而引起井漏事故发生,需要结合施工的具体情况,采取有效的方法将井筒液动压力控制在一定的范围之内。比如,调配密度适宜的泥浆,严格控制钻井液的密度、性能及泵量,以此产生接近地层压力的动压力,实现近平衡压力钻井;控制下钻、下套管的速度;开泵时采用较小泵量,等到正常运转后,再逐渐增大泵量;始终保持钻井液性能稳定,避免其性能变动而引起动压力的变化等。

2.2减小钻井液环空压耗

当进行实际施工时,应当随时牢记预防井漏的重要性,并且与钻井作业中钻井设施结构的选择以及钻井作业中数据的变化规律,把钻井液环空压耗尽量减小,从而达到预防井漏的目的。可以使用以下几种方法进行实际操作:①等到工段进行到易漏层位的时候,应当尽可能地使钻井液的滤失量降低,选择质量优秀、厚度适中的滤饼,尽量防止出现换空间隙;②钻屑携带的过程中,应当尽量降低钻井液的环空压力损失;③与施工现场的实际状况相结合,选取合适的钻井工具结构,从而可以使环空间隙得到有效的拓展、降低钻井下钻的难度以及减少滤饼的损失。

2.3设计合理井身结构

井身结设计合理与否直接关系到了井漏现象发生几率大小,因此,想要降低避免钻井工程中的发生井漏现象,首先必须保证井身设计结构的合理性。井身结构是由下入深度、套管层次、套管尺寸、井眼尺寸等共同构成的,想要保证井身结构设计的合理性,保证井身结构设计与钻井工程设计相吻合,那就必须采用科学合理的技术对井身结构进行设计与规划,只有这样才能够有效地避免出现井漏的现象。除此以外,在实际施工当中还需要考虑到完井方法、油气层位置等相关因素,以避免其他安全隐患的发生。

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3钻井工程中堵漏技术

3.1化学堵漏方法

随着技术的不断发展,现在出现了一种化学堵漏剂,其可以与地层中的成分发生反应,可以首先在漏失的管道中发生滞流现象,然后发生稠化,从而达到有效封堵的作用。为了有效增强堵漏的效果,应该采用新型封堵机理,突破传统的填充封堵理论,尽量选择弹性水平高、加固填充材料等自适应防漏堵漏材料。在实际的堵漏过程中,弹性较好的堵漏材料,会有效将漏失点封堵起来,然后再通过使用胶束聚合物,形成一层新的堵漏层,然后通过加固剂的应用,有效对细微的孔隙进行封堵。通过以上三个过程的联合作用,就可以有效完成对钻井漏失封堵,其封堵的强度较高,很难在后续的钻井过程中,受到破坏,封堵的质量也非常好,可以对非常细微的孔隙进行封堵。这种封堵方法,可以适合各种尺寸井漏裂缝的封堵,弥补传统封堵材料的缺陷。

3.2自适应防漏技术

对于井漏点的堵漏工作,可采用自适应防堵防漏技术,即当井漏点出现之后,在不起钻的情况下,一边施工一边封堵的作业方式,这种堵漏技术的应用,具备成本低、效率高等特征,可在井漏多发位置加以应用。在实际应用时,需严格按照井漏具体情况,进行随钻防漏钻井液的调配工作,对钻井过程中可能出现的井漏问题进行预测,预估井漏的漏失量,以实现对于钻头水眼规格与类型的准确判断,进而根据漏层的具体情况,进行漏失量及漏失速度的计算,采用合理的封堵剂。在选择封堵剂时,应选择粒径的恰当性,对封堵剂进行40min左右的搅拌,封入储备罐进行备用,也可进行钻井的循环使用。在与漏层相距50m左右的范围内,完成钻井防漏或井漏的封堵,完成封堵剂的调配与转化,以切实保证钻井液具备良好性能。在进行漏失地层的钻进施工时,需对钻井液液面情况进行密切观察,掌握液面变化及液面出口量,一旦出现漏失情况,则对储备罐中钻井液进行补充,保证泥浆量的充足。

3.3段塞堵漏工艺

这种堵漏技术的应用,应首先确定漏层,结合井漏现象,选择自适应堵漏剂,确定堵漏剂的类型及粘稠度,控制漏浆密度。在堵漏工艺中,在漏层顶部位置进行钻杆的下杆,将调配完成的堵漏剂泵入漏失层,完成堵漏剂的注入,并控制好注入量,确保堵漏剂注入量能够全部覆盖漏层段。在井漏速度较小、井筒很快注满的情况下,就不易出现压差及卡钻的钻井,可在具备足够条件进行操作的情况下,加以关井,控制环空压力,避免环空压力>5Pa。将井下压力控制在一定程度,维持一段时间,30min后可进行开井泄压。进而进行起钻操作,在安全井段进行加压处理,进行2h左右的静止维持。在钻井漏失严重,井筒难以注满,且容易出现压差卡钻的钻井,则经过起钻,将钻头位置起至安全井段,进行关井挤压施工,采取活动性较强的钻具,以避免出现卡钻问题。在注入堵漏浆时,需采取分批注入的方式,第一次注入应以总量的60%左右,第二次注入才全部注满。如果堵漏浆难以进入地层,则出于避免封门问题出现的考量,应采取间隙法进行挤压操作。采用循环堵漏方法进行施工,是在尚未暴露其全部漏层,且裂缝细小,挤压位置不够清晰的漏层井段。进行循环堵漏,应尽量选择大水眼钻头,将4%的自适应堵漏剂添加至钻井液中,采用配方调节,以保证钻井液的可泵性。在循环堵漏时,需对钻具进行不间断活动,避免卡钻现象。

结语

井漏现象会给钻井工程造成严重的安全隐患,一旦发生了井漏,不但会危害施工人员的人身安全,而且也会给国家造成严重的经济损失。因此,一定要使用合理的技术手段预防井漏现象的发生,提升堵漏技术水平,及时修补和处理井漏发生的位置,加强对钻井工作人员的堵漏技术培训,让其在井漏现象发生以后及时采取相应的措施修补井漏区域,从而最大限度地降低损失。

参考文献

[1]李巍.钻井工程中井漏预防及堵漏技术分析与探讨[J].海峡科技与产业,2017(9).

[2]史小波.钻井工程中井漏的预防及堵漏技术分析[J].化工管理,2017(22):190.

[3]吴显盛.钻井工程中井漏预防及堵漏技术分析[J].化学工程与装备,2019(02):85~86.

论文作者:薛小军

论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期

论文发表时间:2019/11/27

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