钻井液防漏堵漏技术研究

刘云龙

摘要：在石油钻井过程中，井漏属于常见现象，这种现象是指钻井液从井眼流入到储层处，若是出现井漏，不仅会导致工程施工被耽误，也会导致钻井液污染储层，甚至导致井壁失稳，进而使井喷现象出现，产生经济损失和安全隐患。基于此，本文就钻井液防漏堵漏技术展开研究，首先阐述了防漏堵漏原理，其次对其相关材料和技术进行了介绍。

关键词：钻井液;防漏;堵漏

随着油气开发的不断深入，钻井作业面临的地层也越发复杂，钻进压力会导致已经出现衰竭的地层破损等，进而出现井漏问题，而井漏问题会导致井壁失稳坍塌，出现井喷现象，干扰着油气勘探开发作业，也限制了勘探开发效率和质量，导致钻井液损失增加。近些年，国内外针对大量钻井液的防漏堵漏技术展开了深入研究，应用效果较好。

一、防漏堵漏原理

强粘性堵漏原理指的是利用强粘性堵漏剂既能够使储层遗失通道被堵住，也能够使破碎颗粒和储层粘附起来，具有承压力。相对于普通封堵剂而言，强粘性封堵剂可以增强储层承压力[1]。

架桥理论是基于1/3架桥原则，封堵材料选用超过储层孔隙结构1/3的粒径颗粒。

屏蔽暂堵理论根据储层孔隙直径和钻井液固相颗粒关系选择合适的固体颗粒封堵储层，二者压差越大则具有更高的封堵效果。

充填理论是按照孔隙吼道大小合理选择连续粒径的固体颗粒，将其以不同比例添加到钻井液中，进而构成致密泥饼，起到封堵保护储层的作用。

二、钻井液防漏堵漏材料

1.高滤失材料。该材料实际上是按照一定比例材料混合形成的，其中包括渗滤性材料、硅藻土和纤维状材料。同时，该材料比较适合应用在由于渗漏或是漏失等现象引发井漏事故中。该材料在应用时可以根据漏失层压差作用形成滤饼，达到防漏渗漏作用。

2.柔弹性材料。该材料是具有高弹性和韧性的一种封堵材料，其可以渗透进井壁堵漏期间，无形中在钻井液挤压和扩充填充压力作用之下，根据井漏点形状等进行填补，有效封堵井壁裂缝。通常情况下，该材料一般是用弹性石墨材料和其他材料结合构成了不同的系列，分别为LC-LUBE系列以及STEELSEAL系列。该材料主要材料是石墨材料，其中的双组分碳结构能够确保封堵材料具有一定弹性，可以达到自由扩张和收缩目的，同时可以根据井漏漏点特征匹配相应形状，进而科学封堵漏点[2]。

3.聚合物凝胶材料。该材料由凝胶类材料组成，可以应用在井漏封堵中，其所具备的凝胶性可以阻隔裂缝压力传输。固相含量可以自适应漏失通道，同时在钻井液压力下能够进入到裂缝中封堵漏失通道。另外，该材料的粘滞阻力以及抗剪切能力也比较强，可以与其他材料配合使用，具有良好的封堵效果，与惰性桥接材料结合使用的封堵效果更佳。

三、钻井液防漏堵漏技术

（一）超低渗漏钻井液技术

该技术是利用材料化学性能在井下岩层表面构成超压渗漏膜，其可以在滤饼以及岩石表面上聚集，进而构成胶束，该胶束可以在地层孔隙或是裂缝部位构成一层屏障，进而起到防漏堵漏效用。因为堵漏材料具有去水化效用，因此该技术可以在漏失层起到封堵作用。

（二）无固相钻井液技术

该技术是采用ACCOLADE合成基、INTEGRADE柴油基以及INNOVERT矿物油基这三种无固相、高性能逆乳化堵漏防漏。此类钻井液中添加了具有独特作用的乳化剂，能够包吃住非水基钻井液的黏性和悬浮力。组分间的作用可以构成既有强劲但是又有脆性的凝胶结构，可以降低钻井液漏失量作用，相对于传统逆乳化效果更好[3]。

（三）微泡钻井液技术

该技术是利用高能量微泡网起到封堵防漏作用，其中的微泡粒子具备可变形性能，在进入到钻井液之后生成了填充粒子或是桥架粒子，按照漏失通道情况实现变形填充，进而达到完整封堵作用[4]。该技术一般应用在裂隙漏液或是微小漏液部位，可以根据情况选择合适的封堵技术。

（四）井眼强化应力笼效应

该技术需要无固相钻井液技术作为支持，利用无固相中的材料做好前期修补，之后再加固处理井壁，增强井壁强度以及承压性，起到防漏作用。具体应用是先将压力施加到井下钻井，承压后井壁脆弱部位会有裂缝现象出现，根據该方法排查脆弱部分进行处理，之后根据井壁裂缝大小以及地质情况选择固相材料，在固相材料进入到井下和井壁交接部位时会构成桥塞，将渗漏部位堵住。值得注意的是，只有保证渗漏率足够低才能够平衡液柱压力，避免再次出现渗漏现象。以上方法在井眼周边会构成压力笼效用，进而起到强化堵漏防漏效果。

（五）随钻防漏堵漏技术

该技术作为新型钻井液防漏堵漏技术，与其他钻井液防漏堵漏技术相比而言，其对钻井液的要求并不高，主要是利用物理机械实现防漏堵漏目的的。该技术是利用井下工具分出已经泵入井的一小部分钻井液，将这一部分的钻井液通过旋转射流方式直接应用在漏失井壁上，钻井液和漏失通道彼此结合，进而在漏失井壁部位构成了一层致密且低渗漏的滤饼，这一方法类似于水利工程的防身帷幕，采取上述方法在井壁构成防渗壁层，进而使井壁正反承压力均可以获得大范围提升，最终起到防漏堵漏作用[5]。此外，该技术不依赖于钻井液，其主要是利用物理机械的防渗原理实现防漏堵漏的，因此该技术应用前景十分广泛。

结束语：

综上所述，在石油钻井作业中，钻井液具有重要作用，若是发生渗漏现象不仅会威胁工作安全，同时也会导致经济损失。因此，必须要根据实际作业情况选择合适的封堵材料和防漏堵漏技术，准确应对钻井液渗漏现象，起到防漏堵漏作用，保证钻井作业能够安全持续进行。

参考文献：

[1]宋波凯，谢建安，阮彪，等.中拐-玛南地区钻井液体系优化与防漏堵漏技术研究[J].当代化工，2019，48（01）：135-140.

[2]聂天宇、郭建彬、刘锋.钻井液堵漏材料与防漏堵漏技术研究[J].化工设计通讯，2020，v.46;No.220（10）：205-206.

[3]王富华、孙希腾、丁万贵、吴晓光、冯力、徐延勇、于婉秋.裂缝性地层承压防漏堵漏钻井液技术室内研究[J].复杂油气藏，2020，v.13;No.48（03）：71-75.

[4]吴迪.超低压地层防漏堵漏技术研究与应用[J].西部探矿工程，2019，031（006）：103-106.

[5]鲁政权.钻井液堵漏材料分析与防漏堵漏技术探讨[J].科技创新与应用，2019，000（028）：157-158.

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