钻井液堵漏材料与防漏堵漏技术研究

聂天宇，郭建彬，刘 锋

（1.新疆贝肯能源工程股份有限公司，新疆维吾尔自治区克拉玛依 834000；2.中城投第十一集团生态环境有限公司，四川成都 610500）

石油钻井存在较强的繁琐性，相关工作者在钻井勘探期间很容易受到地质条件、气候条件等诸多方面的干扰，而由地下复杂地层所导致的井漏问题会对钻井井壁的可靠性产生直接的影响。因此，本文针对钻井液堵漏材料与防漏堵漏技术进行探讨具有一定的实践意义。

1 钻井液堵漏材料

1）高滤失堵漏材料。针对该材料来说，其实际上是由以下材料按比例混合而成的：一是渗滤性材料；二是硅藻土；三是纤维状材料。同时该材料在因渗漏所造成的井漏事故亦或是因漏失而造成的井漏事故中较为适用。使用该材料，其可以基于漏失层压差的不断作用之下及时演变成相应的滤饼而达到防漏堵漏的效果。结合相关实践调查可以发现，该材料在国内外有较多的型号。

2）柔弹性堵漏材料。该材料指的是拥有优质的弹性、一定韧性的堵漏材料。该材料渗透到井壁堵漏期间可以在无形当中基于钻井液挤压以及扩充填充压力的不断作用下，结合井漏漏点的形状等相关方面加以填补，以实现对井壁裂缝的有效封堵。一般而言，该材料通常以弹性石墨材料为主，其结合材料构成的不同可以将其分为以下几个系列：一是LCLUBE 系列；二是STEELSEAL 系列。该材料是将石墨材料当作主要材料，其所存在的双组分碳结构可在很大程度上保障堵漏材料拥有较强的弹性，可以实现自由扩张以及收缩的目的，并在充分依据井漏漏点特性的基础上演变成与之相匹配的形状以实现对漏点的科学封堵。

3）聚合物凝胶堵漏材料。该材料实际上是由凝胶类材料组合而成的，相关工作者在使用该材料开展封堵工作期间，其所存在的凝胶特性可以实现对裂缝压力传导的有效隔离。不高的固相含量可以快速地自适应漏失通道并基于钻井液压力等相关压力的不断作用之下渗透到相应的通道中，继而实现对漏失通道的有效封堵。除此之外，该材料还存在着以下几种能力：一是黏滞阻力；二是抗剪切能力。可以和其他材料融合一起应用，可以起到显著的封堵作用。

4）水泥浆封堵材料。结合相关资料可以发现，该材料主要是由以下材料按比例混合而成的：一是水泥；二是石灰；三是石膏；四是硅酸盐等。与其他堵漏材料相比，水泥浆封堵材料的承压性能效果显著，对解决严重漏失层期间起着不容小觑的作用。但它的阻滞性不足，容易被钻井液被冲走。所以这就要求相关工作者在使用该材料开展封堵工作时通过把水泥浆泵送到井下漏层并维持足够的固化时间，借助于该材料的固化性能以实现对漏失通道的有效封堵。

5）膨胀堵漏材料。对于该材料来说，其实际上是使用材料遇水膨胀的膨胀特性，相关工作者将这种材料应用到漏失层之后就会看到其借助于水化膨胀为其原有体积的几倍，实现对漏失通道的全面封堵，在整个环节中不会花费较多的时间和精力，特别在因裂缝、坍塌所诱发的漏失处理中可以发挥出显著的效果。

2 钻井液防漏堵漏技术

2.1 超低渗透钻井液技术

针对超低渗透钻井液技术来说，简单地说是借助于材料的表面化学特性，会在井下岩石表层逐渐衍生出与之相匹配的超低渗透膜，此时超低渗透膜基于滤饼以及岩石表面积作用之下产生相应的胶束，该胶束可以在地层孔隙周围慢慢演变成屏障，以实现对钻井液的防漏堵漏。从客观的立场出发来讲，因为堵漏材料存在一定的去水化效果，所以该技术可以在漏失层完成良好的封堵效果。

2.2 微泡钻井液技术

该技术实际上是借助于所衍生出来的高能量微泡网结构，基于钻井液可以把变形填充粒子的特性以及桥架粒子的特性充分发挥出来，继而实现对漏失通道的有效封堵。该技术在以下情况中比较适用：一是处理因裂缝所引起的渗漏；二是处理因裂缝所引起的微小漏失事故。

2.3 无固相钻井液防漏堵漏技术

对无固相钻井液进行剖析后可知，其存在着相应的黏性结构。这是因为此类钻井液所添加的乳化剂以及改性脂肪酸所诱发的，因为添加了这些才令钻井液黏度效果明显，在钻井中使用该技术的过程中，其所存在的黏性可以在无形当中演变成与之相匹配的黏胶结构，以降低钻井液漏失情况出现的概率。这里将加有黏弹性表面活性剂VES-PILL 材料的无固相无损害钻井液当作主要论述对象，该钻井液在以下条件同时具备的基础上可以演变成凝胶状物质：一是含盐度为67%以上；二是温度在191℃以内的盐水环境，同时所衍生出来的物质黏度效果明显，可见这类无固相钻井液的存在会在很大程度上令钻井液黏性强，以便可以从根本上降低井漏情况发生的次数。

2.4 随钻防漏堵漏技术

该技术属于钻井液防漏堵漏技术之一，与其他技术进行详细对比可以发现，随钻防漏堵漏技术针对钻井液没有太多的要求，简单地说是借助于物理机械的手段得以实现的。就该技术工作原理而言，其实际上是借助于井下工具把钻井液分出一部分，然后对其使用旋转射流的手段应用于漏失井壁中，此时钻井液和漏失通道融为一体后会逐渐演变成与之相匹配的滤饼，显然这种方式和防渗帷幕比较相同，通过以上手段能够在井壁上产生相应的防渗壁层，在无形当中令井壁正方向的承压能力以及井壁反方向的承压能力均得到了有效提高，继而达到防漏堵漏的目的。结合相关调查研究显示，该技术可以在以下地质类型中取得显著效果：一是砂岩；二是砂砾岩。这里值得一提的是，该技术通常在以下几个情况下比较适用：一是低流速的渗透性漏失；二是地漏水的裂缝漏失。

2.5 井眼强化“应力笼”技术

针对井眼强化“应力笼”效应来说，其实际上是借助于无固材料对井壁裂缝部分加大防漏加固力度的，然后再加固井下井壁区段以强化井壁的防漏效果。在整个环节中，第一件事情就是要对井下钻井井壁施加相应的压力，这样做的目的是为了把井壁上薄弱位置演变成小裂缝，以便可以把井壁薄弱位置刨除掉，然后在全面了解地层实际情况的基础上在钻井液里添加适量的固相材料，而此时该材料和井壁裂缝融为一体之后会慢慢产生桥塞，这样就可以对钻井液出现的渗漏情况加以堵塞。值得一提的是，固相材料所衍生出来的桥塞应当具备不高的渗透率，之所以这样说是因为只有不高的渗透率才可以有效缓解相关压力，继而令井壁内的压差以及井壁外的压差处于稳定状态。基于钻井液加压和固相材料的不断作用之下，可以实现对井壁薄弱位置的有效封堵，并且由于压力所衍生出来的裂缝也可以在很大程度上降低钻井内压力发生向外扩散的情况，继而从根本上减少井壁裂缝内外的压差。显而易见的是，以上这些手段可以在井眼四周产生“压力笼”效应，继而达到防漏堵漏的效果。

3 结语

为了确保钻井液防漏堵漏工作可以顺利进行，应当将更多的时间和精力投入到对以下几点的研究中：一是钻井液防漏堵漏技术；二是防漏堵漏材料。这样做的目的是为了在钻井出现井漏状况时可以及时采取切实可行的补救手段，以确保此项工作的正常开展。