井漏概述

         随着工业经济的快速发展，其对石油的需求日益增加。石油开采过程中的许多新钻井技术也已应用于石油勘探开发行业。然而，在提高钻井效率和工业产量的同时，未解决的石油钻井堵漏问题已经成为石油钻井行业的一大难题，严重制约了我国石油钻井行业的深入发展。如果在石油钻井过程中不采取科学措施防止泄漏，很可能会导致进一步的安全事故，从而威胁钻井人员的生命安全，这是石油钻井和开采过程中的一大隐患。

        井漏是在钻井、完井及其他井下作业过程中，各种工作液（包括钻井液、完井液、水泥浆、修井液等）在压差的作用下，流进地层的一种井下复杂情况。在钻井施工中，井漏现象经常发生，若严重的漏失得不到及时的发现和处理，不仅损失大量的生产时间，还可能引发井塌、井喷和卡钻等恶性事故，甚至导致部分井段或全井段的报废。所以井漏问题是钻井工程中最常见的技术难题之一。　

        井漏发生的原因主要有三个方面：一是地层原因，即在地层沉积、地下水溶蚀或构造活动过程中形成了原始漏失通道，钻开漏失通道后便会发生漏失。二是钻井施工钻井液当量循环压力大于地层抗破能力（即地层被压实、胶结等形成的结构强度），或大于地层孔隙、裂缝、溶洞中流体的压力，且漏失通道的开口尺寸大于钻井液中固相的粒径，把钻井液压入了漏失通道而发生漏失。三是施工过程中由于开泵过猛、下钻过快等人为因素造成新的漏失通道而发生漏失。人为漏失通道主要指的是诱导裂缝，大部分是垂直裂缝，其长度可达几十米至几百米，对井漏产生重要影响。

1. 堵漏施工原理

        石油钻井堵漏的实质是选择一个靠近发生泄漏事故的地方，并建立一个隔墙，通过堵漏材料堵住泄漏液体的流动通道，从而找出泄漏的准确位置，找出原因，并根据实际严重程度钻漏层。钻透漏层时，如有二次泄漏，严禁立即提钻。漏浆应重新调整，并加入一定比例的锯末进行抑压处理，以保证堵漏效果。同时，可控膨胀堵漏剂是一种加入惰性物质的水泥浆，可以提高封堵能力和成功率。

2. 堵漏方法

2.1 随钻堵漏

        钻孔和封堵应同时进行。具有架桥功能的堵漏材料可以在不停止钻井的情况下引入钻井液中完成堵漏。这不仅可以节省时间，还可以达到堵漏的目的。如果效果不明显，必须停止钻井并停止石油钻井堵漏。

2.2 桥浆堵漏

        如果砂岩地层存在多孔漏失，且开孔尺寸不大，可采用桥浆封堵法。将基浆、井浆和堵漏材料适当混合，以满足堵漏浆的要求，然后将钻井泵注入漏失层的准确位置进行堵漏，观察完井后的效果，直至堵漏维持一段时间，证明石油钻井堵漏成功。

2.3 水泥浆封堵

        水泥的流动性可以很好地应用于各种渗漏通道。当水泥流入时，开始凝固，形成一定的承压和抗压能力，起到堵漏的作用。但要注意平衡和经济的原则，选择合适的水泥密度和用量。

2.4 可控膨胀堵漏剂

        可控膨胀堵剂具有桥连、遇水膨胀、固井堵漏可控、结构牢固的优点。主要应用于岩性胶结差、裂缝带构造弱的地方漏失。事实上，在石油钻井堵漏工作中，快速封堵和安全封堵也会降低工作强度。

3. 堵漏材料

3.1 用混合惰性材料堵漏

①. 适应性：适用于堵漏失量在30m³/h -60m³/h，裂缝小于5mm的井漏。

②. 堵漏原理：大颗粒惰性材料架桥，中小颗粒惰性材料填充，膨润土沉淀以及泥浆切力的增加堵住漏层。

③. 配制基浆：1m³清水中加200公斤膨润土，再加3-5公斤的钠羧甲基纤维素，配成比重为1：15、漏堵粘度为80s以上的基浆。

3.2 用混合惰性材料配膨胀剂堵漏

①．适应性：适用于堵失返性井漏。

②．堵漏原理：混合惰性材料与膨胀剂在漏层狭窄处堆积架桥，随后膨胀，膨满漏层，一些细小孔隙再由泥浆中的固相封堵。

③．堵漏材料：混合惰性材料1吨；膨胀堵漏王0.5吨；膨润土2.5吨；高粘堵漏剂4袋。

④．配制堵漏泥浆：在泥浆池里加10 m³清水，加2.5吨膨润土，水化2小时。

3.3 用氯化钙石灰石泥浆堵漏

①. 堵漏原理：氯化钙水溶液与石灰石泥浆接触发生化学反应，1分钟之内，变成凝胶状态，失去流动性，从而封堵漏层。

②. 堵漏材料：1吨氯化钙；1.5吨膨润土；0.2吨广谱护壁剂Ⅲ型；3吨石灰石粉。

③. 浆液配制:

      > 挖1.5 m³小池子，加1 m³清水，加1吨氯化钙，冲1小时。

      > 清理泥浆池，在池里加8 m³清水，通过混合漏斗加1.5吨膨润土。

      > 在2 m³清水中加0.2吨广谱护壁剂Ⅲ型，搅拌2小时。

3.4 用石灰石粉、水泥堵漏

①. 适应性：失返性井漏，漏层水不流动，漏层深度不超过2000米。

②. 堵漏原理：浆液1小时之内仍有很好的流动性，1个半小时开始初凝，7个小时彻底凝固，从而完全封固住漏层。

③. 堵漏材料：5吨水泥；5吨石灰石粉；250公斤氯化钙；4m³清水。

3.5 用瞬间堵漏剂和油井水泥堵漏

①. 适应性：失返性井漏，漏层水活动强烈，漏层深部不大于1000米。

②. 堵漏原理：浆液进入漏层后快速凝固。

③. 堵漏材料：2吨瞬间堵漏剂；2吨油井水泥；6袋高粘堵漏剂。

3.6 用石棉纤维、棉绒、核桃壳、膨胀剂、聚合物干粉堵漏

①. 适应性：大漏、漏层不太明确。

②. 原理：石棉纤维、棉绒、核桃壳、膨胀剂起骨架、架桥作用，聚合物形成很强的冻胶，联合起来封堵漏层。

③. 堵漏材料：石棉纤维250公斤；棉绒250公斤；核桃壳500公斤；膨胀剂250公斤；聚合物干粉500公斤。

3.7 用化学胶堵漏

①. 适应性：地层为负压，泥浆比重小于1.10。

②. 堵漏原理：瓜尔胶与硼砂接触发生交联反应，形成凝胶，与漏层壁面粘结在一起，阻止泥浆漏失。

③. 堵漏材料：150公斤瓜尔胶和15公斤硼砂。

3.8 用瞬间堵漏剂、油井水泥配缓凝剂堵漏

①. 堵漏原理：堵漏浆进入漏层后3-5分钟，能快速凝成坚硬的固体，将漏失通道彻底封死。

②. 堵漏材料：1吨瞬间堵漏剂；1吨油井水泥；4公斤缓凝剂。

        由于不同油气层的复杂性和地层的复杂性，石油钻井堵漏是一项技术性很强、极其复杂的工作。因此，如何选择堵剂，如何确定漏层的位置，如何有效地完成堵漏工作，如何防止泄漏事故的发生，以及如何避免由此造成的危害，是我们一直在努力探索的研究方向。

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