王勇
摘 要:在石油鉆井工程的施工過程中,鉆井和修井作業(yè),都會不可避免的造成井漏現(xiàn)象。井漏現(xiàn)象的發(fā)生,如果不能及時(shí)的采取堵漏措施,將會對油田的地層造成嚴(yán)重的污染。因此,在進(jìn)行鉆井工程作業(yè)的過程中,要使用有效的工藝技術(shù)進(jìn)行防漏、堵漏,確保鉆井工程的順利施工。
關(guān)鍵詞:鉆井工程;防漏堵漏工藝;應(yīng)用
井漏是指在鉆井的過程中,由于各種因素的影響,造成各種工作液在壓力的作用下,直接進(jìn)入到了地質(zhì)結(jié)構(gòu)當(dāng)中。井漏是鉆井過程中經(jīng)常發(fā)生的現(xiàn)象,輕微的井漏不會對鉆井工作造成直接的影響,嚴(yán)重的井漏會直接早曾井內(nèi)壓力的下降,會實(shí)際影響到井壁的穩(wěn)定性,很容易造成地層液體流入到井筒內(nèi),嚴(yán)重時(shí)造成井噴事故的發(fā)生。
1.石油鉆井防漏堵漏相關(guān)的影響因素
漏失壓力的大小對于我們制定合理的堵漏技術(shù)措施非常重要,但是漏失壓力的取得往往比較困難,這進(jìn)一步增加了堵井的難度。在我們實(shí)際選擇封堵材料時(shí),我們應(yīng)該對漏失通道尺寸有一個(gè)比較詳細(xì)的了解,如果漏失通道尺寸不詳細(xì),會直接影響堵漏材料的應(yīng)用效果。我們現(xiàn)在主要通過測量漏失的速度,來對漏失通道的尺寸有個(gè)粗略的判斷的,由于井漏壓力的測量存在較大的誤差,這導(dǎo)致這種方法的準(zhǔn)確性較低,往往忽略了縫隙的大小對堵漏工作的影響。
2.當(dāng)前實(shí)際防堵堵漏工作中存在的主要問題
當(dāng)前在實(shí)際的堵漏工作中,由于技術(shù)發(fā)展的所限,還無法對漏失位置、漏失壓力等進(jìn)行精確的判斷,這造成堵漏工作在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上還存在很大的困難。我們在實(shí)際鉆井的過程中,對井漏的控制主要還是圍繞鉆井液展開的,通過控制泵排量、下鉆速度等對裂縫進(jìn)行防堵,但這對技術(shù)工人的要求很高,難以得到普遍的效果。
井漏發(fā)生位置的確定工作非常重要,雖然確定井漏發(fā)生位置的方法較多,但在實(shí)際的工作過程中,經(jīng)常只是靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷,經(jīng)常造成判斷結(jié)果和現(xiàn)實(shí)有較大的偏差,這對后期堵漏工作的開展,造成了非常大的影響,嚴(yán)重影響到了堵漏工作的質(zhì)量。
隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,用于井漏堵漏的材料種類越來越豐富,但在實(shí)際的堵漏工作中,經(jīng)常是采用水泥為主的無機(jī)膠類材料,其在抗水性和膨脹性等發(fā)面無法滿足一些現(xiàn)代鉆井工藝堵漏的需要,對發(fā)生嚴(yán)重漏失情況的油井堵漏效果較差。在實(shí)際井身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中,也存在著一定不合理的現(xiàn)象,不能根據(jù)地質(zhì)的實(shí)際情況,進(jìn)行井深結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),這為井漏情況的發(fā)生,埋下了深深的隱患。
3.井漏預(yù)防措施
通過對井漏發(fā)生事故的總結(jié)發(fā)現(xiàn),很多油井發(fā)生井漏,很大一部分原因是井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理造成的,不能根據(jù)油井地質(zhì)和儲層的實(shí)際情況,來進(jìn)行井身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。導(dǎo)致井漏產(chǎn)生的一個(gè)主要因素,就是鉆井過程中鉆井液壓力過大。為了有效避免這種現(xiàn)象,我們應(yīng)該在鉆井過程中,對鉆井壓力進(jìn)行科學(xué)的控制,不能使其太高,也不能使其太低,壓力的選擇只需滿足鉆井實(shí)際需要即可。在裸眼井段的打井過程中,我們應(yīng)該保證井液壓力要小于最小破裂壓力,若是遇見裂縫或者孔洞井段,我們應(yīng)該保證井液的壓力應(yīng)該和地層孔隙相持平。
根據(jù)長期的研究發(fā)現(xiàn),采用低密度的鉆井液可以在很大程度上減少井漏事故發(fā)生的概率。因此,在實(shí)際鉆井液密度選擇的過程中,應(yīng)該根據(jù)井中空隙壓力、漏失壓力、破裂壓力來確定鉆井液的密度。鉆井液中的固相成分往往對鉆井液的密度有非常直接的影響,應(yīng)該盡量選擇一些同種功能的替代物。為了進(jìn)一步降低鉆井液的密度,還可以在鉆井液中加入一些液體膠液、粘土漿等,也可以起到非常好的加強(qiáng)鉆井效果的作用。
降低激動(dòng)壓力。在開始鉆井的過程中,一定要緩慢進(jìn)行開泵,要嚴(yán)格控制下鉆的速度,不能過快下鉆。這主要是因?yàn)閷?shí)際鉆井的過程中,鉆具和井壁之間間隙往往較小,如果下鉆速度過快,則井液的壓力會增加很快,還有可能會出現(xiàn)壓力激蕩的情況,很容易對井壁結(jié)構(gòu)造成破壞,直接造成井漏現(xiàn)象的出現(xiàn)。在剛開始開泵時(shí),應(yīng)該采用較小的泵量,等泵開始正常運(yùn)轉(zhuǎn)后,再緩慢增加泵的排量,這樣既可以保證鉆井液的穩(wěn)定,又能避免造成井液壓力過大現(xiàn)象的產(chǎn)生。
4.油井堵漏技術(shù)
在實(shí)際的堵漏作業(yè)過程中,往往堵漏點(diǎn)的確定,是難點(diǎn)也是重點(diǎn)。觀察法比較常用,其通過觀察巖心和巖屑的實(shí)際情況,來確定井漏點(diǎn),其對操作人員的經(jīng)驗(yàn)要求較高,且井漏點(diǎn)的預(yù)測精度往往較差,在實(shí)際的應(yīng)用效果往往不是很好。計(jì)算法是通過對漏矢量的測量,并帶入相關(guān)的計(jì)算公式中,來計(jì)算出來井漏的具體發(fā)生位置,其在很大程度上會提高井漏位置預(yù)測的準(zhǔn)確性,需要對各種測量的要求較高,一旦出現(xiàn)測量不準(zhǔn)的情況,就會對結(jié)果造成直接的影響。隨著同位素測定發(fā)的不斷發(fā)展,現(xiàn)在出現(xiàn)了一種示蹤劑法,即先向井中投入示蹤劑,通過測量示蹤劑在鉆井液循環(huán)管中循環(huán)一周的時(shí)間,再帶入相應(yīng)的公式,就可以計(jì)算出井漏發(fā)生的位置。除了上述介紹的方法之外,目前可以利用的方法還有很多。
化學(xué)堵漏方法。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,現(xiàn)在出現(xiàn)了一種化學(xué)堵漏劑,其可以與地層中的成分發(fā)生反應(yīng),可以首先在漏失的管道中發(fā)生滯流現(xiàn)象,然后發(fā)生稠化,從而達(dá)到有效封堵的作用。為了有效增強(qiáng)堵漏的效果,應(yīng)該采用新型封堵機(jī)理,突破傳統(tǒng)的填充封堵理論,盡量選擇彈性水平高、加固填充材料等自適應(yīng)防漏堵漏材料。在實(shí)際的堵漏過程中,彈性較好的堵漏材料,會有效將漏失點(diǎn)封堵起來,然后再通過使用膠束聚合物,形成一層新的堵漏層,然后通過加固劑的應(yīng)用,有效對細(xì)微的孔隙進(jìn)行封堵。通過以上三個(gè)過程的聯(lián)合作用,就可以有效完成對鉆井漏失封堵,其封堵的強(qiáng)度較高,很難在后續(xù)的鉆井過程中,受到破壞,封堵的質(zhì)量也非常好,可以對非常細(xì)微的孔隙進(jìn)行封堵。這種封堵方法,可以適合各種尺寸井漏裂縫的封堵,彌補(bǔ)傳統(tǒng)封堵材料的缺陷。
我們目前在實(shí)際堵漏工作中,經(jīng)常采用的方法是水泥堵漏,我們在井上將水泥配成水泥漿之后,我們通過泵將其送至漏層中,在經(jīng)過一段時(shí)間之后,這些水泥就會固化,并形成具有一定強(qiáng)度的凝固體,它能將漏失通道進(jìn)行封堵,以此來達(dá)到堵漏的作用。因?yàn)樗嘣蟻碓磸V泛,且價(jià)格低廉,因此其實(shí)堵漏當(dāng)中的常用材料。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,目前堵漏水泥的發(fā)展很快,已經(jīng)有膠質(zhì)水泥漿、柴油水泥漿、普通水泥等封堵材料,它們都有各自的應(yīng)用特點(diǎn),我們應(yīng)該根據(jù)實(shí)際封堵情況,進(jìn)行選擇。
泥漿的粘度會對鉆井工作造成很大的影響,因此我們在進(jìn)行作業(yè)前,一定要對泥漿進(jìn)行彭潤處理,以保證泥漿的粘度適中。在進(jìn)行油井預(yù)處理開采中,我們應(yīng)該及時(shí)添加新的泥漿,以此來降低泥漿的密度,避免對鉆井的阻礙過大。如果條件允許,我們應(yīng)該努力降低泥漿的粘度,以此來節(jié)省鉆井過程當(dāng)中的能源消耗。在對高滲透的地質(zhì)進(jìn)行鉆井施工過程中,我們應(yīng)該適當(dāng)提高泥餅的質(zhì)量,并將泥餅的厚度控制在合理的范圍以內(nèi),避免因?yàn)槟囡灪穸炔痪鴰淼沫h(huán)空間壓力增加。為了有效減少空耗,,我們應(yīng)該在泥漿的實(shí)際使用過程中,應(yīng)該添加適當(dāng)?shù)募又貏?/p>
5.結(jié)語
井漏事故的發(fā)生往往會造成較為嚴(yán)重的后果,需要我們在作業(yè)中引起高度的重視,嚴(yán)格做好鉆井和修井過程中的防漏和堵漏工作。在實(shí)際鉆進(jìn)的過程中,一定要嚴(yán)格按照鉆井規(guī)范要求進(jìn)行鉆井,及時(shí)對鉆井情況進(jìn)行監(jiān)督,一旦發(fā)現(xiàn)異常,應(yīng)該及時(shí)停止,對當(dāng)前的情況進(jìn)行分析,及時(shí)制定針對性的措施。在井漏發(fā)生后,也一定不能慌張,及時(shí)采取有效的應(yīng)對措施,有效判斷井漏的具體發(fā)生位置和實(shí)際情況,及時(shí)采取針對性的堵漏作業(yè),將井漏造成的危害努力降到最低。
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(中國石油集團(tuán)長城鉆探工程有限公司西部生產(chǎn)指揮中心)