本文摘要:摘要:油氣勘探鉆井工程作為一項(xiàng)基礎(chǔ)工程,具有探索天然氣、石油等物質(zhì)儲(chǔ)量的功能,為油氣勘探奠定了良好的基
摘要:油氣勘探鉆井工程作為一項(xiàng)基礎(chǔ)工程,具有探索天然氣、石油等物質(zhì)儲(chǔ)量的功能,為油氣勘探奠定了良好的基礎(chǔ)。但在施工 過(guò)程中,經(jīng)常發(fā)生井漏,嚴(yán)重影響了工程的效率。泥漿和鉆井液會(huì)滲透到土層中,這是本工程的隱患。因此,有必要加強(qiáng)封堵技術(shù)的 研究,以確保工程的安全。
關(guān)鍵詞:鉆井工程;井漏預(yù)防;堵漏技術(shù)
引言:
本文主要論述了鉆井工程中堵漏技術(shù)。在防止鉆井工程井 漏的基礎(chǔ)上,優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),降低鉆井液動(dòng)壓力。在此基礎(chǔ)上, 通過(guò)確定堵漏部位、選擇合適的堵漏材料、采用科學(xué)的堵漏技 術(shù)等措施,對(duì)鉆井工程的堵漏技術(shù)進(jìn)行了研究,以期為相關(guān)工 作者提供參考,從而提高鉆井工程油氣勘探生產(chǎn)效率,滿足我 國(guó)社會(huì)需求。
一、鉆井工程井漏預(yù)防分析
1、減小鉆井液動(dòng)壓力
鉆井液環(huán)控壓耗有效控制可提高井漏預(yù)防效果。實(shí)際工程 中,對(duì)于井漏預(yù)防重要性應(yīng)當(dāng)具備充足認(rèn)知,與鉆井設(shè)備和作 業(yè)數(shù)據(jù)包變化相結(jié)合,將鉆井液環(huán)控壓耗降低,達(dá)到井漏預(yù)防 目的。主要操作如下:首先,攜帶鉆屑時(shí),釋放鉆井液數(shù)量應(yīng)當(dāng) 盡可能降低,并與工程現(xiàn)場(chǎng)情況相結(jié)合,選擇合適鉆井工具,將 環(huán)空間隙擴(kuò)大,避免增加鉆井難度及井壁濾餅損失;其次,工段 操作到高坡時(shí),鉆井液濾失量也應(yīng)當(dāng)盡量減少,選擇適宜厚度、高質(zhì)量的濾餅,避免產(chǎn)生環(huán)空間隙。
2、優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
鉆井工程中,為將井漏預(yù)防效果提高,需要從井身結(jié)構(gòu)出 發(fā),實(shí)地考察鉆井工程的現(xiàn)場(chǎng)水文、地質(zhì)、天氣等情況,依據(jù)地 層剖面壓力,合理設(shè)計(jì)井身結(jié)構(gòu),注意井身層次、套管尺寸、規(guī) 格、深度等,保證其符合鉆井工程使用標(biāo)準(zhǔn)。若是設(shè)計(jì)井身存在 問(wèn)題,則會(huì)將井漏概率增加。所以,鉆井工程中,設(shè)計(jì)師不可實(shí)施 經(jīng)驗(yàn)主義,或盲目依據(jù)施工表面情況涉及,應(yīng)當(dāng)明確當(dāng)?shù)厮那?況,以免為后續(xù)使用埋下其他隱患。另外,還應(yīng)當(dāng)對(duì)油氣層部位、地層空隙壓力等因素綜合考慮,保證整體設(shè)計(jì)的科學(xué)合理。
二、鉆井工程堵漏技術(shù)分析
1、確定井漏位置
堵漏中,最重要的是明確井漏位置,是堵漏技術(shù)重難點(diǎn)。主 要有以下幾種方法:觀察法。細(xì)致觀察鉆井情況、鉆屑、巖心等, 關(guān)注鉆井液的密度,通過(guò)綜合分析后確定發(fā)生井漏的層面部 位;示蹤劑法。選用示蹤劑能夠?qū)︺@井液在管路中的循環(huán)時(shí)間, 判斷需要堵漏的層面部位。具體而言,應(yīng)當(dāng)在出現(xiàn)井漏問(wèn)題之 前,在鉆井液中投入適當(dāng)示蹤劑,當(dāng)產(chǎn)生井漏后,即可追尋示蹤 劑正常運(yùn)行與發(fā)生井漏后運(yùn)行時(shí)間對(duì)比,準(zhǔn)確判斷位置;環(huán)控 摩阻法。
主要通過(guò)對(duì)鉆井液進(jìn)出口漏失量、流動(dòng)量等側(cè)量,將數(shù) 據(jù)套入公示之中,可計(jì)算發(fā)生井漏的部位;井溫測(cè)量法。鉆井中井液會(huì)持續(xù)循環(huán)流動(dòng),不同層面溫度變化也不同,可以此為依 據(jù)測(cè)量井液的溫度,尋找井漏位置,若是某層面中鉆井液溫度 產(chǎn)生異常變化,則井漏幾率較高,需要及時(shí)選用相應(yīng)堵漏措施。
2、選擇合適堵漏材料
鉆井工程中,由于工程將會(huì)受到各種因素影響,并不能完 全避免井漏情況,當(dāng)井漏問(wèn)題出現(xiàn)后,應(yīng)當(dāng)使用科學(xué)堵漏措施, 并依據(jù)措施選擇合適材料封堵。材料封堵能夠?qū)⒕┩ǖ罍p少, 確保堵漏效果。堵漏中對(duì)于材料具有加高要求,其應(yīng)當(dāng)擁有強(qiáng)吸 水膨脹性與加固性,可提高封堵作用,加固井壁,避免再次發(fā)生 井漏問(wèn)題。材料種類(lèi)眾多,如剛性顆粒、可凝材料、纖維材料等, 材料特點(diǎn)與類(lèi)型不同,其所適應(yīng)情況也不同。科學(xué)技術(shù)逐漸提 高,堵漏中也應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)新型材料的應(yīng)用,以便提高堵漏效果。
3、采取科學(xué)堵漏技術(shù)
堵漏技術(shù)較多,可依據(jù)工程情況選擇合適的技術(shù)措施。
(1)化學(xué)堵漏法
化學(xué)堵漏法發(fā)展迅猛,已經(jīng)產(chǎn)生相應(yīng)堵漏劑,在井漏中,地層土壤中某些成分可與堵漏劑產(chǎn)生反應(yīng),管道隨之產(chǎn)生滯留情況,稠化后獲得良好封堵作用。為提高堵漏效果,可選用新型封堵措施代替?zhèn)鹘y(tǒng)方法,堵漏點(diǎn)使用高彈性材料封堵,并與膠束聚合物相機(jī)和,構(gòu)成封堵層,使用加固劑將其余孔隙封堵上,聯(lián)合多種技術(shù)手段,可全面封堵井漏部位,封堵強(qiáng)度較高,對(duì)于后續(xù)鉆井工作也不會(huì)造成其他影響。
(2)段塞堵漏
此種堵漏技術(shù)應(yīng)當(dāng)明確樓層,與井漏現(xiàn)象相結(jié)合選擇堵漏 劑,有效對(duì)漏漿密度進(jìn)行控制。漏層頂部實(shí)施鉆桿下桿,調(diào)配堵 漏劑,將其泵入漏失層,注入堵漏劑后,加強(qiáng)對(duì)注入量的控制, 保證將漏層全面覆蓋。而井漏速度小,注滿井筒較快的情況下, 則不易產(chǎn)生卡鉆與壓差情況,井下壓力應(yīng)當(dāng)控制在5Pa 范圍內(nèi),
30min 后可開(kāi)井泄壓。井段安全部位實(shí)行起鉆,并進(jìn)行加壓,維持2h 的靜止。若是井漏較為嚴(yán)重,難以注滿井筒,則應(yīng)當(dāng)在井段安全位置起鉆,使用具有強(qiáng)活動(dòng)性的鉆具,以免產(chǎn)生卡鉆情況。應(yīng)選擇分批注漿的方式,完成堵漏。
(3)循環(huán)堵漏法
循環(huán)堵漏適合剛鉆漏層,但并未全部暴露,且漏失層裂縫小、擠壓部位不明確井段。堵漏過(guò)程中應(yīng)當(dāng)選擇大水眼鉆頭,在井液中添加自適應(yīng)堵漏劑4%,調(diào)節(jié)配方增強(qiáng)井液可泵性,鉆具持續(xù)活動(dòng),避免產(chǎn)生卡鉆情況。
三、堵漏技術(shù)的關(guān)鍵應(yīng)用
在鉆井工程施工過(guò)程中發(fā)生井漏現(xiàn)象時(shí)使用堵漏材料對(duì)低壓地層進(jìn)行填充的工藝技術(shù)就是堵漏技術(shù)。堵漏材料吸水后會(huì)膨脹,利用這一性能,可以加固井壁并提高其承壓能力。目前,被廣泛應(yīng)用于堵漏的材料有可變性顆粒類(lèi)材料、可凝固類(lèi)材料、凝膠類(lèi)材料、纖維類(lèi)材料以及復(fù)合型堵漏劑等。
發(fā)生井漏后,首先要確定其層面位置、弄清楚井漏情況和規(guī)模大小,然后根據(jù)實(shí)際情況選取合適的材料和工藝技術(shù)進(jìn)行修補(bǔ)、堵漏,確定井漏位置的方法目前有觀察法、動(dòng)液壓法、示蹤劑法、井溫測(cè)量法等,觀察法主要通過(guò)對(duì)鉆屑、巖心、鉆井液密度變化以及多個(gè)因素進(jìn)行綜合分析,最終確定井漏發(fā)生層面;動(dòng)液壓法是利用數(shù)學(xué)計(jì)算公式,通過(guò)測(cè)量井漏流量以及漏失量判斷井漏產(chǎn)生的具體位置;示蹤劑法是指在發(fā)生井漏現(xiàn)象前把示蹤劑置于鉆井液中,將其正常運(yùn)行的循環(huán)時(shí)間與發(fā)生井漏現(xiàn)象后的循環(huán)時(shí)間相對(duì)比,進(jìn)而確定井漏發(fā)生位置;井溫測(cè)量法是指通過(guò)觀察液柱溫度變化情況來(lái)確定各個(gè)層面是否發(fā)生井漏。
堵漏技術(shù)目前主要有段塞堵漏、循環(huán)法堵漏等,其中循環(huán) 法堵漏通常適用于漏層尚未完全暴露、裂縫較小的漏失井段, 在施工過(guò)程中還需要注意鉆具活動(dòng)頻率,以免出現(xiàn)卡鉆。當(dāng)發(fā) 生滲透型漏失事故時(shí),可以首先提升鉆頭、使其處于安全位置、靜候一段時(shí)間,然后觀察井口液面是否維持穩(wěn)定,如果液面穩(wěn) 定,則可以繼續(xù)鉆進(jìn);當(dāng)漏失量較小時(shí),可以保持繼續(xù)鉆進(jìn)的狀 態(tài),然后利用鉆透漏層后的鉆屑來(lái)進(jìn)行堵漏;也可以利用一些 纖維材料,如石灰粉、云母等進(jìn)行堵漏。處理裂縫性漏失則要根 據(jù)漏速等實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)情況選擇不同的方法,常用的處理辦法主要有:(1) 在鉆井液中加入鋸末、谷糠等物質(zhì);(2) 用石灰乳鉆井液將油漆層裂縫暫時(shí)封堵。此外,利用自適應(yīng)防漏堵漏劑在甬道 中與地層溫度和壓力等產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)也可以達(dá)到堵漏效果, 目前已被廣泛應(yīng)用于對(duì)井漏事故的處理中。
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結(jié)語(yǔ):
綜上,井漏作為鉆井工程中常見(jiàn)問(wèn)題,發(fā)生事故后將會(huì)為工程帶來(lái)嚴(yán)重危害。因此,應(yīng)當(dāng)通過(guò)觀察法、示蹤劑法等確定井漏位置,選擇具有高吸收膨脹性的材料,并依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況,采取化學(xué)堵漏、段塞堵漏、循環(huán)堵漏等方法,有效做到工程堵漏,最大程度降低井漏造成的損失。
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作者:朱揚(yáng)軍
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