钻井液堵漏材料及防漏堵漏技术研究进展
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第33卷第6期2020年11月江汉石油职工大学学报Journal of Jianghan Petroleum University of Staff and Workers 油基钻井液条件下堵漏材料研究新进展代一钦(中国石化江汉石油工程有限公司钻井二公司,湖北武汉433123 )[摘要]目前困扰涪陵页岩气田钻井的主要难题是井漏,特别是三开油基钻井液的漏失堵漏成功率低,堵漏时 间长.堵漏材料种类少.漏失造成了巨大的物资损失.而且井漏会引起卡钻等故障复杂。
因此,对近年来油基堵漏 技术进行调研,主要是以水基钻井液堵漏材料为主,同时也研发出了弹性石墨、柔性石墨、纤维等新型堵漏材料。
国外大部分堵漏材料是水基和油基通用型为主。
堵漏材料朝着抗高压、抗油降解、抗高温的方向发展。
[关键词]油基钻井液;堵漏材料;研究新进展[中图分类号]TE254 [文献标识码]A [文章编号]1009—301X (2020)06—0057—03EX )I : 10. 3969/j. issn. 1009 —301X. 2020. 06. 018目前涪陵页岩气田进入调整开发阶段.存在的主要问题有:产层油基钻井液漏失次数多,一次性堵漏成功率低,漏失量大,油基钻井液随钻封堵能力需要强 化。
目前堵漏主要是采用水基钻井液类型的堵漏材料.水基堵漏材料在油基条件下不膨胀、不搭桥成网,形成的封堵层强度低,不致密。
国内外高校、研究院所开发了一些适合油基钻井液条件下的堵漏材料及配套技术,对这些技术进行梳理分析,有利于现场技术服务 人员的选材、用材,从而提高一次性堵漏成功率,为页岩气田的高效开发.提供良好的技术支持。
1国内油基钻井液堵漏材料及技术1.1化学交联类型堵漏材料长江大学研究了一种油基钻井液堵漏浆,该堵漏 浆主要是利用地沟油与强碱性材料反应生成皂碱,封 堵漏失地层。
堵漏浆主要材料:地沟油、碱性材料、激 活剂、加重材料。
该油基堵漏浆抗压强度2.8MPa 。
钻井液漏失及漏失控制研究现状钻井液漏失及漏失控制研究现状姓名:学号:专业:摘要:本文就井漏的地层类型、地质因素、漏层位置确定方法、堵漏室内模拟实验装置及评价方法、井漏处理技术以及国内外堵漏材料的研究进展作了综述。
明确了漏失发生的三要素,总结了常见的堵漏技术,并认为随着新型功能材料和智能材料的发展,智能材料在各领域中得到越来越多的应用,而多种堵漏材料协同作用于堵漏的思想也将是未来的发展趋势。
关键词:堵漏材料、地层类型、堵漏技术、智能材料、综述1 前言近些年来,随着石油资源对我们生活产生的重要性日益加深,我们对石油储藏资源的勘探也进一步加深,这样一来,井漏问题变得越来越突出,所谓井漏主要的漏失液体就是包括钻井液,水泥浆和完井液以及其他工作流体等,井漏是钻井过程中常见的井内出现的复杂情况,在平常大多数钻井过程中都存在着不同程度的漏失[1]。
严重的井漏会导致井内压力失衡,影响正常钻井工作进行、引起井壁失稳、诱发地层流体涌入井筒并发生井喷现象,而且可能造成井塌、卡钻、井喷等其他井下复杂情况和重大事故,对钻井工作危害极大,甚至会导致井眼报废,造成巨大的经济损失。
据统计,全世界井漏发生率占钻井总数的20%-25%[2],而井漏的处理是石油钻井中的难点,特别是复杂井漏问题尤为棘手。
恶性井漏损失占井漏总损失的50%以上,且堵漏很难成功,因此亟需加强恶性井漏的防治研究[3]。
所以说堵漏问题是井下钻井作业人员需要解决的首要问题,也是钻井技术遇到的一大挑战。
随着石油科技技术的不断发展,人们在钻井过程中对于堵漏的要求和标准也是逐渐升高,但是在实际的钻井工作中,多样性和未勘测的地层也是无形之中给钻井堵漏带来了难度性很强的工作,所以如何找到切实可行的办法,是解决这个问题的关键点。
在堵漏过程中如果选择了一种性能非常良好的,并且非常适应漏失地层的堵漏材料,那对处理堵漏问题的作用是非常大的[1]。
但是现在井漏中应用到的堵漏材料性能都不是很好,首要的因素就是堵漏材料没有很好的膨胀能力,在没有人工作用的时候是不能稳定地停留在漏失地层中;其次,没有良好的堵漏材料变形性,较大的堵漏材料颗粒不能轻易的进入的相对狭小的空间中,所以颗粒无法深入漏层,只能堆积在楼层表面。
钻井工程中井漏预防与堵漏技术研究【摘要】钻井工程中的井漏是一个严重的安全隐患,可能导致油井爆破、环境污染等严重后果。
本文通过分析井漏的危害和成因,探讨了井漏预防和堵漏技术的研究进展,并结合实际案例进行了深入分析。
钻井工程中井漏的预防和堵漏技术是保障油田安全和提高油井开采效率的重要手段。
本文总结了目前的研究现状并展望了未来的发展方向,希望通过这些技术研究,能够更好地预防和应对井漏事件,确保油田开采工作的顺利进行。
【关键词】钻井工程、井漏、预防、堵漏、技术研究、危害、成因分析、案例分析、总结、展望未来发展方向1. 引言1.1 钻井工程中井漏预防与堵漏技术研究概述钻井工程中井漏预防与堵漏技术研究是钻井作业中非常重要的一项工作。
井漏一旦发生,会给钻井作业带来严重的安全隐患和经济损失。
钻井工程中井漏预防与堵漏技术研究一直备受重视。
井漏预防与堵漏技术研究旨在通过科学的手段和方法,提前预防井漏的发生,或者在井漏发生后能够及时有效地进行堵漏处理。
这涉及到对井漏的危害性进行深入研究、分析井漏发生的原因、开发各种预防和堵漏技术等方面的工作。
只有不断加强井漏预防与堵漏技术研究,才能保障钻井作业的安全和顺利进行。
本文将重点介绍钻井工程中井漏预防与堵漏技术研究的重要性以及针对井漏的相关技术和方法进行深入的探讨。
希望通过本文的介绍,能够加深对钻井工程中井漏预防与堵漏技术研究的认识,为钻井作业的安全进行贡献。
1.2 研究意义钻井工程中井漏预防与堵漏技术的研究具有重要的意义。
井漏是钻井过程中常见的危险事件,一旦发生井漏会导致严重的安全事故和环境污染,影响油气开采的进程。
研究井漏预防与堵漏技术对于提高钻井作业的安全性和效率至关重要。
通过深入研究井漏的危害和成因分析,可以更好地认识井漏形成的机理和规律,为有效预防和控制井漏提供科学依据。
钻井工程中井漏预防与堵漏技术的研究可以帮助工程师提高对井下地层情况的判断能力,准确评估井漏风险,并制定相应的预防和应急措施。
钻井液堵漏材料与防漏堵漏技术摘要:石油钻井工作涉及多个环节内容,其流程也兼具系统性和复杂性。
在油气钻井勘探期间,包括地理环境等诸多主客观因素将直接影响钻井勘探的全过程,其中由复杂的地层条件而导致的井漏问题是当前石油钻井工作中亟待解决的难题。
落实钻井液堵漏材料与防漏堵漏技术的全方位研究,有助于减少因井漏问题而导致的一系列钻井问题。
因此,加强对防漏堵漏技术的全方位探索和钻井液堵漏材料的针对性探究,具有极强的现实及理论意义。
关键词:钻井液;堵漏材料;防漏堵漏技术1钻井液堵漏材料的具体分类1.1高滤失堵漏材料作为利用率较高的钻井液堵漏材料,高滤失堵漏材料主要由纤维状材料,硅藻土等组成。
在实际施工阶段,高滤失堵漏材料会在漏失作用下,快速分散,而由此形成的稠状物质,也会快速在漏失通道里面全方位扩散,可有效发挥封堵作用。
此类堵漏材料的韧性以及可塑性都相对较强,抗压能力强。
将此类材料应用于钻井液堵漏时,可根据漏失情况对材料的粒度分布进行调节,确保其对不同尺寸的孔隙进行有效封堵。
1.2桥接堵漏材料桥接堵漏材料是一种应用频率较高的堵漏材料,由多种惰性材料组合而成。
此类材料不仅具有单一惰性材料的性能优点,同时还拥有较低的操作难度,材料的性能稳定度较高,与钻井液的流动性特征也较为契合。
桥接堵漏材料主要是由填充粒子和架桥粒子构成,两者的组合也将大大减少因不同尺寸的孔隙所导致的漏失问题。
而桥接堵漏材料的组成成分也具有多样化特性,除常见的果壳、云母以及纤维材料外,某些造价较为低廉的化工厂废弃原料以及化工副产品也可作为桥接堵漏材料的组成材料。
1.3聚合物凝胶堵漏材料从该种材料的名称可得知,其主要是由凝胶类物质组成的,能够有效地避免井壁裂缝压力传导。
其主要堵漏原理就是由于聚合物凝胶堵漏材料能够较快地渗透到需要填补的通道当中,尽快地解决井漏问题。
除此之外,聚合物凝胶堵漏材料作为较为典型的堵漏材料,还有其他突出特征,比如抗剪切的能力等,能够在铜和其他材料混合使用的过程当中充分发挥自身优势,并同其他材料一起组成堵漏效果极佳的材料组合。
随钻封缝即堵防漏技术的实验研究摘要:实验中确定随钻堵漏剂是以刚性颗粒为主,以弹性颗粒为辅的颗粒组合。
它能有效的封堵天然致漏裂缝。
该体系在钻遇天然致漏裂缝时,能在很短时间(实验中为1-2分钟),很少滤失量(实验中10-20ml)下,堵死裂缝;在钻遇天然非致漏裂缝和诱导裂缝时,水力尖劈作用使得该类裂缝逐渐开启和扩大,到达致漏裂缝时,井浆中的堵漏剂就进入裂缝,发挥作用,形成渗透率很低的堵塞层,增加地层的承压能力,实现对窄安全密度窗口地层多点不确定漏失的随钻封堵。
有效的提高钻速和节约成本。
关键词:随钻即堵防漏致漏裂缝实验研究1.前言随着勘探开发的加强,苛刻的地质条件对钻井技术提出了更高的要求。
窄安全密度窗口问题日益严重起来,对于异常压力系统的地层,往往要压住上部的高压层,泥浆密度就很高,这就必将会超过下部地层的破裂压力,面对裂缝发育的地层,这必将会发生漏失,一旦这样的高压低压互层时,这种漏失的处理将十分的困难,单纯依靠改变泥浆密度来防漏对窄密度窗口是很困难的,对付0密度窗口,甚至负密度窗口是不可能的。
常规的钻遇漏层就停钻堵漏、堵完再钻的方式虽然能处理一些仅有几条大的裂缝发育的地层,但是面对裂缝很多、位置不确定、一旦钻遇就发生漏失的地层时是无效的。
而且每次停钻堵漏,都要花费较多时间和人力物力,直接造成钻井成本持续攀升,甚至造成无法钻到目的层,使全井报废的事故。
2.技术路线面对以上问题,考虑采用以随钻防漏为主,堵漏为辅,立足于防,防不住再堵的方式。
为实现随钻防漏,必须是泥浆压力小于漏失压力,但对于窄安全密度窗口或者0密度窗口、甚至负密度窗口,这要做到就很困难了。
随钻即堵防漏技术就是在钻井过程中利用泥浆为主的技术手段来随钻不断的提高地层的破裂压力,也就是随钻提高地层的安全密度窗口。
这种“随钻防漏”是在泥浆(密度)柱压力(静十动)大于地层流体的压力情况下,同时也大于该地层的漏失压力 (破裂压力、承压能力)的情况下来实现。
高温高压深井钻井中防漏措施研究随着石油工业的发展,对深井钻井的需求也越来越高。
然而,在高温高压的环境下,深井钻井过程中的漏失问题一直是制约工业发展的一大难题。
为了保障钻井过程的安全和高效,我们需要采取一系列的防漏措施。
本文将从防漏原理、常见的防漏方法和新型的防漏技术三个方面讨论高温高压深井钻井中防漏措施的研究。
一、防漏原理深井钻井的防漏技术主要是利用钻井液形成的滤饼、段固酸化和钻孔封堵三种原理进行的。
首先是钻井液滤饼作用原理。
在钻井过程中,钻井液会顺着钻杆和套管进入井底并返回井口。
由于井下巨大的温度和压力,钻井液会溶解和流失井壁的固体物质而导致泥浆失配和漏失。
因此,我们需要利用滤饼来形成一个可靠的屏障,控制钻井液的流入和流失,减少漏失的发生。
其次是段固酸化原理。
这种原理主要是通过形成以钙、铝、铁等金属离子为主要骨架的硅酸盐分子团,来控制泥浆渗透性,达到封堵的效果。
这样可以在井壁形成一个稳固的骨架,不仅可以控制水层和油层的分离,还可以增加井壁的稳定性。
再次是钻孔封堵原理。
良好的封堵效果是防漏措施的重要方面。
在钻井过程中,我们需要通过注入一定比例的固体物质来满足封堵的要求。
固体物质应该充分展示其防漏的特性,不仅需要密封孔隙、提高钻头沉着度和提高侵入阻力等,还需要防止固体颗粒沉淀等问题。
二、常见的防漏方法1、建立泥浆联合体系泥浆联合体系是钻井过程中较常见的防漏方法。
通过对泥浆中各种成分的精细控制,建立一种具有稳定结构的泥浆系统,从而实现有效的防漏效果。
2、形成滤饼控制渗透压滤饼的形成不仅有利于减少钻井液中杂物和固体颗粒的渗透,还有助于减少地层的压缩。
因此,在滤饼的控制下,我们可以更好地控制钻井液的渗透压,从而实现防漏的效果。
3、进行高频封堵高频封堵是钻井过程中另一个有效的防漏方法。
在钻井过程中,通过不断注入多种防漏物质以及调整泥浆体系,可以达到立即封堵漏孔的效果。
这种方法可以在短时间内有效控制漏损、降低漏失率。
油基钻井液防漏堵漏技术综述摘要:在调研了大量的相关文献的基础上,归纳总结了近年来国内外油基钻井液防漏堵漏技术的研究进展。
主要包括低固相、超低渗透率油基钻井液技术和随钻防漏堵漏、凝胶堵漏、水泥浆堵漏等油基钻井液防漏堵漏技术与现场应用。
关键词:油基钻井液;防漏;堵漏油基钻井液是以油作连续相,水作分散相,乳化剂作稳定剂的油包水乳化钻井液。
相比于水基钻井液,油基钻井液具有润滑性好、抗高温抗污染能力强、体系稳定、对油气层损害程度较小等多种优点[1],广泛应用于页岩气田、大斜度定向井及水平井施工中。
但同时由于油基钻井液配制成本更高且较水基钻井液更易发生漏失,如果发生井漏,则会造成巨大的经济损失。
目前,水基钻井液堵漏材料及堵漏技术已经形成体系,种类繁多且技术成熟,但水基钻井液堵漏材料多为亲水性材料,在油基钻井液环境中容易变质、降解,堵漏效果的持久性差,并且与油基钻井液配伍性差,对油基钻井液的流变性能影响较大[2]。
因此,近年来国内外针对油基钻井液用堵漏材料及堵漏技术进行了大量的研究与发展,并取得了较好的现场应用。
1油基钻井液防漏堵漏技术1.1低固相油基钻井液技术Fossum等制备出一种低固相矿物油基钻井液体系(LSOBM)[3],LSOBM使用比重比较大的溴化钙盐水作为分散相,用标准矿物油作为连续相,用液态树脂有机物替代天然沥青作为降滤失剂。
该体系抑制能力强,滤失量低,流变性能好,与常规油基钻井液体系相比封堵性更强,有效预防了井漏问题。
M-I钻井液公司使用甲酸铯盐水配制了一种低固相油基钻井液体系,该体系不含任何固体加重剂且为单离子,性能良好,表现出很低的当量循环密度,有效预防了井漏的发生。
国内还研制了一种以复合型乳化剂和增粘剂G336为核心,同时结合降滤失剂G328和提切剂G322等处理剂配套形成了一种无土相油基钻井液体系,该体系电稳定性强,流变性好,抑制和封堵能力强,有效的减少了地层漏失,在四川页岩气水平井取得了良好的应用效果。
钻井过程中钻井液防漏堵漏技术井漏是钻井过程中常见的复杂情况,损失较大。
在钻井实践中,虽然对井漏的原因与预防己积累了一些成功的经验,有些方法虽然有效,但如果选用不当,掌握不好,不能对症下药,同样收不到好的效果。
本文从井漏产生的原因、预防及发生井漏的处理措施进行初步探讨。
一、井漏的原因井漏主要是由于钻井液液柱压力大于地层孔隙压力或破裂压力造成的。
其主要原因有:1. 地层因素:天然裂缝、溶洞、高渗透低压地层;2. 钻井工艺措施不当引起的漏失:钻井工艺措施不当发生的漏失,主要发生在上部地层环空堵塞,造成环空憋压引起漏失;开泵过猛、下钻速度过快、加重过猛造成井漏;3. 井身结构不合理,中间套管下深不够。
或不下中间套管致使高低压地层处于同一裸眼井段,造成井漏。
二、井漏的预防在钻井过程中对付井漏应坚持预防为主的原则,主要包括合理的井身结构设计、降低井筒内钻井液激动压力、提高地层承压能力。
从钻井液技术上采取的措施:1、选用合理的钻井液密度与类型,实现近平衡钻井(1)对于孔隙压力较低的井,首先考虑选用低固相聚合物钻井液、水包油钻井液、油包水钻井液、充气钻井液、泡沫钻井液或空气钻井。
在选择钻井液类型时,除了考虑钻井液密度能满足所钻井段防止井漏的最小安全密度外,还要考虑其流变性。
对于压力低、大井眼井段,应适当提高钻井液的粘切;而对于深井压力较高的小井眼井段,应降低钻井液的粘切。
(2)当井身结构确定后,为防止井漏的发生,应使钻井液液柱压力低于裸眼井段地层的破裂压力或漏失压力,而且能平衡地层孔隙压力。
2、降低钻井液环空压耗和激动压力钻井过程中钻井液可采取以下措施来降低环空压耗。
(1)在保证携带钻屑的前提下,尽可能降低钻井液粘度。
(2)降低钻井液中的无用固相含量和含砂量。
(3)降低钻井液滤失量,提高泥饼质量,防止因井壁泥饼较厚起环空间隙较小,导致环空压耗增大。
(4)钻井液加重时,应控制加重速度,并且加量均匀。
要求每循环周钻井液密度提高幅度不超过0.02g/cm3。
钻井液防漏堵漏技术研究在钻井作业中,经常会发生钻井液泄漏的问题,也是长期困扰钻井工程的一项难题。
目前,常用的解决措施是提升地层承压能力。
为了更好地解决钻井液泄漏问题,除了采用提升地层承压能力措施外,还应运用先进的堵漏技术,可有效降低钻井液泄漏率。
本文围绕钻井液防漏堵漏技术展开了研究,旨在促进钻井行业良好发展。
标签:钻井;钻井液泄漏;防漏堵漏技术在石油开采作业中,首要工作是开展钻井作业,钻井质量决定着石油开采质量。
在钻井时,经常会发生钻井液泄漏问题,较多专家、技术人员针对钻井液泄漏展开了深入研究,创建出多种防漏堵漏技术,以下内容先从地层环境与地层分析入手,总结出钻井液泄漏的类型,根据地层环境与地层、泄漏类型阐述出防漏堵漏措施,具体内容如下:1 钻井液泄漏地层环境分析钻井液泄漏问题的发生与地层环境相关,在钻井时,钻井液形成的液柱压力会遇到地层承压能力的抵抗,如果地层承压能力较低,钻井液液柱压力值过大,会导致井筒发生破裂,造成钻井液处于泄漏临界值。
可见,地层承压能力偏低是引发泄漏的根本原因。
因此,要防止发生钻井液泄漏,应强化地层承压能力。
2 泄漏地层分析2.1 泄漏地层特征分析如果钻井液发生泄漏,地层属于泄漏的主体。
地层属于层状岩石,不同地层特点决定了不同的泄漏情况,地层的地质构造、岩石矿物构成、岩石力学性质等都会影响泄漏难易程度。
地质构造能够改变地层原有状态,影响力度较大,主要表现在:构造运动会引发地层褶皱、断层,形成天然裂缝或者是破碎带,从而诱发泄漏问题,并且泄漏程度较为严重,不利于防控。
另外,地表岩层会因长期暴露在外而受到风化作用而发生疏松、裂缝网络发育的现象,再经过地质的作用,风化后的岩层会产生下陷的过程,埋入地下后形成古潜山。
如果在钻井作业在此类地层工作时,极易发生钻井液泄漏问题。
2.2 钻井液泄漏类型钻井液泄漏类型可站在两个角度进行分类:裂缝成因、裂缝宽度,首先,裂缝成因。
根据地层裂缝成因,可将钻井液泄漏分成压差性泄漏、压裂性泄漏、扩展性泄漏三种。
钻井液堵漏材料与防漏堵漏技术摘要:对于石油钻井工作而言,钻井液的合理选择是保证钻井工作顺利推进的前提。
而为了优化井漏问题的封堵效果,相关单位必须立足于钻井液防漏堵漏材料和钻井液防漏堵漏技术两大角度,为钻井业防漏堵漏工作提供强有力的保障,确保钻井工作的安全性和稳定性。
现阶段,我国钻井液防漏堵漏材料及相关技术都已获得了明显进步,随着研究力度的加大,越来越多的钻井液防漏堵漏材料开始面向市场,并得到广泛使用。
同时,施工单位也需根据井漏问题的实际情况以及区域内真实的地理环境条件,合理选择钻井液防漏堵漏材料,进一步优化钻井液防漏堵漏技术,在制定合理科学的钻井液防漏堵漏方案的基础上,解决钻井过程中的井漏技术难题。
而在新时代背景下,钻井液防漏堵漏工作的落实也需要各大新型材料和新型技术的投入和支持,这样才能及时解决井漏事故及问题,为钻井工作的高效进行奠定良好基础。
关键词:钻井液;堵漏材料;防漏堵漏技术引言钻井液是钻井工作中的重中之重,一旦出现渗流将严重影响工作安全,还会造成不可挽回的经济损失,因此,应科学选用堵漏材料,采用有效、学科的防漏堵漏技术,结合当地实际情况制定应对方案。
在未来的工作中还要加大在防漏堵漏技术方面的研究,确保钻井工作的安全开展。
1钻井工作相关概念1.1钻井的含义钻井主要指的是为了能够获取到石油天然气等矿产资源,利用各种设备等在地层上进行钻孔从而获取资源的工程。
一般是要用井架、钻机等设备进行操作。
钻井类型包含了石油钻井、矿田钻井等。
1.2造成井漏的原因井漏是在进行钻井操作时出现的事故,如果不对其及时进行处理,很有可能造成人员伤亡以及工程报废。
首先,造成这种情况发生的原因可能是天然地层的影响,由于地层条件不是特别好,有裂缝、溶洞等;其次主要是因为钻井的技术不到位;最后可能是因为井身设计的结构存在一定漏洞。
2钻井液堵漏材料分析2.1高滤失堵漏材料作为利用率较高的钻井液堵漏材料,高滤失堵漏材料主要由纤维状材料,硅藻土等组成。
钻井工程中井漏预防及堵漏技术刘㊀彬摘㊀要:在钻井工程中ꎬ井漏的发生将对钻井工程产生重大影响ꎮ井漏问题发生后ꎬ会导致钻井液漏失到井底㊁井喷等一系列问题ꎮ因此ꎬ在钻井工程中ꎬ为了保证钻井工程的顺利进行ꎬ需要防止井漏ꎬ改进堵漏技术ꎬ提高钻井企业的经济效益ꎮ关键词:钻井工程ꎻ防漏ꎻ堵漏技术一㊁钻井工程井漏分析循环损失是一种现象ꎬ在钻井工程实践中ꎬ由于各种因素的影响ꎬ钻井液在压力的作用下直接从井中流入地层ꎮ开挖作业中经常发生流通损失事故ꎮ如果漏失量相对较小ꎬ则不会直接影响正常的钻井作业ꎮ但是ꎬ如果泄漏事故严重ꎬ井中的压力将显著下降ꎬ从而影响井的稳定性ꎬ地层中的液体很容易进入井并引起喷发事故ꎮ在钻井工程实践中ꎬ循环损失的主要原因是:第一ꎬ可渗透ꎬ压碎或海绵状地层自然失去了它们的循环通道ꎮ如果在钻井过程中不能有效地控制钻井液ꎬ则很容易损失钻井液并形成循环损失事件ꎮ第二ꎬ如果在钻井过程中地层中使用的钻井液更稠密ꎬ它将更高ꎮ在地层中会出现压力差ꎬ而形成的循环事件损失会导致循环事件的损失ꎮ第三ꎬ检修流体的高粘度和剪切力会导致泵送过多ꎮ此时ꎬ该井易于保压ꎬ最终导致地层不稳定和地层损失ꎮ最后ꎬ如果钻井液本身不易输送沙土ꎬ或者井眼结垢存在问题ꎬ则会发生严重的水流失ꎮ在开挖过程中ꎮ如果进行不合理的开挖工作ꎬ则流失很容易ꎮ二㊁钻井工程防漏因素分析如果在钻井过程中发生漏失事故ꎬ则必须采取合理的防泄漏措施ꎬ以避免漏失进一步蔓延ꎮ在缺少操作的过程中ꎬ确定丢失的位置非常重要ꎮ确切的丢失位置为后续操作打下了坚实的基础ꎮ钻井的井下条件非常复杂ꎬ堵漏困难ꎮ在确定循环流失的位置时ꎬ需要根据现场的实际情况ꎬ通过结合的插拔技能的优缺点和现场经验来做出合理的选择ꎮ在制订详细的堵漏方法的过程中ꎬ确定损失压力目标非常重要ꎮ在钻探工程实践中ꎬ通常很难检查泄漏压力ꎬ这使堵头操作变得困难ꎮ在选择堵塞材料的过程中ꎬ首先必须充分了解地下泄漏通道的大小ꎮ否则ꎬ将严重影响堵塞数据的有效性ꎮ在当前的钻井过程中ꎬ第一步是通过测量泄漏率来确定缺失通道的大小ꎮ由于在实际操作中测得的空循环压力与实际值之间存在较大的误差ꎬ因此不能有效地保证空循环判断的准确性ꎮ三㊁运用堵漏技术(一)检查发生循环损失的第一次泄漏的方向泄漏后ꎬ施工人员需要加强维修ꎮ但是ꎬ了解循环损失的详细位置可以增强修复循环损失的能力ꎬ并且对循环损失进行定位非常重要ꎮ有几种方法可以识别丢失的循环位置ꎮ第一种方法是观察法ꎮ这种方法需要施工人员了解局部地层的状况ꎬ综合分析局部地层的状况和钻井液的浓度ꎬ然后估算漏失区域的大致位置ꎮ第二种方法是环形摩擦法ꎮ该方法主要是根据钻井液进口和出口处的流速来估算漏失位置ꎮ施工人员可以通过数学分析来分析数据ꎬ以查明泄漏的位置ꎮ第三种方法是示踪剂方法ꎮ将示踪剂添加到钻井液中后ꎬ示踪剂运行时间可以指示钻井液循环的时间ꎮ经过此长度后ꎬ建造者可以猜测出失水循环的方向ꎮ这是非常快的ꎮ第四种方法是井温测量方法ꎮ当循环挖掘的流体时ꎬ该方法主要使用温度规则ꎮ(二)选择合适的插头材料找到泄漏点后ꎬ施工人员必须及时关闭泄漏点ꎮ当前ꎬ一种更具成本效益的方法是使用插入的数据来填补漏洞ꎮ高性能的插拔数据可以更好地防止再次发生环流损失并提供保护ꎮ因此ꎬ工程单位应选择性能优良的材料ꎬ不得在工程中放置劣质材料ꎮ当使用物理插入方法进行插入时ꎬ主要有以下方法ꎮ第一种方法是在挖掘过程中堵塞ꎮ操作人员可以在挖掘过程中进行堵漏ꎬ而不会延迟施工时间ꎮ该方法主要是将堵漏数据与钻井液混合以完成钻探和完全堵漏的方法ꎬ但是这种方法对于大规模的循环事故损失无效ꎮ第二种方法是桥浆堵塞法ꎮ这适用于小孔中的泄漏ꎮ使用此方法时ꎬ施工人员需要按比例分配堵塞剂ꎬ将其注入失去循环的小孔中ꎬ放置一定时间ꎬ然后检查堵塞是否成功ꎮ第三种是水泥浆堵塞方法ꎬ它是最适应ꎬ最便宜且易于获得的堵塞材料ꎬ并且还改善了管道的耐压性ꎬ并且被广泛使用ꎮ混合水泥时ꎬ应注意份额分配ꎬ以确保水泥的流动性和密度ꎮ只有这样ꎬ水泥才能填充各种泄漏通道ꎮ第四种方法是可控的扩展堵漏剂堵漏方法ꎮ这是最快的物理插入方法ꎮ可控制的膨胀将堵漏剂放入井中后ꎬ遇湿气会自动膨胀ꎮ(三)合理选择化学堵漏技术化学堵塞技术是将化学试剂引入管道中ꎮ这些试剂会在管道中引起化学反应ꎬ从而改变井中的温度和压力ꎮ该技术是自适应的ꎬ并且更加方便ꎮ化学试剂本身的反应ꎮ完成干扰意图ꎮ进行化学堵塞时ꎬ还应选择高性能化学试剂ꎮ化学试剂堵漏技术可用于大大小小的循环损失事故中ꎬ并且操作可以一步完成ꎮ与分步灌装的物理堵漏要求相比ꎬ化学堵漏方法具有某些优势ꎮ四㊁结束语为了避免发生井漏的状况ꎬ就需要做好堵漏方面的预防工作ꎬ并采取堵漏技术ꎮ钻井工程中井漏的堵漏技术具有丰富的多样性ꎬ再根据钻井工程现场的实际情况将段塞堵㊁自适应防漏以及化学堵漏技术更加高效并且合理科学的结合在一起ꎬ注重准确的对漏层进行定位ꎬ这对相关工作人员也有一定的要求ꎬ比如具有较强的观察力以及分析问题的能力ꎬ注重优化施工工艺ꎬ最终能够保障钻井工程的顺利进行ꎮ参考文献:[1]崔海弟ꎬ王桂军ꎬ胡勇科ꎬ等.钻井工程中井漏预防及堵漏的技术分析[J].化工管理ꎬ2019(12):88-89. [2]吴显盛.钻井工程中井漏预防及堵漏技术分析[J].化学工程与装备ꎬ2019(2):85-86.[3]李爽.钻井工程中井漏预防及堵漏技术分析[J].石化技术ꎬ2019ꎬ26(9):47-48.作者简介:刘彬ꎬ男ꎬ汉族ꎬ山西晋城人ꎬ研究方向:钻井工程ꎬ钻井液ꎬ固井ꎮ031。
钻井液堵漏材料分析与防漏堵漏技术探讨摘要:石油钻井是一项复杂而系统性的过程。
在钻井勘探的过程中将会受到诸多复杂因素的影响,而由地下复杂地层(如衰竭地层、破碎地层、裂缝发育地层及多套压力层等)所引发的井漏问题直接影响着钻井井壁的稳定性与可靠性。
做好钻井液堵漏材料与防漏堵漏技术的研究与应用对于遏制因井漏所导致的一系列问题有着极为重要的意义。
本文在钻井液堵漏材料的基础上对钻井液防漏堵漏技术进行了分析阐述。
关键词:钻井液;堵漏材料;防漏技术1、钻井液堵漏材料的分类及其应用1.1、桥接堵漏材料桥接堵漏材料包括各类形状不同、大小各异的单一惰性材料及级配而成的复合材料,具有操作简单、取材方便、不影响钻井液流变性等特点,可减少由孔隙和裂缝造成的部分漏失和失返漏失,如国外的C-SEAL系列颗粒复合堵漏剂、MAX-BRIDGE材料等,在中国以果壳、云母、纤维及它们复配的形式为主,各种廉价化工副产品、废弃化工原料也作桥堵材料。
其作用原理包括挂阻架桥、堵塞和嵌入、渗滤、拉筋、膨胀堵塞、卡喉等作用。
在英国布伦特油田,研制出了一种由涂有表面活性剂和分散剂的玻璃丝纤维组成的新型改性纤维材料,能抗232℃高温,解决了该地区的井漏问题。
1.2、高滤失堵漏材料高滤失堵漏材料主要由渗滤性材料、纤维状材料、硅藻土等的堵漏性材料按照一定的比例混合而成,适用于因渗漏、漏失而引发的井漏事故。
高滤失堵漏材料应用于堵漏作业时,其能够在漏失层压差的作用下迅速滤失并聚集变稠形成滤饼进而作用于渗漏、漏失的通道完成堵漏。
高滤失堵漏材料应用广泛且在国内外型号众多。
1.3、柔弹性堵漏材料柔弹性材料具有较好的弹性、一定的可变形性、韧性和化学稳定性。
在扩张填充和内部挤紧压实双重作用下,自适应封堵不同形状和尺寸的孔隙或裂缝。
LC-LUBE系列、STEELSEAL系列、Rebound等均为弹性石墨材料。
这些材料具有双组分碳结构,均有多种规格和广泛的粒度分布,可随着井下压力的改变而扩张和收缩,能滞留在裂缝中形成有效封堵。
石油钻井工作繁琐复杂,受到诸多因素的影响,尤其是地层环境引发的井漏问题严重威胁着钻井工作的安全。
因此,加强钻井液防漏堵漏技术的研究具有重要的价值。
新时期,钻井液的防漏堵漏技术也应随之优化革新,使钻井工作更为安全稳定。
一、钻井液堵漏材料1.高滤失堵漏材料针对该材料来说,其实际上是由以下材料按比例混合而成的:一是渗滤性材料;二是硅藻土;三是纤维状材料。
同时该材料在因渗漏所造成的井漏事故亦或是因漏失而造成的井漏事故中较为适用。
使用该材料,其可以基于漏失层压差的不断作用之下及时演变成相应的滤饼而达到防漏堵漏的效果。
结合相关实践调查可以发现,该材料在国内外有较多的型号。
2.柔弹性堵漏材料该材料指的是拥有优质的弹性、一定韧性的堵漏材料。
该材料渗透到井壁堵漏期间可以在无形当中基于钻井液挤压以及扩充填充压力的不断作用下,结合井漏漏点的形状等相关方面加以填补,以实现对井壁裂缝的有效封堵。
一般而言,该材料通常以弹性石墨材料为主,其结合材料构成的不同可以将其分为以下几个系列:一是LC-LUBE系列;二是STEELSEAL系列。
该材料是将石墨材料当作主要材料,其所存在的双组分碳结构可在很大程度上保障堵漏材料拥有较强的弹性,可以实现自由扩张以及收缩的目的,并在充分依据井漏漏点特性的基础上演变成与之相匹配的形状以实现对漏点的科学封堵。
3.聚合物凝胶堵漏材料聚合物凝胶堵漏材料其是由凝胶类材料所构成,在应用聚合物凝胶堵漏材料进行井漏封堵的过程中,其所具有的凝胶特性能够有效阻隔裂缝压力的传导。
相对较低的固相含量能够有效的自适应漏失通道并在钻井液压力等外力的作用下进入到漏失通道或是孔隙裂缝中完成对于漏失通道的封堵。
此外,聚合物凝胶堵漏材料还具有良好的黏滞阻力和抗剪切能力,能够与其他材料配合使用用以形成更加良好的封堵效果,尤其是与惰性桥接材料相配合所形成的复配材料封堵效果更强。
4.水泥浆封堵材料结合相关资料可以发现,该材料主要是由以下材料按比例混合而成的:一是水泥;二是石灰;三是石膏;四是硅酸盐等。
钻井工程中井漏的预防及堵漏技术分析近几年来,我国对石油的需求量越来越大,这就推动了油田勘探和油田开采规模的不断扩大,而且我国油田勘探和开发技术也逐渐成熟,进而充分满足了我国社会对油气能源的需求,同时也取得了令世界瞩目的成绩。
作为油气勘探和开发工作的核心環节,钻井工程往往会受到外界多种因素的干扰,在实际钻井施工的过程中会出现比较多的问题,其中比较常见的现象就是井漏问题。
井漏与其他问题相比,具有“难预防、难解决”的特性,井漏现象往往会导致出现安全事故,会给施工现场工作人员的生命安全带来威胁,进而严重影响到企业的财产安全,甚至影响到国家的经济发展。
因此,有效地预防井漏问题,科学的使用堵漏技术是油田勘探和开采工作的重中之重。
笔者在本文将对目前钻井井漏预防的现状和堵漏技术等问题进行分析,进而谈谈如何预防钻井工程的井漏问题,并有效地使用堵漏技术。
标签:钻井工程;井漏预防;堵漏技术引言:油气能源是目前最常用的能源,随着人们对其需求量的不断增加,尤其能源逐渐成为最稀缺的能源之一。
为了能够充分满足社会发展和人类生活对能源的大量需求,各个国家都在加大力度勘探和开发油田能源,我国亦是如此。
目前,我国在油气勘探和开发方面的工作已经具有初步规模,而且勘探和开发油田的相关技术也逐渐成熟,尤其是钻井工程的相关技术及其运用,能够有效的解决实际施工过程中遇到的裂缝型油田藏等相对来说比较特殊的油气藏开发问题。
现阶段内,施工人员在钻井的过程中经常会遇到井漏难预防的问题,解决起来也比较困难,而且井漏问题带来的危害是非常大的。
因此,相关施工人员在施工过程需要采取合理的预防措施来降低井漏问题带来的影响,从而确保钻井工程的施工效率,进而提高油田勘探和开发的经济效益。
一、钻井工程中井漏预防工作和堵漏技术中的问题在传统的油田勘探和开发过程中,钻井工程往往会出现井漏等严重现象,而产生井漏问题的主要原因有以下几点:1.钻井井身结构设计不合理井身的结构是确保钻井工程顺利开展的基础,而该结构中套管的层次、套头的大小、钻头工具,以及钻井深度都是非常重要的参考数据。
钻井液漏失的预防与堵漏钻井液漏失(即井漏),是指在钻井过程中,井筒内钻井液或其他介质(固井水泥浆等)漏入地层孔隙、裂缝等空间的现象。
井漏在钻井过程中是一个非常普遍的现象,多数井眼都有不同程度的井漏。
严重的井漏会导致井壁稳定性下降,影响钻井的速度,发生井喷甚至威胁到作业人员的人身安全,给油气勘探与油气田的保护带来很大的麻烦。
所以,我们应采取一系列措施来控制井漏的发生。
一、井漏产生的原因井漏的原因可分为五种:①钻井液液柱的压力大于地层的孔隙压力或者破裂压力。
②地层中可容纳液体的孔隙大(如裂隙、溶洞等),存在漏失通道,渗透性好。
③漏失通道的口径大于钻井液中固体颗粒的大小。
④钻井工艺措施不当引起漏失,如在上方地层还空堵塞,造成还空憋压引起漏失;或者开泵过猛,下钻速度太快也可造成井漏。
⑤井本身的结构不合理。
按照井漏的程度可分为四类:渗透性漏失、裂缝性漏失、溶洞性漏失、破裂性漏失。
据有关资料统计,自然裂缝漏失与孔洞漏失约占井漏的70%,诱生裂缝占20%,其他占10%。
渗透性漏失:多发生在高渗透的砂岩地层或砾岩地层,主要原因是因为地层的高渗透性,但漏失速度不高。
裂缝性漏失:由裂缝引起,裂缝包括天然裂缝和人工裂缝。
漏失速度较快。
溶洞性漏失:由地层中形成的溶洞引起,一般只出现在灰岩地层,漏失速度很快。
破裂性漏失:由地层破裂引起,漏失速度变化大。
二、井漏的预防治理井漏,应以预防为主,堵漏为辅。
通过分析井漏产生的原因,总结出以下几种预防措施。
1、提升地层压力可以通过人为方法实现,对漏失孔道提前封堵。
①提高钻井液性能,主要针对轻微的地层漏失,可以适当提高钻井液的剪切粘度。
②在钻井液中加入堵漏材料。
③先期堵漏:钻进下部高压层前先试压,计算出上部地层的破裂压力;如果破裂压力低于钻进下部高压层的当量循环密度,必须进行堵漏;起钻至漏层以上安全位置或套管内,采用井口加压的方式试漏,检查堵漏效果,当试漏钻井液当量密度大于下部地层钻井液用密度时,方可加重钻开下部高压层。
钻井液堵漏材料及防漏堵漏技术研究进展
随着油气勘探领域的不断发展,钻井液堵漏材料及防漏堵漏技术也在不断更新和发展。
本文将探讨钻井液堵漏材料及防漏堵漏技术的研究进展。
首先,钻井液堵漏材料的研究初步形成了完整的分类体系,涵盖了化学凝固剂、物理凝固剂和分散剂等多种不同类型的材料。
其中,化学凝固剂包括有机酸、高分子聚合物、环氧树脂、硼酸等,具有凝固性能强、作用时间短等优点。
而物理凝固剂则包括橡胶、泥或黏土、沙、玻璃纤维、钢球等,具有凝固效果持久、不易降解等特点。
此外,分散剂则包括有机化合物、碳酸盐、氧化铁等,具有减小阻力、延长钻头使用寿命等优点。
这些钻井液堵漏材料在钻井作业中起到了至关重要的作用,能够有效地防止地层流失和水窜等问题。
其次,防漏堵漏技术的研究取得了长足的进展,涵盖了密封层、排水带、注浆层等多个方面。
其中,密封层是指通过填充材料、砂土、压实板等方式加固地层,使地层表面保持平整、稳定,从而达到防漏堵漏的目的。
排水带则是通过钻孔、张拉钢筋等方式打通地层水位,降低地下水位,减小漏失形成的衬里压力,达到了解决地下水窜的效果。
注浆层则是通过注射特制的材料填充孔隙,形成压力能力,保持压覆岩体的完整性,从而达到防漏堵漏的效果。
这些技术的应用不仅有助于提高钻井作业的效率,还可以减少漏失危险的发生。
综上所述,钻井液堵漏材料及防漏堵漏技术是钻井作业中不可或缺的重要组成部分。
通过不断的研究和开发,这些材料和技
术得到了不断的完善和发展,能够更好地应对不同的地质环境和突发情况,为油气勘探工作提供了坚实的保障。
在钻井液堵漏材料方面的研究中,越来越多的复合型材料在应用中得到广泛关注。
例如,复合型无机-有机材料在油井液堵漏控制中的应用逐渐得到重视。
该材料具有稳定性好、凝聚速度快、可逆性强、水分散性能好等优点,因而可以更好地增强液态钻井液的强度和抗漏性能,有效地解决井壁稳定等难题。
同时,根据钻井液的特性,不同类型的钻井液堵漏材料适用范围不同。
例如,反应性钻井液涉及的化学反应复杂,需要使用高效的化学凝固剂;钻头穿过有机质含量高的沉积物时应选择有机物相容性好的聚合物凝固剂;对于渗透性砂岩地层,可使用疏散剂和物理堵漏剂结合的方法,在整个钻井过程中降低钻头阻力以提高效率。
因此,在应用钻井液堵漏材料时,应根据具体条件选择合适的材料。
在防漏堵漏技术方面,随着技术的发展,更加高效、灵活的综合性技术逐渐应用于钻井液漏失控制。
例如,应用数字化信息化技术,可以实现实时监测、精准预测和动态调整等功能,提高防漏堵漏效率。
此外,通过应用多学科交叉技术,如地质力学、岩土工程、流体力学等,钻井液在运作中的漏失导致的损失将会更少。
例如,岩爆安全控制技术的应用,可以在处理地层变形和顶板失稳等问题时,确保钻井液的强度和抗漏性能,有效地防控岩爆的发生。
总之,随着油气勘探的不断深入,钻井液漏失控制是需要高度关注的问题。
钻井液堵漏材料及防漏堵漏技术的研究和应用,
在保证钻井作业安全、高效的同时,还能够减少资源浪费和环境污染。
因此,在日后的研究中,我们需要进一步探索各种新型液相钻井液堵漏材料和防漏堵漏技术的性能,并通过不断完善和优化,为钻井作业提供更好的技术支持,适应不断变化的勘探环境和需求。
此外,在钻井液漏失控制的研究与应用中,实践经验也非常重要。
在实际钻井过程中,不同地域、不同勘探深度、不同岩性等条件的差异,都会对钻井液漏失控制的产生和处理产生影响。
因此,对于钻井液漏失控制的应对措施,需要结合场地实际情况进行具体分析和判断,制定有针对性的解决方案。
此外,还有许多新兴技术和理论在推动钻井液漏失控制技术方面的进步。
例如,超临界二氧化碳在钻井液堵漏方面的应用,可以提高钻井液的稳定性和施工效率,同时还有利于环境保护和资源利用;聚合物微囊技术的应用,可以提高钻井液的耐高温性和防漏能力,从而提高钻井作业的安全性和效率。
这些新兴技术的不断发展,将会为钻井液漏失控制技术的改进和完善提供更多的可能性和发展空间。
在未来的研究中,我们需要更加重视钻井液漏失控制技术的创新和实践应用,通过结合不同领域的技术和知识,不断提高钻井液堵漏材料和防漏堵漏技术的性能和效率。
同时,我们也需要注重实践经验的总结和沉淀,探索在不同地域、不同环境下处理钻井液漏失控制问题的最佳实践,为钻井作业的安全和效率提供更加可靠的技术保障。
总之,钻井液漏失控制问题的处理,需要全球能源开采行业的共同努力和合作,才能实现最优解决方案。
钻井液漏失控制是钻井作业中最常见的问题之一,
需要通过防漏、堵漏等手段进行控制。
在钻井液漏失控制技术方面,已经取得了大量的研究成果并得到广泛的应用,例如使用粘土矿物和聚合物等材料进行防漏和堵漏,利用地质数据和摄像技术进行现场监控,以及应对不同地域、勘探深度、岩性等条件的差异等。
然而,现有的技术和方法还存在一些问题和挑战,例如监控设备的不实用、材料的不稳定等,需要进一步进行改进和完善。
因此,在未来的研究中,我们需要更加重视钻井液漏失控制技术的创新和实践应用,不断提高钻井液堵漏材料和防漏堵漏技术的性能和效率。
同时,需要注重实践经验的总结和沉淀,探索在不同地域、不同环境下处理钻井液漏失控制问题的最佳实践,为钻井作业的安全和效率提供更加可靠的技术保障。
因此,全球能源开采行业需要共同努力和合作,才能实现最优解决方案。