钻井过程中井漏预防与钻井液调整对策探讨

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[摘 要]钻井液漏失是钻井作业施工中常见的井下事故。一旦发生漏失，不仅延误钻井时间，损失钻井液，损害油气层，干扰地质录井工作，而且还可能引发连锁反应，引起井塌、卡钻、井喷等一系列复杂情况与事故，甚至导致井眼报废，造成重大经济损失。本文介绍了井漏的预防和钻井液的调整，对复杂井况下的井漏预防有一定的指导价值。

[关键词]井漏； 预防； 钻井液调整； 措施探讨

中图分类号：TE254 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）06-0102-01

0 引言

钻井液作为钻井的“血液”，对它的技术研究一直都未曾放缓脚步。随着钻井难度的逐渐增大，钻井液技术在确保安全、高效的钻井工程中发挥着越来越重要的作用，它是保证钻井正常施工的关键。本文以井漏、井喷、卡钻的预防为例，探讨在深井和复杂井施工中的钻井液技术。

1 钻井液施工中存在以下难点

1.1 地层造浆严重

该区块完钻的层位在馆陶组，地层的造浆严重，岩性主要以蒙脱石为主，导致钻井液的粘度、切力控制难度大，易出现糊井眼的现象，且使用小循环的方式，基本上不存在井径扩大率的现象，容易出现起下钻遇阻、卡的现象。

1.2 循环罐有效容积小

以前的施工都在上部地层使用的是大循环钻进的方式，没有使用小循环钻进的经验，且施工的井队的循环罐的体积小，在一定程度上也是不利用处理钻井液，导致在处理的过程中，容易出现液面上涨过快的现象。

1.3 废弃钻井液难以回收

在施工的过程中，在处理钻井液及固井的过程中，多余的钻井液排放也是比较困难，无排放的地方，容易造成环境的污染。

2 井漏的预防措施

2.1 降低井筒中钻井液的动压力

过高的钻井液动压力是造成井漏的主要原因之一。一般可在钻井和完井过程中采取以下措施来降低钻井液的动毫Γ貉∮煤侠淼淖昃浓密度与类型，实现衡压力钻井；降低钻井液的环空压耗；降低开泵、下钻和下套管过程中的激动压力等。

2.2 调整钻井液性能

钻进孔隙型渗透性漏失层时，在进入漏层前可通过适当增加钻井液中的膨润土含量或加入增粘剂等措施提高钻井液的动切力、静切力，达到提高地层的承压能力。

2.3 钻井液中预加堵漏材料随钻堵漏

对于孔隙D裂缝性漏失层，在进入该层段之前，可在钻井液循环过程中加入堵漏材料。在压差作用下，进入漏层，封堵近井筒的漏失通道，提高地层的承压能力，起到防漏作用。

2.4 备足钻井液

钻穿漏失层前，地面要储备足够的钻井液，以备处理漏失使用。如果钻井液储备不足而又不能及时供应时，必须起钻至漏失层以上，以防卡钻或发生其它事故。

3 钻井液的现场调整

3.1 选用合理的钻井液密度

依据三个地层压力剖面，设计合理的钻井液密度，使其形成的液柱压力高于裸眼井段最高地层孔隙压力，低于地层漏失压力和裸眼井段最低的地层破裂压力。对于油层或水层，钻井液密度一般应附加0.05～0.10g/cm3，对于气层应附加0.07～0.15g/cm3。对于探井应依据随钻地层压力监测的结果，及时调整钻井液密度，始终保持井筒中液柱压力高于裸眼井段最高地层孔隙压力。

3.2 进入油气水层前调整钻井液性能

除调整钻井液密度，使其达到设计要求外，在保证钻屑正常携带的前题下，应尽可能采用较低的钻井液粘度与切力，特别是终切力随时间变化幅度不宜过大，以降低起下钻过程中的抽吸压力或激动压力。

2.3 使用可循环泡沫钻井液钻进

用半理论、半经验的范德华方程，叠加累进计算，在井深970米处，可循环泡沫钻井液在该点的液柱压力为：（地面泡沫泥浆密度0.75g/cm3，基液密度1.02g/cm3）9.52MPa，实钻中根据井眼液面高度计算该点的压力是：8.23MPa，使用可循环泡沫钻井液钻进井口仍可能失返。

3.4 应采用凝胶堵漏+泡沫钻井液钻进

用可循环泡沫钻井液钻进时，钻遇漏层，配制约150方凝胶堵漏剂（可分多次配制），分别打入漏层，该凝胶配制好后，不易溶于水，能较好的粘接在一起，具有一定的承压能力，如果承压能力较低，可使用低密度的凝固堵漏剂配合堵漏，可大大提高堵漏成功率。

3.5 注意观测钻井液的体积

钻开油、气、水层后，钻进过程中应随时用肉眼观测泥浆池中钻井液的体积总量。起钻时应灌满钻井液，并监测灌入钻井液的数量；下钻时，应观测泥浆池液面和从井筒中返出钻井液的数量。

3.6 储备一定数量的加重钻井液

钻进中遇到高压油、气、水层的井，应储备高于井筒内钻井液密度的加重钻井液，其数量应接近井筒中钻井液的数量。

3.7 分段循环钻井液

油气活跃的井， 下钻时应分段循环钻井液，以避免大量气体因上返时膨胀而形成井涌。循环时要计算油气上窜速度，用以判断油气活跃程度和钻井液密度是否适当。

3.8 压井用加重钻井液数量及配置要求

用于压井的加重钻井液，其体积量通常为井筒体积加上地面循环系统中钻井液体积总和的1.542倍。配置加重钻井液时，必须预先调整好基浆性能，膨润土含量不宜过高（应随加重钻井液密度的增大而减少），然后再加重。往钻井液中加入重晶石一定要均匀，力求保持稳定的钻井液性能。采取循环加重压井时，加重应按循环周加入重晶石，一般每个循环周钻井液密度提高值应控制在0.05～0.10g/cm3，以求均匀、稳定。

4 施工过程严防井漏与卡钻

4.1 预防井漏措施

钻进过程中需加重时，应控制加重速度，防止因加重速度过快而压漏地层。应注意控制开泵压力，防止憋漏地层。此外，对于裸眼井段存在不同压力系统的地层，当下部存在高压油、气、水层的压力系数超过上部裸眼井段地层的漏失压力系数或破裂压力系数时，应在进入高压层之前进行堵漏，提高上部地层的承压能力，防止钻至高压油、气、水层时因井漏而诱发井喷。

⑴根据漏失速度，及时判断漏失类型；

⑵根据漏失层位和井深，选用合适的堵漏剂类型；

⑶注意堵漏剂的运送方式，这决定堵漏成败的关键；主要是大熔洞性漏失和井深相对较深的井。

4.2 卡钻的预防

如果对前面所介绍的井漏和井喷等各种井下复杂情况和事故处理不当，最终都可能导致卡钻。在正常钻进过程中，若采用的钻井液措施不当也会发生卡钻。其中大多数卡钻的发生与钻井液有关。防止卡钻的要点主要应使钻井液保持合适的粘度与切力，能有效地携带和悬浮钻屑与重晶石；还应设计合理的环空返速，较好地清洗井眼与井底，保持井眼清洁；此外，在极软地层中钻进时，要注意控制钻速，防止环空中的钻屑质量分数过高。一旦发生卡钻，应尽一切可能憋通钻头水眼，恢复循环（注意开泵时采用小排量），并且提高钻井液粘度与切力，边循环边活动钻具，以达到逐渐清除沉砂和解卡的目的。

5 结束语

在钻井现场一般对付井漏应以预防为主，尽可能避免因人为的失误而发生井漏。在钻井施工前，要尽量将地层压力资料收集齐全，在钻井过程中，凡是可以预防井漏的工作都要尽量提前做好。要加强钻井液技术研究，能够有效解决井下发生的复杂情况，确保钻井施工的顺利进行。

参考文献

[1] 孙宝江等.钻井液添加剂JLX-B抑制天然气水合物形成的实验研究[J].石油学报，2008，（03）.

[2] 鄢捷年. 钻井液工艺学.北京：石油工业出版社，2000.

[3] 徐同台，陈乐亮，罗平亚.深井钻井液.东营：石油大学出版社，1994.