趙華宣,陳 浩
(貴州省地礦局114地質(zhì)大隊(duì),貴州遵義563000)
瞬間堵漏劑在貴州地?zé)徙@井中的應(yīng)用
趙華宣*,陳 浩
(貴州省地礦局114地質(zhì)大隊(duì),貴州遵義563000)
介紹并總結(jié)了瞬間堵漏劑在貴州地?zé)徙@井鉆遇中漏—大漏漏失的巖溶裂隙中的堵漏效果,通過鉆井作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐,瞬間堵漏劑是中漏—大漏漏層較為適宜的堵漏材料。
中—大漏漏失;瞬間堵漏劑;堵漏
在貴州省地?zé)豳Y源勘查的地?zé)峥碧骄@井施工中,普遍存在鉆遇溶蝕裂隙地層而發(fā)生中—大漏(因泵入設(shè)備能力原因?qū)⒙┝吭?50~300L/min視為中漏、300~500L/min視為大漏),由于鉆井設(shè)備較為簡(jiǎn)單及操作員工不夠熟練,對(duì)快凝水泥及化學(xué)漿液堵漏的風(fēng)險(xiǎn)很高,而不得不尋求其他較好的堵漏物,常因措施失當(dāng)而耗費(fèi)相當(dāng)多的物資和時(shí)間,致鉆井效率低、成本高和鉆井周期長(zhǎng),因此,選擇一種適應(yīng)性強(qiáng)、行效較快的堵漏物以縮短堵漏停待時(shí)間,減少鉆井成本和縮短鉆井周期。
(1)堵漏材料的選?。河捎谥新舐┞勇┦ǖ佬螒B(tài)和漏失情況較為復(fù)雜,常帶有較強(qiáng)的地下水活動(dòng),在貴州省施工的其他鉆井進(jìn)行過橋接材料堵漏,效果不佳,常規(guī)水泥+普通早強(qiáng)劑堵漏待凝時(shí)間長(zhǎng),通過分析和調(diào)研,引入了瞬間堵漏劑堵漏,通過近幾年的實(shí)際應(yīng)用,效果較為明顯。單純的瞬間堵漏劑與水混合后堵漏,凝固時(shí)間太快(資料介紹10min初凝,堵漏實(shí)施后可在30min后進(jìn)行鉆進(jìn)工作),堵漏工作中其他措施時(shí)間難以跟上,因而,瞬間堵漏劑堵漏通常與水泥一起混合使用,其配比不同,初凝時(shí)間變化較大,其配比加量根據(jù)漏層深度、具體的堵漏措施確定,混合物的初凝時(shí)間與瞬間堵漏劑堵漏與水泥加量比相關(guān),見表1。
(2)試驗(yàn)及配制:堵漏瞬間堵漏劑+水泥混合物的水灰比,生產(chǎn)廠家推薦的水灰比為1∶1,在貴州省遵義市中部地?zé)崴Y源整勘查CK4井的一開的55.9~58.77m井段(漏失量150~200L/min、地層婁山關(guān)白云巖、地下水活動(dòng)較強(qiáng))的現(xiàn)場(chǎng)堵漏試驗(yàn)中(地表試樣、井內(nèi)注漿液),按表1序號(hào)8的比例配制堵漏漿液,送入漏層后12h試鉆,在揭穿堵漏層時(shí)均未見漏失,向下鉆進(jìn)10min后,出現(xiàn)漏失,且越漏越大,分析是凝結(jié)體因水灰比大、密度低(堵漏漿液密度1.4g/cm3)而強(qiáng)度低,在鉆井過程擾動(dòng)而破壞。為此,需減小水灰比來增加堵漏凝結(jié)體的強(qiáng)度,減小水灰比后可泵性差,難以泵送至漏層,而改為投入方式,即“瞬間堵漏劑+水泥”球的堵漏方式,效果良好。
表1 瞬間堵漏劑、水泥加量與初凝時(shí)間的關(guān)系表
(1)瞬間堵漏劑+水泥球堵漏:將瞬間堵漏劑和水泥按一定配比拌合均勻,加適量水拌合后裝入袋中,投入井內(nèi)至漏層,下鉆具擠壓將球袋破壞和堵漏物一起擠入漏失通道(裂縫),混合堵漏物在裂縫口附近與裂縫壁固結(jié)為一體而封閉漏失通道,如圖1所示。
(2)堵漏技術(shù)措施:
①瞬間堵漏劑+水泥球的水灰比應(yīng)控制在0.35~0.4,水泥球直徑應(yīng)小于漏層井段的井徑的1/3;
②應(yīng)按批量將一次性瞬間堵漏劑和水泥球拌合均勻后再加水,避免濕水時(shí)間長(zhǎng)在影響鉆具擠壓前初凝而影響擠壓效果;
③在水泥混合球投入井內(nèi)后即下鉆擠壓,使堵漏混合物擠入巖層裂縫,在裂縫中固結(jié)而封閉漏失通道;
④瞬間堵漏劑與水泥加量的比例,漏層深度為100~200m,按水泥∶瞬間堵漏劑=(7~8)∶1,深度增加時(shí),根據(jù)下鉆擠壓所需時(shí)間+投擲時(shí)間進(jìn)行進(jìn)行調(diào)整;
⑤對(duì)裂縫較大的漏失通道,為增加堵漏效果,可在水泥球混合物物的拌制中加惰性材料,同時(shí)裝球編織袋在鉆具擠壓碎小后也變?yōu)楣探Y(jié)物的橋接材料。
在貴州省遵義市中部地?zé)崴Y源整勘查CK4井試用效果良好后,連續(xù)在后續(xù)的地?zé)峋┕ぶ械闹兄链舐舆M(jìn)行應(yīng)用,堵漏效果見表2、表3。
圖1 水泥球鉆具擠壓堵漏示意圖
表2 貴州省部份地?zé)峋新┞铀查g堵漏劑+水泥堵漏措施及效果表
表3 貴州省部份地?zé)峋舐┞油肚蚨侣┐胧┘靶Ч?/p>
從表2數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,對(duì)中漏型漏層堵漏,用瞬間堵漏劑+水泥球+惰性材料球堵漏是成功的,且待凝時(shí)間較短,減少了停待時(shí)間,比較有利于鉆井周期。
從表3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,對(duì)大漏型漏層堵漏,用瞬間堵漏劑+水泥球+惰性材料球堵漏是成功的,且待凝時(shí)間較短,減少了停待時(shí)間,比較有利于鉆井周期。
(1)瞬間堵漏劑+水泥球+惰性材料球堵漏對(duì)于中漏—大漏的漏失地層堵漏是成功的、適宜的和可行的;
(2)瞬間堵漏劑+水泥球+惰性材料球堵漏,待凝時(shí)間較短,減少了停待時(shí)間,有利于縮短鉆井周期;
(3)瞬間堵漏劑是中漏—大漏漏層較為適宜的堵漏材料。
PE252
B
1004-5716(2015)10-0023-03
2014-10-21
趙華宣(1968-),男(苗族),貴州思南人,高級(jí)工程師,現(xiàn)從事地?zé)徙@探技術(shù)工作。