浅谈水文井施工中井漏的处理与施工方案

2016-05-30 22:35李斌
科技风 2016年17期
关键词:井管护壁水文

李斌

摘 要:水文井钻孔施工过程中容易受到特殊地质、人文等因素的影响而导致井漏的出现,如何科学处理水文井施工过程中出现的井漏是做好地质勘查,进行水文井施工所需要解决的首要问题。本文结合某水文井施工井漏案例进行分析,阐述针对水文井施工中出现的井漏提出相应的处理施工方案。

关键词:水文井;井漏;地质;溶洞

井漏是水文井施工过程中最常见的一种病害事故,如果在水文井施工中出现井漏,没有在及时采取有效的处理方案的情况下不仅不会增加钻探工作的效率,甚至还会造成水文井井眼的报废,造成巨大的经济损失。

本文结合笔者参与的水文井施工中遇到的某井漏处理案例为例,对水文井施工中的井漏处理方案进行详细的阐述,以此为同行业工作者提供参考。

一、水文井施工井漏的概述

该水文井位置地处我国西北地区,地面100米以下主要属于第四系粉细砂粒颗粒地层,地层的地质非常松散,因此在该位置进行水文井施工容易出现井漏,一般造成井漏的原因主要不外乎地层岩性因素、不合理的施工措施以及在钻业施工中因为注水开发导致的压力异常等。根据相关文献资料,水文井施工中的井漏按照渗透速度可以分为微漏、小漏、中漏、大漏以及严重井漏。

本案例的井漏是在水文井钻探到390米的时候出现井漏现象。在发生井漏之后,施工人员及时对井漏的性质进行确定:

首先明确发生井漏位置。根据相关经验在此次井漏处理中我们采取的是综合分析法确定井漏的具体层位。例如当钻井钻深到390米的时候,泥浆突然全泵量漏失,并且泥浆泵压从4Mpa下降至0.7Mpa,进尺的速度明显加快,根据上述情况我们可以判断其属于井底漏失;之后我们在确定井漏漏失的通道。对漏失通道的性质判断可以准确的制定具体的施工方案,例如属于溶洞性漏失的话,其漏失通道表现为钻具放空、井口泥浆突然全泵量漏失。

二、水文井施工井漏处理与施工原则

通过对水文井施工井漏现象的性质判断,结合井漏施工现场的实际情况,需要相关人员及时制定出科学有效的处理方案,以此降低井漏所造成的损失,及时消除井漏,保证水文井钻探的顺利实施。具体到本次案例,在应对水文井井漏处理方案时需要遵循以下原则:

一是在井漏出现在目的层则尽量不要采取堵漏的方法进行处理,因为使用堵漏处理方法之后一旦洗井不充分,就会影响到地层的出水量,甚至会影响到出水的质量;

二是如果井漏出现在目的层,并且必须要使用堵漏处理方法的,则要采取临时堵漏的处理策略,当然对于临时堵漏的材料要严格控制,避免使用永久性的堵漏材料,一定要使用可降解或者非永久性堵漏的材料;

三是对于非目的层的井漏处理则需要根据具体的井漏情况进行施工方案,例如井漏出现在水位以上,并且该孔径设计深度达到设计的位置时,可以采取清水强行钻进的方式,但是当井漏出现在孔径设计深度较深的位置时,可以采取不堵漏的工艺进行钻进。当然如果水位以上裸眼地层较为复杂时则需要进行堵漏处理,并且要采取泥浆护壁、钻进。

三、水文井施工中井漏的处理与施工策略

针对本文中水文井施工中所出现的井漏,根据对井漏性质的基本确定以及相关处理与施工方案原则的分析,制定以下具体的井漏处理与施工策略:

(一)合理设计井身结构

在认真分析该井地层特点的同时,结合周围井的施工情况 ,认为该井在钻进至第四系松散层与基岩(青F1口系)的不整合接触面处会发生泥浆漏失,为此在第四系松散层井段 中设计了二级井管结构,即 0 ~230 m 下入340mm井管,230 ~390 m 下入245mm 井管,其中340mm井管起成井及护壁作用 。

钻井施工中,钻进至井深 390 m处钻遇基岩,发生泥浆全泵量漏失,由于下入了340mm 井管护壁,避免了井口垮塌情况的发生 ,确保了施工安全。而临近的沙热 一4 井上部地层与汤热 一45 井基本相似,但在钻至松散层与基岩层界面前没有下入井管护壁,导致钻至界面处泥浆全泵量漏失,造成井 口垮塌 ,整个机台下沉约4 m的恶性事故。

(二)水泥堵漏

使用 311mm 牙轮钻头钻进至井深 390m处发生泥浆全泵量漏失,静压堵漏法无效。由于漏失通道大 ,因此采用将水泥球送至漏失井段并用钻具捣实的方法进行堵漏 ,效果很好。采用水泥浆配合砖头堵漏方法进行堵漏 ,共用水泥 28 t、砖头10m3,耗时 16 天 ,将漏失堵住 。当然采取水泥堵漏还需要合理控制养护的时间,避免出现因为养护不合理而造成水泥堵漏效果的降低。

另外在灌注要连续不断,减少水泥漿在孔内被稀释的可能性并且防止在灌注时水泥浆堵塞钻杆,造成灌注中断或报废。

通过对该案例的井漏处理方案的分析,结合以往的水文井施工中出现的井漏现象,我们应采取以下几个方面的解决措施:

一是要在施工前合理的进行设计,根据井深结构合理选择施工的护壁管,避免因为井漏而出现井壁垮塌的现象;

二是要确定具体的井漏位置,选择适当的解决方案;

三是我们要提高施工人员的专业素质能力,尤其是应对各种突发事故的应急处理能力。

对于井漏的合理判断是提高水文井施工的重要举措,因此作为地质勘探人员一定要提高自身的专业素质;四是目的层发生漏失,原则上不进行堵漏。

对于一般性漏失,情况允许时,采用不影响储层的暂堵法堵漏 ;对于严重漏失,没有很好的堵漏方法,可考虑采用气举反循环方法钻进 、泡沫泥浆钻进或提前结束钻井 。

总之 ,井漏原因多种多样,施工中要分析井内情况并结合现场实际情况 ,采用合理 的堵漏和钻进方法,才能取得好的钻井效果和经济效益。

参考文献:

[1] 梁风河.浅谈水文井施兰强,堵漏方法在深井施工中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2012(7).

[2] 李树德,柯福奎,洪常久.气举反循环钻探技术在复杂底层中应用的探讨[J].煤炭技术,2010(11).

[3] 刘俊.水文工程地质条件及渗漏措施初探[J].科技创新与应用,2013(12).

[4] 工中井漏的处理与施工方案[J].中国煤田地质,2007(06).

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