钻井液漏失的原因分析与预防井漏对策

　　【摘 要】钻井液漏失是钻井作业中的常见的井下复杂情况之一。一旦发生漏失，不仅延误钻井时间，损失钻井液，损害油气层，干扰地质录井工作，而且还可能引起井塌、卡钻、井喷等一系列复杂情况与事故，甚至导致井眼报废，造成重大经济损失。本文分析了钻井液漏失的原因，对防漏钻井液的使用和井漏的预防对策进行了阐述。
　　【关键词】钻井液；漏失；分析；预防；井漏；对策
　　对钻井液进行优化设计，合理调整钻井液的粘度和密度，能够达到非常好的防漏效果；有效地防止井漏的出现，保证石油钻探的顺利进行，完成石油钻探任务。优化设计以聚合物钻井液为主的防漏钻井液体系，在其中添加防漏剂，合理控制钻井施工参数，实时监控压力的变化，防止井漏事故的发生。
　　一、钻井液漏失的原因分析
　　由于井漏事故的出现，会给石油钻探带来巨大的经济损失，所以尽量避免井漏的发生对于石油钻探至关重要。
　　而出现井漏的原因有很多：部分井漏的出现，是由于井下的地层的本身特点决定的，存在着天然的裂缝或者溶洞，钻进过程中就会发生井漏事故；井漏的发生也可能是由于钻井施工的措施不合理，导致井筒环空的压力发生改变，上部环空压力过高；或者是由于井身结构不合理，下入的套管深度不够等情况，均会出现井漏的情况。必须合理控制钻井液的密度，优化石油钻井施工过程参数设置，设计合理的井身结构，才能达到安全钻探的效果。
　　井漏的事故虽然是由于井筒的液柱压力高于地层压力造成的，但是基于井下地层的复杂情况，高压层和低压层的钻探过程中，使用的钻井液密度是有差异的，必须优化设计钻井液的密度，依据不同层位的钻探，适时合理调整钻井液密度，保证安全钻探，避免发生井漏，同时也必须避免井喷事故的发生。控制井筒液柱的压力，使其和地层压力接近平衡，达到＂压而不死活而不喷＂。
　　二、防漏钻井液的应用
　　为了防止井漏事故的发生，对钻井液体系进行优化处理，设计聚合物钻井液体系，并在其中加注防漏剂，能够有效地改善地层的孔隙度，避免发生钻井液进入地层的状况发生。在石油钻探过程中，控制好防漏钻井液的粘度和密度，减少波动压力和压力差的产生，避免发生井漏事故。
　　1.优选合适的钻井液体系
　　选择钻井液的种类，应用预钻探井筒的地质资料信息，分析井下地层岩石的物性参数，优选合适的钻井液，才能保证安全钻探。对于低孔隙压力的井筒进行钻井施工时，优选聚合物钻井液，充气钻井液，泡沫钻井液等，使石油钻井施工过程中，保持近平衡的状态，避免发出井漏的事故。也可以优选空气钻井液，必须研究钻井液的流变特性，保证不发生井漏，同时也不允许发生井喷事故。
　　合理控制钻井液的井筒内的液柱压力，与地层压力的平衡，减少压力损失，避免压裂液的压力高于地层的破裂压力，而导致压裂的状况出现，引起井漏，严重影响到后续的施工，必须进行有效地控制，才能达到预期的钻井施工效果。
　　2.提高地层的承压能力
　　通过对钻井液性能的控制和调节，使其满足钻井工艺的需求。对于地层漏失状况的预防及控制技术措施的研究，通过对漏失层段封堵作用，封堵减小地层的孔道，避免过量的钻井液流入孔道，损害油层。
　　在钻井液体系中加入堵漏剂，达到随钻堵漏的效果。在进行钻井施工过程中，钻井液循环起来，低压的孔隙被堵漏剂堵塞，避免钻井液的进入，对低压孔隙实施保护措施，防止大量的钻井液进入而形成严重的漏失，对储层带来更大的伤害。堵漏剂进入到漏失的通道后，能够提高地层的承压能力，钻井施工时，保持平衡压力的钻井，顺利完成钻井施工任务。
　　如果选择欠平衡钻井的技术措施，优化钻井液体系的设计。将钻井液在井筒内的压力控制在略低于油层的压力，就会避免井漏事故的发生。合理控制钻井液的密度和粘度，使其在井筒内产生的液柱压力和地层压力平衡，或者略低于地层压力，就不会发生井漏事故。相反，如果井筒内钻井液的液柱压力高于井下地层的压力，就会发生井漏的事故。
　　3.进行先期堵漏技术措施
　　在石油钻井施工过程中，为了防止井漏，设计防漏的钻井液体系，如果钻探到下部的高压地层压力高于上部地层压力时，需要控制钻井液的密度，使其达到下部高压地层的要求。对上部地层实施堵漏防护技术措施，防止上部地层发生井漏的事故。
　　三、井漏的预防对策
　　钻井液漏失是钻井作业中的常见的井下复杂情况。漏失通道的基本形态如图1所示。一旦发生漏失，不仅延误钻井时间，损失钻井液，损害油气层，干扰地质录井工作，而且还可能引起井塌、卡钻、井喷等一系列复杂情况与事故，甚至導致井眼报废，造成重大经济损失。因此，在钻井过程中应尽量避免井漏情况发生。对井漏应坚持以预防为主，尽量避免人为失误而引起的井漏。利用钻井液技术进行预防井漏主要有以下几种方法：
　　1.降低井筒中钻井液的动压力
　　过高的钻井液动压力是造成井漏的主要原因之一。一般可在钻井和完井过程中采取以下措施来降低钻井液的动压力：选用合理的钻井浓密度与类型，实现近平衡压力钻井；降低钻井液的环空压耗；降低开泵、下钻和下套管过程中的激动压力等。
　　2.调整钻井液性能
　　钻进孔隙型渗透性漏失层时，在进入漏层前可通过适当增加钻井液中的膨润土含量或加入增粘剂等措施提高钻井液的动切力、静切力，达到提高地层的承压能力。
　　3.钻井液中预加堵漏材料随钻堵漏
　　对于孔隙―裂缝性漏失层，在进入该层段之前，可在钻井液循环过程中加入堵漏材料。在压差作用下，进入漏层，封堵近井筒的漏失通道，提高地层的承压能力，起到防漏作用。
　　4.备足钻井液
　　钻穿漏失层前，地面要储备足够的钻井液，以备处理漏失使用。如果钻井液储备不足而又不能及时供应时，必须起钻至漏失层以上，以防卡钻或发生其它事故。钻进中遇到高压油、气、水层的井，应储备高于井筒内钻井液密度的加重钻井液，其数量应接近井筒中钻井液的数量。
　　5.选用合理的钻井液密度
　　依据三个地层压力剖面，设计合理的钻井液密度，使其形成的液柱压力高于裸眼井段最高地层孔隙压力，低于地层漏失压力和裸眼井段最低的地层破裂压力。对于油层或水层，钻井液密度一般应附加0.05～0.10g/cm3，对于气层应附加0.07～0.15g/cm3。对于探井应依据随钻地层压力监测的结果，及时调整钻井液密度，始终保持井筒中液柱压力高于裸眼井段最高地层孔隙压力。
　　6.进入油气水层前调整钻井液性能
　　除调整钻井液密度，使其达到设计要求外，在保证钻屑正常携带的前题下，应尽可能采用较低的钻井液粘度与切力，特别是终切力随时间变化幅度不宜过大，以降低起下钻过程中的抽吸压力或激动压力。钻进过程中需加重时，应控制加重速度，防止因加重速度过快而压漏地层。应注意控制开泵压力，防止憋漏地层。
　　四、结束语
　　在钻井现场一般对付井漏应以预防为主，尽可能避免因人为的失误而发生井漏。通过对防漏钻井液的使用的探讨和井漏预防对策的探讨，有效地解决石油钻探过程中，发生井漏的事故；通过钻井液体系的优化和密度的调整，改善钻井效率。而在实际钻井施工中，合理使用防漏钻井液体系，通过添加防漏剂的方式，解决漏失问题。通过对钻探施工参数的控制，保证欠平衡的钻井条件，能够有效地预防井漏事故的发生。但是必须严格执行安全操作程序，也必须保证井下安全，不发生井喷及井喷失控事故，保证安全顺利地完成石油钻井任务。
　　【参考文献】
　　[1] 李云贵.大段太古界地层防漏堵漏钻井液技术[J].内蒙古石油化工，2012（11）：99-100
　　[2]张川，郭海，高丽娜.滴西探井防漏堵漏钻井液技术现场应用[J].西部探矿工程，2012，24（3）：59-60