梁繼軍 西北有色地質(zhì)勘查局七一三總隊(duì)

大漏失的堵漏新技術(shù)

梁繼軍 西北有色地質(zhì)勘查局七一三總隊(duì)

在巖心鉆探施工中，經(jīng)常會(huì)遇到井內(nèi)漏失或突然不返水等災(zāi)難性孔漏，給鉆探施工造成極大的危害。我單位通過引進(jìn)新材料，很好的解決了堵漏問題，取得了很大的技術(shù)進(jìn)步，極大地推動(dòng)了整體鉆探效益的提高。

大漏失；堵漏

前言

在巖心鉆探施工中，經(jīng)常會(huì)遇到孔內(nèi)漏失或突然不返水等災(zāi)難性孔漏，給鉆探施工造成極大的危害：①大大的增加了泥漿成本；②延長(zhǎng)施工期；③造成孔塌卡鉆、粘附卡鉆等一系列孔內(nèi)事故；④孔漏處理不當(dāng)還會(huì)導(dǎo)致部分孔端或全孔段報(bào)廢，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。2008年，我單位引進(jìn)了石油鉆井的堵漏新技術(shù)用于巖心鉆探，通過近2年15個(gè)孔26次堵漏，均取得了滿意效果，堵漏成功率100%，每次堵漏時(shí)間不超過5小時(shí)，解決了鉆探施工中的漏失難題，極大地提高了全孔鉆探效率。

1 漏失原因

我單位近年來在秦嶺礦區(qū)施工的鉆孔主要是第四系和砂礫石混合層。該類底層存在較大洞隙并且地層壓力為零，一旦鉆穿必然發(fā)生大漏，孔口立即就不返漿。中下部地層大多數(shù)存在孔隙、裂縫或斷層、洞穴，并且相互貫通，當(dāng)泥漿柱壓力大于地層漏失通道中水的壓力時(shí)，就發(fā)生漏失，直到孔口不返漿。

2 堵漏新技術(shù)

堵漏材料：緩凝劑AB和瞬間堵漏劑

配比：瞬間堵漏劑與清水按1：1比例攪拌5～10秒鐘送入孔內(nèi)；或者先在清水中加1%緩凝劑AB后再按1：1比例加入瞬間堵漏劑攪拌5～10秒鐘送至孔內(nèi)。

具體堵漏工藝：鉆至上覆蓋層時(shí)，一旦發(fā)現(xiàn)孔口不返泥漿，應(yīng)立即提鉆，用瞬間堵漏劑和清水按1：1配制，攪拌5～10秒鐘，待均勻后，從孔口迅速倒入孔內(nèi)，完畢后再用水把孔內(nèi)灌滿，30分鐘后即可下鉆恢復(fù)正常鉆進(jìn)。鉆至中下層時(shí)，發(fā)現(xiàn)孔口不返泥漿，最好不要立即起鉆，而應(yīng)繼續(xù)鉆進(jìn)1～3米，盡可能鉆穿漏失層，然后再起鉆。起完鉆后，向孔內(nèi)灌入同容積量的泥漿，一個(gè)小時(shí)后，測(cè)孔內(nèi)靜水位。如果孔底無(wú)泥漿，則不用下鉆，可直接從孔口灌注配制好的泥漿，如果鉆孔較深，可按1%的比例加入緩凝劑AB, 45分鐘后即可下鉆桿回復(fù)正常鉆進(jìn)。如果測(cè)得孔內(nèi)有水位，可采用鉆桿灌注漏漿液。方法是：先下鉆桿到孔底，合上立軸，向灌內(nèi)加入清水和1%緩凝劑AB，然后再按1:1比例加入瞬間堵漏劑，攪拌5～10秒鐘，開啟泥漿泵，向鉆桿內(nèi)抽完堵漏漿液，抽完后再抽0.5m3清水，完畢立即提鉆，提完鉆后用泥漿將孔內(nèi)灌滿，45分鐘后即可下鉆恢復(fù)正常鉆進(jìn)。

3 堵漏原理

瞬間堵漏劑與水按1：1質(zhì)量比攪拌均勻后，便由液體轉(zhuǎn)變成固體，轉(zhuǎn)變時(shí)間快慢受水溫影響，但可用緩凝劑AB 來調(diào)節(jié)，以滿足不同孔深堵漏需求。在水溫20℃時(shí)，變成固體僅需10分鐘，加入0.5%緩凝劑AB，變成固體需要30分鐘，加入1%緩凝劑AB,變成固體則需50分鐘，可堵孔深600米漏失。

瞬間堵漏劑水溶液進(jìn)入漏失通道后，迅速轉(zhuǎn)變成固體，封閉隔離住漏失通道，阻止泥漿向漏層流動(dòng)。

瞬間堵漏劑水溶液轉(zhuǎn)變成固體后具有很高的強(qiáng)度，而且可與泥砂、巖石牢牢地膠結(jié)在一起，因此，堵住漏層后就不會(huì)再次發(fā)生漏失。

4 部分鉆孔堵漏實(shí)例

例一 122#孔

該孔設(shè)計(jì)覆蓋層15.6米，當(dāng)鉆至9.5米時(shí)，孔口突然不返漿，泵壓也隨即為零，從孔口用手電照可見孔底，證明發(fā)生了大漏。我們迅速用準(zhǔn)備好的4個(gè)半截機(jī)油桶，各加50公斤清水和瞬間堵漏劑，攪拌7秒鐘后，依次從孔口灌入孔內(nèi)。30分鐘后，下鉆到8.1米時(shí)遇阻，合上立軸，開泵循環(huán)掃孔。10分鐘后掃孔到原孔深9.4米，孔口返漿正常，說明堵漏成功，又用4個(gè)小時(shí)，鉆至設(shè)計(jì)孔深15.6米，未發(fā)現(xiàn)漏失。此次堵漏用時(shí)50分鐘，材料費(fèi)800.00元。

例二133#孔

該孔設(shè)計(jì)孔深是311米，鉆至197米時(shí)，孔口突然不返泥漿，泵壓由2MPa降為0.8MPa，我們帶漏又鉆進(jìn)1.85米，隨即提鉆，向孔內(nèi)灌泥漿1.25 m3，測(cè)水位為129米，孔內(nèi)有水位68米。下鉆到孔底0.5米，合上立軸，同時(shí)清洗泥漿灌，排盡灌里污水，向灌里加0.4 m3清水，加4公斤緩凝劑AB，攪拌10秒鐘，加8袋瞬間堵漏劑，攪拌10秒鐘，用泥漿泵抽入鉆桿內(nèi)，抽完后又抽0.2m3清水，然后起鉆至130米，50分鐘后下鉆掃孔到原孔深197米，未發(fā)現(xiàn)漏失，又鉆至設(shè)計(jì)孔深311米也未發(fā)現(xiàn)孔漏。說明一次性堵漏成功，未發(fā)現(xiàn)二次漏失，從發(fā)現(xiàn)孔漏到堵住漏掃孔到原孔深用時(shí)3個(gè)半小時(shí)，材料費(fèi)1600.00元。

例三141#孔

用φ 89mm鉆頭鉆至95米時(shí)孔口不返泥漿，泵壓降為零，我們繼續(xù)鉆進(jìn)了2米，起鉆注入泥漿，后測(cè)水位在孔底。隨后從孔口直接灌進(jìn)8袋瞬間堵漏劑漿液，下鉆掃孔到原孔深也未發(fā)現(xiàn)孔漏。堵漏用時(shí)2個(gè)小時(shí)，材料費(fèi)1600.00元。

例四271#孔

該孔設(shè)計(jì)517米，下φ 108mm套管23米，用φ 75mm鉆頭鉆至167米時(shí)放空0.4米，接著孔口就不返漿，泵壓降為零，帶漏又鉆進(jìn)1米，起鉆向孔內(nèi)1.1m3泥漿，測(cè)水位在孔底，分析為大裂隙或溶洞性漏失?？紤]到漏失空間較大，我們決定加大堵漏劑用量，不下鉆桿但用泥漿泵通過立軸直接注入到井內(nèi)的方法進(jìn)行堵漏。在泥漿灌里加1m3清水，5公斤緩凝劑AB，加1000公斤瞬間堵漏劑，攪拌10秒鐘，開啟泥漿泵抽完漿液，不加替漿。40分鐘后下鉆到161米時(shí)遇阻，后掃孔到原孔深未發(fā)現(xiàn)孔漏，鉆至設(shè)計(jì)孔深517米也未發(fā)現(xiàn)孔漏。

5 結(jié)語(yǔ)

5.1 堵漏成功率高，越是漏層裂隙大，堵漏效果越是優(yōu)越，可以說用瞬間堵漏劑沒有堵不住的漏。

5.2 堵漏用時(shí)30分鐘至5小時(shí)，是常規(guī)堵漏材料堵漏用時(shí)的十分之一。

5.3 堵漏費(fèi)用800.00至2000.00元，也是非常低的。

5.4 堵漏工藝非常簡(jiǎn)單，普通鉆探工看一次就學(xué)會(huì)了。

5.5 堵住漏層后，不會(huì)發(fā)生二次漏失。

5.6 堵住漏層后，仍可用原來的泥漿繼續(xù)鉆進(jìn)，沒有后遺癥。

用瞬間堵漏劑堵大漏是我隊(duì)近兩年來取得的最大技術(shù)進(jìn)步，極大地推動(dòng)了我隊(duì)整體鉆探效益的提高，同時(shí)為我單位今后開拓其他復(fù)雜礦區(qū)提供了技術(shù)保障。

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.24.018