罗杰
摘 要:在现代化社会的发展中,我国工业产业建设规模在不断扩大,社会各界對石油资源的需求量日益增加,为了满足新时期的实际需求,油田工程数量也越来越多。钻井和修井作业是石油工程作业的关键内容,但地形环境相对比较复杂,这就对石油钻井技术提出了更加严格的要求,在操作不当的情况下极易引发井漏事故,就会影响生产作业的有序进行,严重的还会导致井喷或者井喷失控事故,还会威胁人民群众的生命安全,文章主要对钻井工程中井漏预防及堵漏技术进行了分析。
关键词:钻井工程;井漏预防;堵漏技术
1 引言
钻井工程井漏问题为钻井工作人员的工作带来了很大的安全隐患,会导致钻井液、完井液漏失到地层中,引发卡钻、井塌和井喷事故,这不仅会影响钻井时间,还会出现井眼报废问题,严重的还会威胁钻井工作人员的人身安全[1]。因此,石油企业需要针对钻井工程井漏问题,实行相应的预防措施,并引进堵漏技术,确保钻井工程施工的安全性。基于此,文章阐述了井漏的相关内容,结合实例分析了钻井工程中井漏的预防措施,研究了堵漏技术。
2 井漏的相关内容
井漏指的是在实际钻井过程中,受各种不利因素的影响,导致钻井液、相关介质流入井眼周围的地层裂缝中,使得裂缝被封堵,这是钻井工程中的常见现象,严重的还会出现井漏问题,使得井底压力不断下降,在很大程度上影响油井内壁的稳定性,甚至会引发井喷事故,无法确保钻井作业的安全性。除此之外,我国幅员辽阔,各个地区的地质条件都有所不同,在钻井深度日益增加的大背景下,地质环境也更加复杂,在地层出现裂缝、巨大压力波动的情况下,会出现井漏事故,影响钻井的整体效率,不仅会污染储油层,还会造成不必要的资源浪费问题。因此,在实际钻井过程中,施工操作不当、使用钻井液质量不满足相关标准的情况下,都会引发井漏事故,这就需要石油企业针对井漏问题,做好井漏预防工作,并采取相应的预防措施。
3 钻进工程井漏实例
3.1 工程实例
某油田工程位于断层发育附近的开发井区,这一区域的钻井施工往往会遇到井溢井漏问题,阻碍了钻井施工的有效实施,还会为石油企业带来很大的经济损失。通过研究相关资料发现,2007年到2010年,该区域钻井施工中发生井溢27口井、29井段,其中,发生在该油田共18口井,占总数量的66.7%;发生井漏44口井、57井段,其中,发生在该油田共35口井,占总数的79.5%。
3.2 钻井工程井漏的主要原因
在钻井工程施工中,引发井漏事故的主要原因有:第一,在钻井过程中,井内地层出现自然漏失通道,如高渗漏地层、裂缝性地层、地下溶洞等。在钻井过程中,还需要合理地控制钻井液质量,在质量不满足相关要求时极易出现人为漏失通道,进而引发井漏问题;其次,在钻井过程中,地层压力亏空往往会因地层压力差造成井漏事故,或在钻井液密度大的情况下也会出现压力差,进而引发井漏问题;再次,钻井液的粘度切力相对较大,会使得钻井开泵过程中出现压力,引发井筒憋压问题,使得地层被憋漏;最后,在钻井过程中,钻井液携砂能力差、钻井井壁不干净等,都会使得失水问题的发生,增加滤饼厚度,这时钻井工作中出现技术应用不恰当问题,会造成井漏事故。
4 钻井工程中井漏预防措施
4.1 设计合理的井身结构
为了有效地预防井漏事故,石油企业需要对井身结构进行合理设计,井深结构的主要组成部分是下入深度、套管层次、套管尺寸和井眼尺寸,为了确保井身结构设计的合理性,相关人员需要确保井身结构设计与钻井工程设计一致,引进合理的技术手段设计并规划井身结构,进而有效地预防井漏事故。除此之外,在钻井工程施工过程中,作业人员还需要深入分析完井方法、油气层位置等因素,避免出现安全隐患。
4.2 降低激动压力
在钻井工程施工过程中,为了有效地避免因激动压力过高引发井漏事故,作业人员需要根据施工的实际情况,采取有针对性的措施,将井筒液动压力控制在合理范围内[2]。例如,合理地调配密度适宜的泥浆,对钻井液密度、粘度、塑性粘度、动切力、失水和泵量等进行有效控制,这样就能够产生与地层压力相近的动力。同时,钻井作业人员还需要合理地控制下钻和下套管速度,在开泵过程中采取小泵量,在运转稳定的情况下逐渐加大泵量,确保钻井液性能的稳定性,避免因性能变动出现激动压力变化等问题,为钻井工程施工的有效进行提供支持。
5 钻井工程中堵漏技术分析
5.1 自适应防漏技术
在堵漏钻井工程井漏点的过程中,相关人员可以引进自适应防堵防漏技术,在出现井漏点而不起钻时,需要实行“边施工、边封堵”的方式,其具有施工成本低、施工效率高等优势,适用于井漏多发位置。在应用自适应防漏技术的过程中,相关人员需要根据井漏实际情况,合理地调配随钻防漏钻井液,并预测钻井过程中的井漏问题,以及井漏漏失量,进而准确地判断钻头水眼的规格和类型,根据漏层实际情况,计算漏失量和漏失速度。同时,还需要合理地选择封堵剂,并搅拌封堵剂,时间一般控制在40min,随后封入储备罐备用,还要在距离漏层50m范围内封堵井漏,并调配和转化封堵剂,确保钻井液具有良好的性能。除此之外,在漏失地层钻进施工过程中,相关人员需要观察钻井液液面情况,明确液面变化及出口量,在出现漏失问题时,需要补充储备罐中的钻井液,确保泥浆量的充足。
5.2 段塞堵漏技术
在应用段塞堵漏技术的过程中,钻井作业人员需要做好以下工作:第一,明确漏层。通过分析井漏的实际情况,确定自适应防漏堵漏剂类型、浓度,确保漏浆密度与钻井井浆密度相同;第二,将钻杆下放到距离漏层顶部10到100m位置,随后迅速在漏失层段泵入调配好的堵漏浆,还需要合理地控制堵漏浆注入量,确保注入浆全面覆盖漏层段,一般是10到25ms;第三,在漏速小、井筒易满、不易压差卡钻的井,需要在井下允许的条件下,关井挤压,环空压力需要控制在5Pa范围内,在控制好井下压力30min后开井泄压,随后起钻到安全井段位置加压静止2h。在漏失严重、井筒不易满、易压差卡钻的井中,需要将钻起到安全井段中,在关井挤压施工的过程中,需要定期活动钻具,避免出现卡钻问题,在开始憋压数值无法达到预计数值的情况下,实行分次挤压方式,依次将堵漏浆挤入地层中,在多次憋压过程中,在套压数值越高,堵漏效果越好;第四,堵漏浆进入地层量需要分次注入,首先需要注入2/3的量,随后再注满全部。
5.3 化学堵漏方式
在钻井工程中,确定井漏点后,相关人员可以实行化学堵漏方式。现阶段,化学堵漏方式得到了进一步发展,并出现了新型的堵漏剂,在实际工作中,堵漏剂和底层土壤中的相关成分会发生化学反应,这样管道会出现滞留现象而稠化,实现井漏点封堵的预期效果。为了有效地提升井漏点封堵的整体效果,石油企业需要引进先进的封堵理论,改善传统的技术方式,使用高弹性井漏点填充材料封堵井漏点,还可以利用胶束聚合物形成封堵层,并使用加固剂对井漏孔隙进行封堵,将多层技术进行融合,能够完全封堵井漏点,提高封堵强度。除此之外,在后续钻井过程中,能够避免井漏点被二次破坏。因此,化学堵漏方法能够有效地封堵细微孔隙,以满足井漏点的封堵需求,进而弥补传统井漏封堵材料的缺陷。
6 结束语
综上所述,在钻井工程施工过程中,井漏事故会带来严重的后果,这就需要相关人员予以重视,做好钻井和修井过程中的防漏和堵漏工作。在实际钻进过程中,按照相关规范要求进行钻井,及时地监督钻井的实际情况,在发现异常的情况下及时停止,并分析井漏事故的产生原因[3]。同时,在发生井漏事故后,石油企业需要对其进行分析,并制定相应的优化措施,对井漏的发生位置和实际情况进行判断,并实行先进的堵漏技术,减少井漏事故带来的危害。
参考文献:
[1]杨贤军.钻井工程中井漏的预防及堵漏技术分析[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(11):231-232.
[2]李鸿志.钻井工程中井漏预防与堵漏技术的研究与应用[J].中国石油和化工标准与质量,2018,38(11):154-155.
[3]李长伟.钻井工程中井漏预防及堵漏技术分析与探讨[J].石油和化工设备,2016,19(04):80-82.