任建強

西部鉆探鉆井液分公司川渝項目經(jīng)理部 重慶 400000

1 鉆井工程井漏事故概述

1.1 鉆井工程井漏事故成因

在鉆井工程的施工過程中，井漏是發(fā)生幾率較高的事故類型，導致井漏的原因較為復雜。通過對鉆井工程井漏事故原因的總結發(fā)現(xiàn)，常見的井漏事故類型可以分為破裂型井漏、裂縫型井漏、滲透型井漏以及溶洞型井漏等[1]。除在鉆井工程施工中由于操作不當而引發(fā)的井漏事故外，如鉆井工程區(qū)域的地層結構中存在溶洞或者裂縫等不良地質(zhì)構造也是導致井漏的重要因素。同時，當工程區(qū)域存在砂礫巖地層，或者地層較為疏松時，由于其具有較強的滲透性，一旦井筒內(nèi)部的井液壓值超標時，就會導致井漏事故的發(fā)生。而破裂型井口則通常是由于地層的滲流性較差，此時如地層破裂壓力與井筒內(nèi)壓力失去平衡時，就會對地層造成破壞，并引發(fā)井漏事故。此外如使用的鉆井液質(zhì)量性能不符合施工要求時，也可能引發(fā)井漏事故。

1.2 鉆井工程中井漏預防及堵漏技術應用的重要性分析

鉆井工程一旦發(fā)生井漏事故不僅會對工程事故進度的順利推進產(chǎn)生不利的影響，而且還可以進而引發(fā)卡井、塌方等嚴重的安全事故，造成重大經(jīng)濟財產(chǎn)損失，甚至是人員傷亡。同時，井漏事故發(fā)生后即使漏失情況較為輕微，也需要較長的堵漏處理時間，這會嚴重影響地質(zhì)分析、鉆進采樣以及石油開采等各項工作的開展，還會造成工程成本的增加，影響油田企業(yè)正常生產(chǎn)經(jīng)營活動的進行。因此應高度重視鉆井工程的井漏問題，采取科學有效的預防措施，提高堵漏處理的質(zhì)量和效率，從而保證鉆井工程的施工安全。

2 預防鉆井工程井漏的有效技術措施

2.1 通過科學控制環(huán)空壓耗預防井漏

為防止鉆井工程發(fā)生井漏事故，保證鉆井施工的質(zhì)量安全，油田企業(yè)可以通過控制環(huán)空壓耗技術來降低事故發(fā)生幾率。在鉆井工程施工實踐中，在保證鉆屑被有效攜帶的基礎上對鉆井液排量進行合理的控制，從而達到降低鉆井液環(huán)空壓耗的目的[2]。同時，油田企業(yè)還應對鉆井結構進行優(yōu)化，以擴大環(huán)空間隙，這樣也可以減少環(huán)空壓耗，此外，工作人員還應根據(jù)鉆井工程的實際情況合理選擇鉆具等施工設備，確保所使用鉆具的型號規(guī)格均能夠符合施工要求，且應在鉆進過程中，結合地層結構變化對鉆速進行動態(tài)調(diào)節(jié)，以實現(xiàn)減少環(huán)空壓耗、擴大環(huán)空空隙、預防井漏事故發(fā)生的目的。

2.2 通過合理控制鉆井液動壓預防井漏

鉆井液動壓控制不合理也是導致鉆井工程發(fā)生井漏事故的重要因素之一。因此，工作人員可以通過對鉆井液動壓的科學控制來實現(xiàn)對井漏事故的有效預防。在鉆井工程的施工過程中，工作人員應將鉆井壓力控制在合理區(qū)間，避免壓力過低或者過高影響井壁結構的穩(wěn)定性。工作人員應對鉆井工程井身內(nèi)部的空隙壓、破裂壓以及漏失壓進行準確的計算分析，以便對鉆井液動壓進行相應的調(diào)整。在對裸眼井段進行鉆進施工時，井液壓力應控制在破裂壓最小值以下。當鉆進工程區(qū)域地層結構較為復雜，與裂縫以及溶洞等不良地質(zhì)構造存在時，為避免發(fā)生井漏事故，應確保井液壓力與地層壓力相一致。在鉆井工程初始階段的鉆進施工中，工作人員應保證開泵速度穩(wěn)定緩慢，以避免井液壓力驟增而造成壓力激蕩，對井壁結構產(chǎn)生破壞，引發(fā)井漏事故。

2.3 通過優(yōu)化鉆井工程井型結構預防井漏

鉆井工程出現(xiàn)井漏事故的一個重要因素是井型結構不合理，無法完全與鉆井工程區(qū)域大地質(zhì)結構特征以及石油資源儲量、分布等相適應，導致在鉆井工程的運行過程中井液壓力超過結構受力能力，從而造成井漏事故。所以為有效預防井漏事故，油田企業(yè)應首先對鉆井結構加以優(yōu)化，確保鉆井井眼尺寸、下入深度以及套管等配件的尺寸規(guī)格等均能夠能夠適應鉆井工程現(xiàn)場的實際情況。同時，油田企業(yè)還應結合完井工藝以及油氣層的具體位置等因素優(yōu)化井型結構參數(shù)，從而更好的保證鉆井工程的施工安全。

2.4 通過采用優(yōu)質(zhì)鉆井液預防井漏

在鉆井工程的施工過程中，如果所采用鉆井液的質(zhì)量性能達不到技術標準要求，就有可能引發(fā)井漏事故。所以油田企業(yè)應根據(jù)鉆井工程的施工要求采用優(yōu)質(zhì)鉆井液，特別是應加強對鉆井液密度的檢測控制，近來采用密度較低的鉆井液，以降低井漏事故發(fā)生的幾率。這主要是由于鉆井液密度較高時，其較多的固相成分會對鉆井壓力產(chǎn)生不利的影響。在鉆井工程施工實踐中，施工單位也可以采用向鉆井液內(nèi)添加適量液體膠液或者粘土漿液的方式來調(diào)整鉆井液密度，從而起到預防鉆井工程發(fā)生井漏事故的目的。

3 封堵鉆井工程井漏有效技術措施

3.1 確定鉆井工程井漏位置技術類型及應用要點

當鉆井工程發(fā)生井漏事故時，工作人員應根據(jù)現(xiàn)場的實際情況采用不同的技術方法快速準確的確定漏失位置，為堵漏處理爭取時間。

（1）應用人工觀察技術確定井漏位置：在井漏事故發(fā)生后，工作人員應首先詳細觀察工程現(xiàn)場情況，并應對鉆井液密度進行檢測，通過綜合分析事故現(xiàn)場情況對井漏位置進行初步的判斷。

（2）應用溫度監(jiān)測技術確定井漏位置：當鉆井工程發(fā)生井漏事故后，由于鉆井液的流動會導致井內(nèi)各層面溫度發(fā)生相應的改變，所以可以通過測量井內(nèi)溫度的方式來判斷井漏位置。工作人員應在鉆井工程的日常運行過程中采集井內(nèi)各層面的基礎溫度，并與井漏事故發(fā)生后各層面溫度的測定值進行對比分析，存在較為明顯溫度差的層面基本可以判斷為井漏發(fā)生位置。

（3）應用示蹤技術確定井漏位置：一旦鉆井工程出現(xiàn)井漏現(xiàn)象，為準確高效的判斷井漏位置，工作人員還可以采用示蹤技術掌握井漏發(fā)生的具體位置。所謂示蹤技術主要是在鉆井工程井漏事故發(fā)生后將示蹤劑投入鉆井液內(nèi)，并對示蹤劑進行連續(xù)監(jiān)測，從而達到判斷井漏位置的目的。

（4）應用環(huán)空摩阻技術確定井漏位置：在鉆井工程井漏事故發(fā)生時，工作人員還可以采用環(huán)空摩阻技術來判斷井漏位置。所謂環(huán)空摩阻技術主要是對鉆井工程進出口位置的鉆井液漏失量以及流向進行測量計算，并根據(jù)測量數(shù)據(jù)對井漏位置加以判斷分析的技術方法。這也是鉆井工程井漏位置確定中較為常用的技術方法之一。

3.2 鉆井工程井漏堵漏材料選擇應用要點

堵漏材料的質(zhì)量性能對于鉆井工程井漏事故的封堵處理效果會產(chǎn)生較大的影響。當鉆井工程發(fā)生井漏事故時，施工人員通常需要利用堵漏材料充填封堵低壓地層中的裂縫以及空隙，從而達到堵漏的目的。隨著我國鉆井工程技術水平的不斷提高，目前已經(jīng)有多種類型型號的堵漏材料被應用于施工實踐中。較為常見的井漏堵漏材料主要包括剛性顆粒類型的堵漏材料、纖維類型的堵漏材料、可變類型的堵漏材料和凝固類型的堵漏材料等。堵漏材料通常是利用其吸收膨脹能力來加固井壁，改善鉆井井壁結構的受力性能，封堵地層空隙和裂縫，從而實現(xiàn)對鉆井工程井漏位置的有效封堵。工作人員在井漏發(fā)生時應根據(jù)鉆井工程所在區(qū)域的地層結構和漏失的實際情況等合理選擇相應性能特點的堵漏材料，以提高井漏處理的效果。

3.3 鉆井工程井漏堵漏技術類型及應用要點

3.3.1 應用循環(huán)堵漏技術封堵井漏

循環(huán)堵漏技術是一種對鉆井工程井漏位置進行封堵處理的物理方法，該項技術主要適用于鉆井工程井漏事故發(fā)生段的滲漏量相對較少的地層堵漏施工。當井漏事故發(fā)生鉆井工程在鉆進過程中剛剛將漏層鉆開，井段尚未暴露完全時，通常多漏失層段的裂縫相對較小，工作人員難以及時準確判斷擠壓位置，因此在此情況應及時采用循環(huán)堵漏技術進行處理。工作人員在應用循環(huán)堵漏技術施工時，一般應采用水眼較大的鉆頭設備，并選擇微顆粒堵漏劑作為堵漏材料隨鉆封堵地層裂縫。在堵漏施工時，應循環(huán)反復對裂縫漏失位置進行堵塞以及壓實處理，鉆具應保持連續(xù)工作狀態(tài)，以防止出現(xiàn)卡鉆等問題，影響堵漏效率。

為實現(xiàn)對井漏的有效封堵，施工人員在應用循環(huán)堵漏技術時應合理選擇堵漏劑，例如可以采用自適應型堵漏材料，同時應合理控制鉆井液配比，確保鉆井液的可泵性能夠滿足施工要求，從而全面提高堵漏效果。

3.3.2 應用段塞技術封堵井漏

段塞堵漏技術是鉆井工程井漏事故處理施工中的常用技術方法。施工人員在應用段塞技術對井漏位置進行封堵時，應合理選擇堵漏材料的類型型號，并要準確判斷井漏點位。堵漏劑密度應與鉆井液密度相適應。當鉆井工程井筒易于注滿且漏度相對較小時，施工人員可以采用關井擠壓的處理方式。而當鉆井工程井漏較為嚴重時，則應采取在安全井段起鉆擠壓的處理方式。在堵漏施工初始階段，施工人員應合理控制鉆桿放入位置與漏層頂部之間的間距，并適當減小憋壓值，緩慢擠入堵漏漿液。之后再采取分次擠入方式將漿液逐步注入漏失部位。在首次注漿施工時，工作人員應將堵漏漿的注入量控制在注漿總量的2/ 3 以內(nèi)，嚴禁一次注滿，影響堵漏效果。施工人員在分次擠壓時，一般應將間隔實踐控制在20min 左右，且應加強對套壓值的監(jiān)測和調(diào)整，以準確判斷堵漏效果，從而高效快速的完成封堵處理。

3.3.3 應用復合型堵漏材料技術封堵井漏

為適應新時期鉆井工程較為復雜井型結構的堵漏要求，提高井漏事故的封堵處理效果和處置效率，信息的復合型堵漏材料技術在鉆井工程施工實踐中得到了越來越廣泛的應用。在應用復合型堵漏技術對鉆井工程井漏位置進行封堵處理時，施工人員可以根據(jù)鉆井工程和井漏的實際情況采用水泥與承壓劑混合的復合型材料作為堵漏材料，并通過轉(zhuǎn)換技術和循環(huán)技術的綜合應用來實現(xiàn)對鉆井工程井漏位置的有效封堵。該項復合型堵漏技術由于采用了新型的材料技術，不僅能夠?qū)┩庖玢@井液進行有效限度的控制，而且能夠適應多種工況條件下井漏封堵要求，同時該技術的應用還能夠促進石油開采率以及產(chǎn)量的全面提高，具有較高的實用價值。在鉆井工程發(fā)生井漏事故時，施工人員還可以將復合型的化學凝膠作為堵漏材料對漏失部位加以封堵。復合型化學凝膠具有較好的形變性能，且在進入地層后會產(chǎn)生化學反應，從而實現(xiàn)對地層空隙的有效堵漏。該項復合堵漏技術能夠適應復雜地層結構條件下的鉆井工程井漏堵漏要求。此外，在鉆井工程的施工實踐中還可以采用壓差堵漏技術對井漏位置進行封堵處理。該項技術采用的是具有較強耐腐蝕性和耐酸堿性的復合型堵漏材料，且能夠滿足不同溫度條件和高壓環(huán)境下的堵漏需要，其技術應用時的操作較為便捷，對施工設備的技術水平要求也相對較低，可以高效快速的完成堵漏作業(yè)，因此得到了廣泛的應用。

4 結語

為保證鉆井工程的事故質(zhì)量安全，避免出現(xiàn)重大人員傷亡和經(jīng)濟財產(chǎn)損失，油田企業(yè)必須充分認識井漏事故的嚴重性和危害性。同時，油田企業(yè)應積極總結實踐經(jīng)驗，全面分析井漏發(fā)生原因和條件，并以此為依據(jù)采用科學有效的預防技術方法，以避免井漏事故的發(fā)生。此外，一旦井漏事故發(fā)生，則應及時采用先進的堵漏材料技術對井漏位置進行封堵，從而減少井漏事故損失，推動我國石油事業(yè)的健康有序發(fā)展。