钻井液防漏堵漏技术研究

许玲玲(大庆钻探工程公司钻井四公司钻井液分公司，吉林 松原 138000)

钻井液防漏堵漏技术研究

许玲玲(大庆钻探工程公司钻井四公司钻井液分公司，吉林 松原 138000)

钻井液泄漏容易造成安全隐患，是长期困扰钻井工程的一大难题。提高地层承压能力是目前常用的解决钻井液泄漏问题的发展趋势。本文以造成钻井液泄漏的原因作为切入点，通过分析地层特点，研发钻井液防漏堵漏方法，为强化井筒的防漏堵漏钻井液及封堵材料优选提供了更科学便捷的方法。

含油污水;臭氧;固体催化剂

1 钻井液泄漏地层环境分析

地层承压能力系井筒内的钻井液产生的液柱压力致使井筒发生破裂，导致钻井液泄漏的临界值。地层破裂压力是体现地层承压能力的重要因素。地层承压能力偏低是导致钻井液泄漏的根本原因：岩层不能承受井筒压力或者地层本身存在裂缝，在钻井液的压迫下，泄漏几乎不可避免。

强化地层破裂压力能力、泄漏压力能力，与此同时，降低钻井液的液柱对地层的压力，排除地层破裂的诱因，甚至也可以人工定向爆破地层，人工诱导裂缝，改变地层原有的受力结构，从而达到优化地层承压能力的目的。

2 泄漏地层分析

(1)泄漏地层特点分析 地层是泄漏发生的主体，地层是地质历史上某一阶段形成的层状岩石，不同的地层特点决定了具体的泄漏状况，比如地层的区域地质构造、地层岩石的矿物组成、地层岩石的力学性质等都会影响泄漏发生的难易程度。地质构造作用改变了地层原有的状态，对地层产生很大的影响，由于构造运动，地层产生摺皱、断层等，会产生大型天然裂缝或者破碎带，这些地层往往会诱发严重的恶性泄漏，防控难度极大；此外，暴露于地表的岩层经过长时间的风化作用，岩石变的疏松、且裂缝网络发育，在地质作用下，经过风化的岩层下陷，被再次埋入地下形成古潜山，钻遇这类地层时，钻井液的泄漏也极易发生。

(2)钻井液泄漏情形的分类 ①按裂缝成因分类。钻井液裂缝性泄漏可以分为压差性钻井液泄漏、压裂性钻井液泄漏、扩展性钻井液泄漏等三种。

压差性钻井液泄漏，此为钻井液汇集在地层裂缝而产生的压力将地层撕开，通道横截面较大，溶洞系统规模亦较大。当钻井液的液柱压力大于地层压力时，钻井液延地层裂隙泄漏。

扩展性钻井液泄漏，此为地层天然固有裂缝，当钻井液压力尚在地层可承受范围内，钻井液不会大规模泄漏；当钻井液压力突破地层受力临界值时，裂缝被泄漏的钻井液打出通道，诱发钻井液泄漏，故亦称为天然非致漏裂缝。

压裂性钻井液泄漏，此又细分为两种不同的情况：第一种情况基于完整的地层结构，钻井液的液柱压力远远大于地层的破裂临界的承受力，地层破裂，形成裂缝空间，导致泄漏；第二种情况基于微小缺陷的地层结构，钻井液液柱压力过大引起的压力在缺陷出集中，产生应力，导致地层破裂，诱发钻井液泄漏。

除此之外，以上三种类型共同叠加形成的裂缝称为复合性钻井液泄漏。复合性泄漏是钻井工程实际中比较常见的泄漏情形。

②按裂缝宽度分类。地层裂缝的宽度是钻井液泄漏程度的表现和决定因素。不同宽度的应对亦不同。当地层裂缝的宽度小于2mm，钻井液中所含的固体即可封堵住地层裂缝；当地层裂缝在2mm到8mm之间，钻井液泄漏明显，可采用随钻堵漏法来堵住裂缝；当地层裂缝宽度超过8mm后，钻井液会产生明显的泄漏，此时需要暂停钻井作业，专门堵漏。

3 钻井液泄漏防控对策

(1) 提高地层承压能力 只要地层完整，即使比较薄弱，钻井液亦不会大规模泄漏。此时的工作在于通过提升地层的承压能力来排除潜在的泄漏可能。而提高地层承压能力的关键在于提高地层破裂压力。

当钻井液的液柱压力大于地层破裂压力时，地层会在挤压中形成裂缝，导致泄漏。在实际施工中常常添加封堵材料，以期改善钻井液构成，利用钻井液自身固体修补井壁，减轻地层压力，最终提升地层的承压能力，达到防止钻井液泄漏的要求。

滤饼可用于提升地层破裂压力。滤饼由优化过的钻井液、封堵材料构成。滤饼不仅可以保护井筒，还具有缓冲钻井液压力，减轻其对地层岩石受力作用，从而强化地层承压能力，达到防漏目的。

(2)重建地层承压能力 地层存在天然裂缝实属多发、正常的自然现象，由此而导致的扩展性钻井液泄漏、压差性钻井液泄漏亦多发于此。在实践中，多用控制地层压差和扩展性的方法来防止泄漏，其技术的关键在于提升地层泄漏压力。针对严重压裂、甚至出现致漏裂缝的地层，需要人工介入，重建地层的承压能力。人工重建地层承压能力的主要方式是将培漏材料勾兑到钻井液中，提高钻井液封培裂缝的能力。采用这一方法不仅能解决钻井液泄漏的困扰，还可以在此基础上减轻地层破裂压力，提升地层的承压能力。

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许玲玲(1984- ),女，汉,辽宁凌源人，助理工程师，大学本科，研究方向：钻井液的应用与研究。