康敬水

（中海油田服務(wù)股份有限公司，天津 300459）

1 概述

在導(dǎo)致鉆井工程出現(xiàn)井漏事故的原因中，最主要的原因是鉆井作業(yè)過程中所處環(huán)境的地質(zhì)特征因素。在實際鉆井作業(yè)過程中，如果地層壓力比鉆井液的液柱壓力小，那么就極有可能導(dǎo)致井漏問題出現(xiàn)，而井漏問題根據(jù)漏速不同又可以分為多種級別。對于鉆井工程來講，井漏事故出現(xiàn)的原因并不是單一性質(zhì)的，而是由多種因素共同引發(fā)的，所以在進(jìn)行井漏事故預(yù)防以及堵漏技術(shù)研發(fā)過程中，需要綜合多種因素進(jìn)行不斷的提升，為我國當(dāng)前的油氣探測工作提供可靠基礎(chǔ)支持。

2 針對鉆井作業(yè)井漏問題的預(yù)防措施

2.1 加強鉆井井身結(jié)構(gòu)設(shè)計

對鉆井作業(yè)過程中井漏問題進(jìn)行預(yù)防，若能夠?qū)崿F(xiàn)有效預(yù)防，首先需要對鉆井作業(yè)時的井身結(jié)構(gòu)進(jìn)行強化設(shè)計。對井身進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，需要對鉆井設(shè)備作業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行全面的勘察，包括現(xiàn)場地質(zhì)以及水文情況等，從而為井身的科學(xué)合理設(shè)計提供可靠的數(shù)據(jù)支持以及參考依據(jù)。其次，在設(shè)計的過程中，也要應(yīng)用當(dāng)下先進(jìn)的設(shè)計手段以及設(shè)計設(shè)備和設(shè)計技術(shù)，對鉆井設(shè)備井身結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計，使井身能夠在設(shè)計結(jié)束并投入生產(chǎn)之后，在鉆井工程作業(yè)過程中真正發(fā)揮作用，為鉆井工程作業(yè)提供助力。因為對于鉆井工程作業(yè)來講，如果所設(shè)計的井身結(jié)構(gòu)存在不合理的地方，那么在實際應(yīng)用過程中導(dǎo)致井漏問題出現(xiàn)的概率會大大增加。所以在鉆井井身的設(shè)計過程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際作業(yè)環(huán)境情況進(jìn)行設(shè)計方法的選擇，并且盡可能地做好科學(xué)合理的優(yōu)化配置，盡最大可能將井漏問題的出現(xiàn)概率降到最低。除此之外，在進(jìn)行鉆井井身設(shè)計時，還應(yīng)當(dāng)充分考慮到在鉆井實際工作時與地層接觸所產(chǎn)生的空隙壓力以及油氣層位置和可能會出現(xiàn)的破裂巖隙等多種因素。將這些因素都納入鉆井機身的設(shè)計考慮因素中，這樣才能夠使井身設(shè)計更加完美。

2.2 降低鉆井液動壓力

在鉆井作業(yè)的實際施工時，井筒中液動壓力越高，導(dǎo)致井漏問題出現(xiàn)的概率就越大。所以，在進(jìn)行實際作業(yè)時，應(yīng)當(dāng)通過科學(xué)的方法對鉆井的液動壓力進(jìn)行有效控制和降低，這樣能夠盡可能地降低井漏問題的出現(xiàn)。為了能夠使鉆井作業(yè)過程中井漏或者是井噴事故出現(xiàn)概率大大降低，在實際作業(yè)時需要對作業(yè)的實際情況進(jìn)行全面的了解，然后在實際鉆井過程中選擇適當(dāng)?shù)囊簞訅毫?。如果在鉆井過程中，作業(yè)地段的裂縫和孔洞情況非常復(fù)雜，那么在鉆進(jìn)過程中，當(dāng)鉆井液進(jìn)入地層時，所受到的阻力就不會特別大，同時地層的壓力流失和孔隙壓力基本是相同的，此時應(yīng)當(dāng)盡可能使鉆井液所產(chǎn)生的靜液柱壓力和地層孔隙壓力之間保持平衡狀態(tài)。從鉆井液本身來看，鉆井液本身密度對于液動壓力所產(chǎn)生的影響是非常重要的，密度越大液動壓力也越大。所以在進(jìn)行鉆井液動壓力降低時，需要結(jié)合鉆井作業(yè)實際所處區(qū)域進(jìn)行全面的分析，將導(dǎo)致鉆井液動壓力上升的因素綜合考量進(jìn)去，然后進(jìn)行針對性的措施制定，降低鉆井作業(yè)過程中液動壓力的上升趨勢。

2.3 降低鉆井液環(huán)空壓耗

在對鉆井井漏問題進(jìn)行預(yù)防的過程中，為了能夠?qū)崿F(xiàn)有效預(yù)防，降低鉆井液環(huán)控壓耗也是一種非常有效的手段。在正常作業(yè)過程中，為了能夠使井漏問題得到有效的預(yù)防，需要對實際鉆井施工時各項數(shù)據(jù)變化情況進(jìn)行及時地掌握，并對鉆井設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的選擇，然后在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行鉆井液環(huán)控壓耗的降低，從而使井漏現(xiàn)象做到真正有效的預(yù)防。首先，在鉆井過程中，應(yīng)當(dāng)盡可能地使鉆井作業(yè)時，井筒鉆屑攜帶的鉆井液釋放量降低。其次，則是在進(jìn)行實際作業(yè)時，應(yīng)當(dāng)對施工現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)密的勘測，結(jié)合施工現(xiàn)場實際情況，選擇合適并且科學(xué)的鉆井工具以及相應(yīng)井深結(jié)構(gòu)，使鉆井過程中環(huán)空間隙增加，從而使鉆井過程中下鉆的難度降低，同時使井壁濾餅所產(chǎn)生的損失也降低到最低程度。最后則是在進(jìn)行鉆井時，如果遇到工段高坡，在鉆井過程中需要盡可能地使鉆井液濾失量降低，同時在鉆井過程中所選擇濾餅應(yīng)當(dāng)盡可能的優(yōu)質(zhì)且厚度不能太大，使環(huán)控間隙被消除。

2.4 其他方法

在鉆井過程中，通過對井漏現(xiàn)象進(jìn)行全面分析，以及對其所產(chǎn)生危害進(jìn)行評估，充分認(rèn)識到在當(dāng)前鉆井作業(yè)過程中對于井漏問題預(yù)防及處理的重要性。所以在進(jìn)行鉆井作業(yè)過程中，應(yīng)當(dāng)盡可能地保證各項作業(yè)流程能夠規(guī)范操作進(jìn)行，并結(jié)合實際作業(yè)區(qū)域內(nèi)的真實情況進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)防措施制定，盡可能地將井漏現(xiàn)象的出現(xiàn)概率降低。此外，在鉆井施工時，應(yīng)當(dāng)盡可能地對下鉆的力度進(jìn)行良好的把控，不能夠過于緩慢，也不能夠過于迅速。在鉆井作業(yè)時，如果需要開泵進(jìn)行循環(huán)，應(yīng)當(dāng)盡量先轉(zhuǎn)動，然后再開泵，讓小排量緩慢開泵作為開泵循環(huán)時的工作原則。

3 鉆井作業(yè)中井漏問題的堵漏技術(shù)研究

3.1 堵漏材料的科學(xué)選擇

通過對當(dāng)前的鉆井井漏問題發(fā)生原因進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，雖然在很大程度上該問題的出現(xiàn)因為施工作業(yè)存在問題，但是與鉆井作業(yè)過程中所使用的相關(guān)堵漏材料質(zhì)量也具有很大關(guān)聯(lián)。因為對于鉆井作業(yè)來講，在實際作業(yè)過程中若是突發(fā)井漏事故，那么需要在第一時間確定發(fā)生井漏事故的層段，然后通過合理的堵漏技術(shù)對出現(xiàn)故障層段進(jìn)行處理。而鉆井所出現(xiàn)井漏問題在很大程度上是處于低壓地層當(dāng)中，處理時通過使用堵漏材料對鉆井所出現(xiàn)井漏層位進(jìn)行填充，從而使出現(xiàn)裂縫以及孔隙等流動通道能夠被堵塞。在當(dāng)前進(jìn)行鉆井堵漏作業(yè)時，所使用的材料一般是具有吸水膨脹性質(zhì)的材料，這類材料在出現(xiàn)井漏層位進(jìn)行使用時，能夠快速吸水并膨脹對井壁進(jìn)行加固，而且還能夠使地層承壓能力得到提高，這對于鉆井作業(yè)來講是非常有利的。

3.2 鉆井井漏堵漏方法

在鉆井過程中如果發(fā)生了井漏問題，在進(jìn)行堵漏的時候，常用的堵漏方法包括如下幾種：

（1）隨鉆堵漏法。

（2）橋接堵漏法。

（3）固結(jié)堵漏法。

除此之外還有一些其他的方法，而這三種方法是在進(jìn)行堵漏作業(yè)時常用的三種方法。對于鉆井工程來講，在實際作業(yè)過程中出現(xiàn)井漏問題，需要選擇合適的方法對出現(xiàn)井漏層位進(jìn)行補救，但是在進(jìn)行實際作業(yè)時井漏現(xiàn)象的出現(xiàn)是隨機的，所以針對井漏現(xiàn)象的處理：①需要對所發(fā)生層面位置進(jìn)行確定；②將出現(xiàn)井漏現(xiàn)象的規(guī)模和情況進(jìn)行確定；③選擇針對性的方法，對井漏位置進(jìn)行堵漏和補救。

所以對于井漏問題的處理來講，除了選擇科學(xué)合理的方法之外，最重要的是要對井漏發(fā)生層面位置進(jìn)行精準(zhǔn)定位。

3.3 井漏發(fā)生層面位置確定方法

3.3.1 觀察法

觀察法的重點是在進(jìn)行問題的分析時，對鉆進(jìn)以及鉆井作業(yè)場地的巖心和鉆屑等多種情況進(jìn)行細(xì)心的觀察，同時對鉆井所使用鉆井液的密度變化和其他所觀察到的現(xiàn)象結(jié)果，進(jìn)行全面的分析和考慮。在綜合考慮的基礎(chǔ)之上，對可能會出現(xiàn)井漏現(xiàn)象的位置以及層面進(jìn)行精準(zhǔn)的定位，然后在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行科學(xué)方法的應(yīng)用，從而使井漏問題能夠得到及時的處理。

3.3.2 環(huán)空摩阻法

對于該方法來講，實際應(yīng)用時工作原理是對鉆井過程中的鉆井液循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)出口流量和漏失量進(jìn)行測量、觀測，然后通過數(shù)學(xué)計算，將測量結(jié)果在計算公式當(dāng)中進(jìn)行應(yīng)用，最后得出計算結(jié)果，從而對發(fā)生井漏現(xiàn)象的層面位置進(jìn)行推算。所以，在應(yīng)用該方法進(jìn)行鉆井井漏發(fā)生層面位置確定時，其本身工作過程中會存在一些影響因素，影響因素主要是由人為因素所導(dǎo)致的，因為在進(jìn)行實際測量的過程中，人為操作可能會導(dǎo)致測量的結(jié)果錯誤，或者是操作過程中某項環(huán)節(jié)出現(xiàn)誤差，都會導(dǎo)致最終測量結(jié)果出現(xiàn)錯誤。而這些錯誤數(shù)據(jù)在計算公式當(dāng)中套入并進(jìn)行計算所得出的結(jié)果也是錯誤的，可能會導(dǎo)致最終所推算出的井漏發(fā)生層面位置不準(zhǔn)確。所以在進(jìn)行該方法的應(yīng)用時，首先需要保證在進(jìn)行測量過程中所使用設(shè)備科學(xué)合理，而且不會存在誤差。其次則是測量作業(yè)人員需要事先對使用設(shè)備進(jìn)行檢查，并同時對測量作業(yè)的工作流程進(jìn)行熟悉和掌握，在測量過程中按照正確流程進(jìn)行操作，保證最終測量結(jié)果的準(zhǔn)確。最后則是對于所進(jìn)行的測量工作以及測量結(jié)果的計算，需要進(jìn)行多次測算，最終將所取得的測算結(jié)果平均值作為推算發(fā)生井漏位置的數(shù)據(jù)。

3.3.3 示蹤劑法

對于該方法來講，最主要的作用是對鉆井過程中鉆井液的循環(huán)時長進(jìn)行測定，以此來判斷出現(xiàn)井漏的發(fā)生層面位置。對于該方法的應(yīng)用來講，最主要的是需要在井漏事故發(fā)生之前進(jìn)行使用，因為需要事先將鉆井液當(dāng)中投入示蹤劑，如果井漏事故發(fā)生，就可以通過正常運行7d 的時長和井漏發(fā)生過后運行7d 的時長中的示蹤劑路線進(jìn)行對比，最后能夠?qū)┌l(fā)生的層面位置進(jìn)行確定。所以在該方法應(yīng)用過程中，最重要的就是要事先增加示蹤劑，然后才能夠在井漏事故發(fā)生之后進(jìn)行對比，從而判斷發(fā)生井漏現(xiàn)象的位置。

3.3.4 井溫測量法

因為在鉆井過程中，鉆井內(nèi)部會增加鉆井液，鉆井液在鉆井內(nèi)部循環(huán)流動，就會導(dǎo)致鉆井內(nèi)部的不同層面溫度變化也大不相同。因此在進(jìn)行井漏發(fā)生層面位置判斷時，可以通過對鉆井液液柱溫度變化情況觀測結(jié)果，對實際作業(yè)過程中出現(xiàn)井漏現(xiàn)象的部位進(jìn)行判斷。如果在鉆井過程中，某一層面的鉆井液溫度變化和其他層面相比非常不同，那么對于該層面來講，極有可能就會是出現(xiàn)井漏現(xiàn)象的層面，需要快速采取相應(yīng)措施進(jìn)行堵漏。

4 結(jié)語

綜上所說，對于鉆井作業(yè)來講，在實際作業(yè)過程中，井漏現(xiàn)象的出現(xiàn)會導(dǎo)致整個鉆井作業(yè)過程存在非常大的安全隱患，如果不能夠得到及時有效的處理，對于整個鉆井作業(yè)都會產(chǎn)生嚴(yán)重的威脅以及產(chǎn)生不必要的經(jīng)濟損失。所以對于鉆井作業(yè)過程中所出現(xiàn)井漏現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行全面的分析，并在此基礎(chǔ)之上采取相應(yīng)的防范措施以及研究堵漏技術(shù)，對井漏問題進(jìn)行全面的解決。