论钻井石油工程防漏堵漏技术分析
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摘要：近几年，我国石油钻井技术也在经济不断发展背景下获得了发展的机遇，同时也在不断竞争中获得了核心的竞争力。但是在具体钻井作业时仍然不可避免地出现了井漏问题，致使大量钻井液不断流失，阻碍钻井工作的顺利开展。基于此，着重对当前石油钻井工作中针对漏失问题所采取的防漏堵漏效果不佳的原因进行细致分析，结合当前存在的问题提出了改进策略，进而为钻井工作的高质量和高效率开展提供条件。
根据目前的情况来看，石油钻井工程已经成为我国国民经济不断发展中的支柱产业，但是石油钻井也在建设中面临诸多问题，影响着油田企业的发展。最主要的影响因素就是石油钻井中出现的井漏事故，具有较大的危害性。通常是由作业人员行为不当引起的，并会伴随着钻井液的大量流失给油田企业带来较为严重的经济损失。当井漏现象严重时，还会产出一系列连锁反应，引发井喷，给工作人员的生命安全带来威胁[1]。目前，我国很多学者也加入到了防漏堵漏技术的研究中，并取得了不错的成就，但是很多都处于理论研究方面，还未真正运用于实践，导致理论与实践之间存在较大的差异。基于此，通过分析和研究钻井工程中的防漏和堵漏工艺对提升整个工程的质量具有较大的推动意义。
1导致石油钻井工程井漏的原因
1.1客观原因
我国很多油田都处于地层较为疏松的地带，且多由砂石和砂土构成，并且对于这种类型的地层在进行石油钻井工作时很容易因为作业中的不规范和其他影响因素，导致砂石和砂土出现松动，进而引发井漏。其次，在这种断裂带地质环境下地下断层多且不稳定，一旦出现石油钻井工作中的操作不当会加剧地层多处断裂，进一步引发井漏。最后，由于我国油田地下井层具有较强的渗透性和较大的孔隙性，基于这种特征也容易在石油钻井作业中导致井漏。
1.2主观原因
一方面，石油钻井作业人员自身专业素质不高，对石油钻井作业中的有关经验的积累还不够完善，在进行石油钻井作业过程中出现的问题不能及时找到针对性的解决方案。同时，对于钻井作业中缺乏一套较为完善的作业规范，很多时候作业人员在进行作业时也没有得到良好的管理，出现不正当的操作导致井漏。另一方面，作业人员在进行作业前，并没有对油田的地质结构和环境进行全面、系统的分析和掌握，只凭自身的经验和主观意识进行作业，以上两种行为主要是由于作业人员自身专业素质不高引起的，在进行钻井作业时还需要不断对作业人员的培训，提高专业能力和规范其作业行为，在开展钻井作业前，详细了解油田地质情况，对遏制井漏的发生有着重要的作用。
2石油钻井工程防漏堵漏效果不佳原因及作业中存在的问题
2.1石油钻井工程防漏堵漏效果不佳的原因
2.1.1井漏位置难以确认
在进行石油钻井防漏堵漏作业时，首先就需要对整个油田发生井漏的位置进行确认，这样才能有效保证后续工作能够精准和一一对应。目前，我国对于井漏位置确定的方法单一且传统，通常运用这些方法在进行井漏确认时，不仅分析和操作环节较为复杂，同时对于有些紧要环节还存在不确定性，这与现阶段我国实际的防漏堵漏作用要求相违背。此外，还需要对井漏位置确认过程中的设备进行完善，避免设备缺陷成为导致井漏发生的影响因素。
2.1.2防漏堵漏面积不能确定
在石油钻井工程中如果出现钻井液的漏失就需要作业人员进行及时的防漏和堵漏维护，但是在具体维护时就需要对漏失的面积进行确定，同样也会受到地质环境和地下面积测量不准确的影响，导致在施工时难以对漏失的面积和范围进行确定，这样就不能针对后续的维护工作进行准确施工，也不能有效预测应用到的原材料等，这样也使得防漏堵漏等补救措施达不到理想的效果。很多时候，针对石油钻井中出现的井漏事故，在进行维护时要确定面积这样才能做好材料的选择和准备，这就需要工作人员根据具体的漏失情况计算渗漏的面积[2]。但是在实际的面积核算中很容易由于工作人员的失误，导致多用材料与漏失工艺不符合，难以保障工程的进度和质量。
2.1.3漏失压力难以确认
漏失压力是影响钻井工程防漏堵漏作业人的最关键因素，通过指导工作人员详细和准确测定地层压力，增加防漏堵漏工作的成功率。现阶段，受地质环境和内部环境的影响，对漏失压力的确定还存在诸多困难，国内外对于这部分的研究相对较少，关键技术还不够成熟，技术也较为落后，基于这一现状，也给防漏堵漏施工带来了较大的难度。
2.2防漏堵漏作业中存在的问题
2.2.1技术水平的局限性
对于目前的石油钻井工程要严格做好井漏现象的维护，不仅要对钻井液渗漏的位置、面积和压力进行确定，还需要通过提高相关工作人员的专业素质和技术设备的水平等，进而采取积极的措施提升防漏堵漏效果。结合目前现状来看，所使用的技术还存在较大的局限性，有的是受施工成本因素的影响，有的是受较大施工风险因素的影响，这些都有将进一步阻碍了防漏堵漏工作的开展。
2.2.2工作的盲目性
工作人员要严格把控好工作内容和流程以及相关的标准，进而保证施工中的每一个环节都能按照要求有序进行，很多时候，施工人员在进行防漏堵漏作业时，各个工作环节还比较混乱，施工人员对于自身的工作开展存在较大的盲目性，没有严格按照规定对标自己的工作和经验积累对相关进行处理，没有将自身所积累的专业知识与经验融入到实际工作开展中，使得自身开展的工作内容与现场实际内容之间不能有效融合，防漏堵漏效果不佳。
2.2.3施工期间对石油储层造成损害
石油企业在进行钻井施工时，钻井液的渗漏已经成为一个常见且处理难度较大的问题。因此，企业在开展石油钻井工作之前，就已经针对可能出现的渗漏做好了防漏堵漏措施的准备。但是受地质条件、地质环境、施工工艺以及其他因素的影响，在开展防漏堵漏工作时还存在较大的难度。特别要注意在施工中出现渗漏情况，施工人员要随时观察井下情况并采取积极的措施进行预防和处理，及时做好渗漏层的修补，但很多时候由于紧迫性，施工人员并未关注材料的质量和性能，导致质量不合格以及具有污染性能产品的投入使用，对整个石油钻井工程带来不良影响。
3石油钻井工程防漏堵漏技术在应用过程中的改进措施
3.1优化防漏堵漏技术
由于钻井液的渗漏问题是石油钻井工程中的常见性问题，因此我国很多学者也对其做了相关的研究，并形成了很多较为系统的防漏堵漏技术和手段。但是要想在这方面做到精益求精，需要逐步对该技术进行优化，确定井漏原因，并对其进行综合分析，结合实际漏失情况选择合理的技术和措施，并做好渗漏程度、地层层位以及井深等情况的监测，进而分析和选择合适的处理工艺；常用的石油钻井中处理井漏的方法为：
（1）对渗透性漏失的处理。当钻井液渗漏速度小于5m3/h时，对钻井液性能和起钻堵漏方法的调整。结合钻井实际情况，降低其密度，进而减少液柱压力，增加液体粘度的同时也能增加钻井液在地层中的流动阻力，降低了液体的排放量，通过减少流动阻力来有效提升地下井层压力。
（2）对下钻太快或开泵过猛所造成的漏失处理。这时通过减小液体的排量循环，这样就能提升井液的粘度，不仅有利于形成新的井壁，同时漏失的逐渐消除也能避免循环堵漏情况的发生。当漏失速度大于5m3/h时，不能继续打开泵，以防止过大的压力导致井塌，通过连续不间断灌入钻井液，进而对静止状态下的漏失进行填补。
（3）对裂缝溶洞漏失的处理。针对这一类型的漏失，应在钻井液中加入锯末、谷壳、贝壳渣等能够起到堵漏的物质对裂缝溶洞进行填充，还可以运用石灰乳和水泥对裂缝溶洞进行堵封。
3.2强化钻井液施工技术
一般所运用的堵漏材料都是利用水泥浆进行一定比例的配合后所组成的材料，才能达到效果。但在钻井时还需要注意以下几个问题：一是要严格把控水泥浆的配比，对于水泥浆的密度和类型要合理进行选择，这样才能平衡钻井压力，保证水泥浆的粘度能够符合堵漏的要求。二是要根据水泥浆的性能，适时地对其进行调整，以提高地层的承压能力[3]。并预设具有循环作用的堵漏材料，对于提示有可能出现的渗漏地层，可以提前在堵漏材料中加入细小颗粒性的堵漏材料进行修补，还可以进行早期的渗漏地层的堵漏工作。
3.3优化工程技术
在进行防漏堵漏工作时，对该工程的优化技术主要体现在以下三个方面：一是要对钻井的自身结构进行合理的设计，要适时增加空隙压力、破裂压力以及漏失压力，这样就能为钻井工程施工提供依据，对于出现的局部渗漏，要准确判别其漏失位置，做好防漏堵漏方案，在井身机构方面要有效运用技术套管的方式对堵漏失层与高压层进行封堵，避免井下地层渗漏发生。二是要在使用水泥浆材料时要降低其泥浆动切力，通过控制钻井泵的排量以及泥浆的上返速度，对于下钻的速度要进行控制并减少激动压力，这样不仅能在一定程度上控制钻井液的渗漏，还能降低整个过程中施工成本。三是要严格在事前做好施工规划和材料、设备的准备和安装工作，保证所用材料的质量安全以及能够与地层进行配伍，这样就能充分对材料进行运用还不对油层产生影响。
3.4使用更优的材料
石油钻井工程中防漏堵漏工作的进行最基本的条件就是要对材料进行合理选择并对其质量进行严格控制，现阶段我国在防漏堵漏施工中所运用的材料还比较局限，因此相关工作人员在施工时还可以考虑选择使用更为优质的材料，例如可以使用微复合凝胶，这样一种具有较强活性的化学制剂，能够在使用中通过凝结形成网络，同时吸干周围的水分，在物理和化学反应下出现膨胀，实现对漏失部位的堵漏作用。
4石油钻井工程防漏堵漏技术未来发展趋势
4.1大力推广随钻可视化技术
在以往，油田企业在对井漏事故进行处理的过程中所取得效果不佳的主要原因在于对漏失的位置、漏失的面积以及漏失的压力不能有效确定，但是随着科学技术和钻井技术的不断发展，随钻可视化技术也出现并得到了普及，借助该技术作业人员在进行钻井工作时能够有效观察井下地层环境，能够为后续的防漏堵漏工作提供可靠的参考，提升防漏堵漏效果。
4.2强化对漏失机理的研究
在进行防漏堵漏工作时，首要任务就是对漏失的产生进行全面、细致地分析和评价，我国对于钻井液漏失的评价方法具有多样化的特点，但是各种评价方法都还存在诸多的不足之处，不能准确和正确得出实际评价，如漏失面积和漏失压力等。由于不能有效评价出漏失机理，这样就不能在其实施防漏堵漏工作中给予合适的堵漏方法，不能选用适合的堵漏剂。在今后应加大对钻井工程中漏失机理的研究，借助岩石力学的理论支持，帮助掌握漏失机理[4]。
4.3建立专家数据库
未来石油钻井防漏堵漏工作势必会朝着专业化、系统化的方向发展。首先要考虑该工程的经济效益，并始终以提高油田的开采效率为目标，不断向钻井、地质以及地理专业衍生，汇聚各个专业的知识实现对防漏堵漏技术的研究。针对有效掌握的漏失位置、面积以及压力等，制定合理的防漏堵漏方案，并实现资源的整合，建立专项数据库，实现资源和成果的共享。最后，为了有效降低整个工程作业成本，可选用物理和化学反应原理的材料，降低对钻井作业的影响。
5总结
井漏已经成为石油钻井作业中常见的问题，并且该问题已经成为石油企业一直在研究和亟待解决的问题。首先就需要对漏失位置、面积以及压力等进行全面分析和掌握，进而选择适合的手段和材料，提升防漏堵漏效果。在未来，我国学者也将不断运用自身理论知识加大对防漏堵漏工艺的研究和完善，这就要求相关人员加大对该技术的掌握，强化理论学习，采取更加有效的措施做好井漏事故的处理。
参考文献：
[1]胡志刚.钻井工程中的防漏堵漏技术研究[J].化工管理,2018(24):215.
[2]任禹年.钻井工程防漏堵漏技术分析[J].百科论坛电子杂志,2018(2):28.
[3]朱强.石油钻井工程防漏堵漏工艺分析[J].当代化工研究,2017(2):73-74.
[4]窦同伟.对石油钻井工程防漏堵漏工艺的探析[J].中国化工贸易,2015(8):1,3.
作者：刘国卫 单位：河南省煤田地质局三队
