钻井液堵漏材料与防漏堵漏技术研究

摘要：针对钻井过程中的井漏问题，本次研究结合目前钻井作业堵漏技术现状，首先对常见的钻井液堵漏材料进行简单分析，在此基础上，对钻井液防漏堵漏技术进行全面研究，为推动我国钻井液防漏堵漏技术的进一步发展奠定基础。研究表明：目前常见的钻井液堵漏材料可以分为三种类型，分别是高滤失堵漏材料、柔弹性堵漏材料以及聚合物凝胶堵漏材料，在进行钻井作业的过程中，如果出现了严重的井漏问题，工作人员需要选择合理的防漏堵漏技术，保障钻井作业安全顺利进行。

关键词：钻井作业;钻井液;堵漏材料;防漏堵漏;技术研究

前言

近年来，随着我国对油气资源需求量的不断提升，做好油气资源的勘探和开采工作显得尤为重要。钻井工作属于油气资源开采的重要环节，在进行钻井作业的过程中，受到地层中地质条件复杂等多种因素的影响，非常容易出现井漏问题，如果不对井漏问题进行严格的控制，可能会引发井喷以及井壁塌陷等多种类型的风险事故，这会对钻井作业的安全性产生重要影响[1]。针对该种问题，本次研究主要是对常见的钻井液堵漏材料进行分析，对常见的防漏堵漏技术进行全面研究，为保障钻井作业的安全顺利进行奠定基础。

1 钻井液堵漏材料分析

（1）高滤失堵漏材料

对于该种类型的堵漏材料而言，其主要由渗滤性材料、硅藻土以及纤维状材料三种类型的物质组成，三种类型的材料在进行混合的过程中，需要根据实际需要对比例进行严格控制，通过对目前的井漏事故进行调研后发现，该种类型的堵漏材料应用范围相对较广。另一方面，如果需要使用该种类型材料进行堵漏处理，需要保证材料在井下压差的作用下，可以快速形成滤饼，这样才能快速达到堵漏的目的[2]。

（2）柔弹性堵漏材料

柔弹性堵漏材料具有很强的弹性以及韧性，在使用该种堵漏材料的过程中，主要依靠钻井液自身的挤压作用，并根据漏点位置处的形状，最终达到堵漏的基本目的，同时，还可以对井壁中的裂缝进行有效的封堵。事实上，该种类型的堵漏材料成分主要以弹性的石墨材料为主，根据其它添加材料的不同，可以将柔弹性堵漏材料分为两种类型，分别是LC-LUBE系列以及STEELSEAL系列，在使用石墨材料的过程中，由于其内部含有双碳组分，该组分的存在可以提高堵漏材料的弹性，在弹性的作用下，可以达到扩张以及收缩的效果。

（3）聚合物凝胶堵漏材料

聚合物凝胶堵漏材料中的主要成分为凝胶类型的物质，在进行堵漏作业的过程中，可以对凝胶的特性进行充分利用，对裂缝位置处的压力进行合理的传导，最终达到堵漏的目的。由于该种堵漏材料中固相的含量相对较低，因此，在使用的过程中可以在压力的作用下实现快速渗透，对不同深度位置处的漏点进行封堵。另外，该种类型材料还具有两大应用优势，分别是黏滞阻力高以及抗剪切能力强，如果可以将该种材料和其它类型的堵漏材料配合使用，其堵漏效果将会大幅提升[3]。

2 钻井液防漏堵漏技术研究

（1）超低渗透钻井液技术

对于该种类型的防漏堵漏技术而言，其主要是根据堵漏材料自身的表面化学性质，在地层岩石的表面上产生一层超低渗透的化学膜，在井下岩石表面作用下，超低渗透的化学膜会转变为胶束，该种类型的胶束可以在地层岩石中不断的蔓延，最终产生一层屏障，该种类型的屏障可以充分发挥防漏堵漏的效果。通过对该种类型的技术进行调研发现，由于其去水化的作用效果较强，因此，该种类型技术的防漏堵漏效果相对较好。

（2）微泡钻井液技术

在使用该种类型防漏堵漏技术的过程中，堵漏材料将会衍生出大量的微泡网结构，该种类型结构的能量相对较高，同时，在钻井液的作用下，填充粒子自身的特性将会得到充分的发挥，最终对漏点进行封堵。该项技术主要应用于两种类型的环境，分别是由于裂缝引起的井漏问题以及在对裂缝进行处理过程中产生的微小井漏问题。

（3）无固相钻井液防漏堵漏技术

该项技术主要使用了无固相的钻井液，该种钻井液的粘性相对较强，同时，该种类型钻井液中含有大量的乳化剂以及脂肪酸，受到乳化剂以及脂肪酸的影响，钻井液的粘度会进一步的提升，在粘性的作用下，钻井液会转化为黏胶结构，进而使得钻井液漏失问题出现的概率大幅降低。在无固相钻井液材料中，VES-PILL材料的性能相对较好，其在含盐量超过67%以及温度低于191℃的环境中可以快速形成凝胶类型的物质，同时，其衍生出来的物质还会使得钻井液粘度进一步的提升，通过对该种钻井液的使用情况进行调研后发现，该种类型钻井液可以使得井漏问题出现的概率大幅降低。

（4）随钻防漏堵漏技术

通过对随钻防漏堵漏技术与其它类型的技术进行对比可以发现，该项技术对于钻井液的要求相对较低，其主要是依靠物理措施，最终实现防漏堵漏的目的，其基本的工作原理为：依靠井下的各种设备，将部分钻井液以旋转射流的方式引入到漏失的井壁上，在钻井液和井壁相互结合以后，会产生滤饼，最终在井壁位置处形成防渗透层，该层结构可以使得井壁承压能力提升，最终实现防漏堵漏的目的。通过调研发现，该项技术在砂岩以及砂砾岩的地层中应用效果相对较好。

（5）井眼强化“应力笼”技术

井眼强化“应力笼”技术主要是依靠无固相材料對井壁进行加固处理，防止出现井漏问题，在应用该项技术的过程中，首先需要对井壁进行加压处理，使得井壁上出现大量的微小裂缝，对井壁相对较为薄弱的位置加固，然后在钻井液中加入一定量的固体材料，使得井壁裂缝上产生大量的桥塞，实现对井壁进行堵漏以及加固的目的，固体材料所衍生出的物质还可以对井壁的压力进行缓解，防止因井壁承受的压力过大引起井壁破碎问题。

3 结论

综上所述，在进行钻井作业的过程中，一旦出现井漏问题必然会引发严重的后果，因此，十分有必要进行防漏处理，同时，在出现井漏问题以后也需要采取相关措施对其进行快速堵漏处理，常见的堵漏材料以及防漏堵漏技术相对较多，工作人员需要根据地层岩石性质以及防漏堵漏要求的不同，对堵漏材料和防漏堵漏技术进行合理选择。

参考文献

[1]张希文，李爽，张洁，等.钻井液堵漏材料及防漏堵漏技术研究进展[J].钻井液与完井液，2009（06）：74-76.

[2]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.

[3]张思民，高金龙，王栋.防漏堵漏钻井液技术发展趋势研究[J].中国石油和化工标准与质量，2013（18）：54.

作者简介：叶荆（1969-），男 籍贯：浙江杭州人，高级工程师 从事钻井液技术研究工作。