趙華宣,陳 浩
(貴州省地礦局114地質(zhì)大隊,貴州遵義563000)
高粘堵漏劑在貴州地?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,貴州遵義563000)
介紹并總結(jié)了高粘堵漏劑在地?zé)徙@井鉆遇微漏—小漏漏失的巖溶裂隙中的堵漏效果,通過鉆井作業(yè)現(xiàn)場實踐,高粘堵漏劑是微漏至小漏漏層較為適宜的堵漏材料。
微—小漏漏失;高粘堵漏劑;堵漏
貴州省地?zé)豳Y源豐富,地下熱礦水資源藏埋深度一般在2000m以下,并隨著藏埋深度的加深、熱儲溫度越高。淺表層的碳酸鹽巖地層在地質(zhì)構(gòu)造和地表水的酸化作用下,局部溶蝕裂隙發(fā)育,在地?zé)徙@井施工中,微—小型漏失十分普遍,對采用泥漿正循環(huán)鉆進(jìn)工藝的鉆井需采取有效的堵漏措施后方能繼續(xù)鉆進(jìn),常因措施失當(dāng)而耗費相當(dāng)多的物資和時間,使鉆井效率低、成本高和鉆井周期長,因此,選擇確定一種適應(yīng)性強(qiáng)、行效快的隨鉆堵漏物是實現(xiàn)快速堵漏的提前,有利于鉆進(jìn)作業(yè)的延續(xù)、減少鉆井成本和縮短鉆井周期。
隨鉆堵漏是在原鉆井液中添加一定量(比例)的堵漏材料,在堵漏漿液送入井內(nèi)并鉆進(jìn),鉆進(jìn)過程中,堵漏材料隨鉆井液進(jìn)入漏失通道,其堵漏成份和鉆屑在通道口附近形成“膠凝壯”物封隔和在通道口形成一定強(qiáng)度的泥皮,隔離漏失通道,實現(xiàn)堵塞漏層。
鉆井(堵漏)成本是衡量堵漏物成效的指標(biāo)之一,在鉆遇微漏—小漏(漏失量小于150L/min)地層的堵漏過程中,為選取既經(jīng)濟(jì)而又能快速堵漏的堵漏物,我們進(jìn)行了大量的對比試驗,試驗結(jié)果如表1、表2所示(見72頁)。
從表1統(tǒng)計數(shù)據(jù)可知,微漏漏層堵漏,采用801隨鉆堵漏劑堵漏過程需1.5~2h,高粘堵漏劑只需30min,效果較好;減少堵漏停待時間,基本實現(xiàn)連續(xù)鉆井,雖增加了堵漏劑的購置成本,但堵漏綜合成本低,是一種理想的堵漏措施。
從表2的統(tǒng)計數(shù)據(jù)可知,對小漏失漏層,采用高粘堵劑+惰性材料的隨鉆堵漏效果較水泥泥漿+惰性材料靜壓堵漏好,其堵漏過程只需30min、綜合堵漏成本也較低;高粘堵劑+惰性材料的隨鉆堵漏不需停鉆堵漏,實現(xiàn)連續(xù)鉆井,因此,高粘堵漏劑對小漏失漏層是較理想的堵漏物。
3.1 高粘堵漏劑的特性
高粘堵漏劑主要成份:黃原膠、羥乙基纖維素和陽離子聚合物,具有下列特性:
(1)堵漏劑進(jìn)入漏失通道后與孔隙或裂隙巖石牢牢地粘附在一起阻止?jié){液向深處流動;
(2)堵漏劑具有的高粘度使其進(jìn)入漏失通道后形成凍膠狀態(tài)而使流速慢慢降低直至停止。
3.2 高粘堵漏劑的堵漏原理
高粘堵漏劑進(jìn)入漏失通道后與孔隙或裂隙巖石牢牢地粘附在一起阻止?jié){液向深處流動和具有的高粘度使其進(jìn)入漏失通道后形成凍膠狀態(tài)而使流速慢慢降低直至停止的特性,攜帶惰性材料、粘土粒和原鉆井液中的鉆屑流入漏失通道,在通道口附近快速形成“膠凝狀”堵漏體和在通道口形成一定強(qiáng)度的泥皮,從而隔離漏失通道,實現(xiàn)堵塞漏層(圖1)。
在貴州省遵義市中部地?zé)崴Y源勘查CK4勘探井的一開孔段的鉆井施工,182.4~187.3m井段(地層為清虛洞灰?guī)r)泥漿漏失90L/min,采用高粘堵劑+鉅末(2%)配8m3原鉆井液,泵入漏層后停鉆循環(huán),測得堵漏效果如表3所示。
(1)高粘堵漏劑的配制:在原泥漿池內(nèi)留5~8m3原泥漿,按需要加入高粘堵漏劑攪拌均勻即可泵入漏層,停鉆循環(huán)堵漏30~60min,即可實現(xiàn)堵塞漏層并繼續(xù)鉆進(jìn);
表3 高粘堵漏劑+鉅末隨鉆堵漏效果表
圖1 高粘堵漏劑堵漏原理圖
(2)高粘堵漏劑的加量隨漏失量的加大而增加,一搬微漏型漏失0.5~1kg/m3(粘度提升10~20s);
(3)小漏型漏失因地層巖體裂隙較微漏型大,高粘堵漏劑的加量應(yīng)適當(dāng)增加,同時加入一定比例適宜粒徑的惰性材料效果會更好:
①漏速為50~100L/min,按1~2kg/m3的比例加入高粘堵漏劑(粘度提升20~30s)和2%~3%適宜粒徑的惰性材料(如鉅末、棉纖維等),拌勻后泵入漏層。
②漏速為100~150L/min,在5~8m3原鉆井液,按2~3kg/m3的配比加入高粘堵漏劑(粘度提升30~40s)和4%~5%適宜粒徑的惰性材料(如鉅末、棉纖維等),拌勻后泵入漏層,停鉆循環(huán)堵漏30~60min,即可實現(xiàn)堵塞漏層并繼續(xù)鉆進(jìn)。
TE254
B
1004-5716(2015)09-0071-03
2014-10-20
趙華宣(1968-),男(苗族),貴州思南人,高級工程師,現(xiàn)從事地?zé)徙@探技術(shù)工作。