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1、1钻井工艺钻井工艺浅谈提高地层承压能力浅谈提高地层承压能力刘 杰（中石化华北石油局第九普查勘探大队 山西榆次）摘摘 要要：钻井过程中井漏或固井井漏等情况时有发生,提高地层的承压能力，是进行堵漏、固井施工基本前提。关关键词键词： ：桥堵 地层承压能力 堵漏 裂缝性漏失在低压易漏失地层钻井，井眼围岩四周会产生许多形态各异的细小裂缝或裂纹，钻井液、水泥浆的漏失程度与裂隙的发育程度及其大小有关。预防井漏，提高地层承压能力，对下步钻井安全施工具有十分重要的现实意义。一一. .随钻堵漏的基本原理随钻堵漏的基本原理近年来，钻井液的防漏、堵漏工艺技术及堵漏材料在国内外发展较快，桥堵钻井液工艺技术已广泛应用，无
2、论在封堵孔隙性、裂缝性漏失还是孔洞性漏失方面，桥堵钻井液都能实现堵死、减缓或封堵漏层的作用。桥堵钻井液工艺技术的基本原理，是将钻井液和架桥堵漏材料复配成桥堵钻井液，利用堵漏材料的边缘与孔洞、裂缝的腔壁产生的摩擦、阻挂和滞留作用，形成网状桥架，进而密集堆砌以达到堵缝、堵孔消除漏失的目的。二钻井液桥堵材料的特性二钻井液桥堵材料的特性钻井液桥堵材料对井眼具有双重保护特性。通过堵塞井壁表面微小孔眼和缝隙来稳定井眼；如果这种保护作用失败，一旦井眼破坏形成裂缝时，钻井液中的架桥堵漏材料会通过滤失或沉淀，起到封堵裂缝的作用。钻井液架桥堵漏材料应具:1.惰性不改变钻井液性能，并容易清除或再循环利用。2.不规则
3、、具有相对宽泛的尺寸区界，与漏失层孔隙或裂缝大小相适应。在架桥、填充形成滤饼后，可以有效地防止液漏失。3.架桥、充填颗粒应具有一定强度，能够封堵足够宽泛的裂缝尖端。具有较好的可压缩性和膨胀性，从而能够楔入裂缝而严密地将其封堵。4.大的架桥堵漏材料架桥，可阻止钻井液中固相颗粒的漏失，固相颗粒充填可阻止基浆的漏失。阻止其引发地层裂缝的破裂及其传播，起到有效的封堵作用。 三三. .提高漏失层承压能力的关键提高漏失层承压能力的关键标准钻井液的滤失机理，是固相颗粒形成滤饼阻止基液的渗漏。随钻桥堵钻井液中，引入大尺寸的桥堵材料、中等尺寸的钻井液固相颗粒及细的基液三种不同尺寸复配的架桥堵漏材料。应用架桥原理
4、复配不同尺寸的桥堵材料，实现大颗粒桥堵材料架桥，防止钻井液固相颗粒漏失。钻井固相液颗粒的充填形成滤饼，防止基液漏失。特别是对诱发裂缝，可以增加裂缝扩延的阻力，阻止钻井液漏入裂缝和孔隙，并建立具有一定承压能力的封堵层。许多典型漏失是压差诱发低压漏失地层产生裂缝而导致的。堵漏作业的难点是正确判断漏失层位，2漏失类型，正确选择渗透、孔隙或裂缝性漏失的封堵材料。封堵裂缝性漏失的关键是确定并阻止裂缝的扩展。桥堵钻井液阻止裂缝扩张应满足:1.对于扩张性裂缝，应增加桥堵材料的浓度，以便使它能环绕裂缝尖端而封住扩张性裂缝；2.当诱发裂缝尚小时，桥堵材料的起始浓度应高些，以便快速产生封堵隔层；3.应用填充桥堵材
5、料的封堵层，阻止钻井液渗漏；4.起填充作用的桥堵材料应具有一定的强度，以便于堵塞宽大裂缝尖端；假定在裂缝尖端的极限宽度内，一种桥堵材料架桥封堵裂缝尖端，可以支撑裂缝压力而不破裂，此时桥堵材料在裂缝尖端达到平衡，当裂缝压力增加时平衡将被破坏。大的不能进入裂缝的桥堵材料颗粒，将作为泥饼的一部分而堆积。理论研究表明：当提高桥堵材料浓度时，可增加防漏封堵能力；裂缝扩张阻力随着桥堵材料的浓度、地层杨氏模量和地层有效应力而增加；对大的孔隙和天然裂缝，桥堵材料是有效的堵塞封隔基础；在渗漏层中桥堵材料是一种有效的原始和扩张裂缝的抑制剂。在低压渗透性地层中，桥堵材料不但可以有效地封堵地层，制止钻井液漏失，而且可
6、以消除因高压差发卡钻、缩径等井下复杂情况。尤其在储层钻进中可减轻损害保护油气层，桥堵材料除了粒度分布适宜，浓度合理外，其压缩和膨胀性能应满足架桥封堵要求至关重要。四四. .提高地层承压能力工艺技术在麻黄山地区的应用提高地层承压能力工艺技术在麻黄山地区的应用提高地层承压能力堵漏工艺技术，针对渗透性漏失，采取添加超细碳酸钙及单封，适当提高钻井液粘度的方法进行随钻堵漏；针对孔隙、裂缝性漏失，采用复合架桥堵漏工艺技术，根据漏速大小采用 10-30%的桥堵剂、FDJ 堵剂、注水泥堵漏、以及桥塞水泥复合堵漏等堵漏工艺技术。麻黄山地区在堵漏工艺技术方面，通过现场与室内实验相结合，改进桥堵钻井液配方及施工工艺
7、。第四系未胶结黄土层，存在着大量的暗沟和裂缝及断裂带。MC-2 井钻至 46m 时井浆不返，采用麦草和麦糠等富含纤维的物质与膨润土粉加水调和成膏状，通过钻杆加入井内，同时快速转动钻杆使其在井壁上形成封堵层，有效阻止了表层漏失。志丹组地层存在渗透性漏失，MC-1 井钻至 852m 时发生井漏，漏速2-5m3/h，降低钻井液密度的同时加入 1-2%的多功能单向压力封闭剂，堵漏效果明显。志丹组发生严重井漏时，就地取材，采用麦糠、锯末、驴粪等桥堵剂复配堵漏钻井液，全井静止堵漏，保障了安全钻进。五五. .结论结论1.用桥浆堵漏后，应将桥堵钻井液彻底循环干净再试压。若达不到要求，要重复堵漏，至到承压能力达到要求为止。2.若基岩承压能力较高时，也可考虑用水泥浆来提高地层的承压能力。参考文献参考文献1.徐同台等 钻井防漏堵漏技术 石油工业出版社 1997 年 6 月2.蒋希文 钻井事故与复杂问题 石油工业出版社 2001 年3.张建国 程远方，塔里木煤层坍塌力学机理的实验研究 石油钻探技术 2000 年第 3 期
