浅析地质钻探钻孔漏失情况的发生原因及堵漏技术的应用
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钻井工程中井漏预防及堵漏技术摘要:随着对石油和天然气的需求增加,我们增加了对钻井项目的投资,开采和使用了越来越多的石油和天然气井。
井喷是钻井作业中最常见的问题之一,如果处理不当,可能导致因此,为了提高钻探效率和为钻探作业创造安全的环境,钻探人员必须适当注意井喷问题,采用科学技术防止和消除井喷,以减少井喷对钻探作业的影响。
本文主要分析钻井工程中井漏预防及堵漏技术。
关键词:钻井工程;井漏原因;预防措施;堵漏技术引言近年来,随着我国经济持续快速发展,石油及天然气资源需求量不断上升,仅靠国内油气田产量供不应求,油气资源进口比重不断上升,虽然在一定程度上解决了能源紧缺的局面,但不利于国家油气供应战略安全。
国内油田企业加大了勘探开发力度,石油勘探技术不断提升。
但是,在石油钻井的过程中,依然存在井漏现象频发的情况,容易造成严重后果,不仅耽误钻井施工进度,严重的情况会诱发井喷等严重的恶性工程事故。
所以,有必要深入研究钻井工程中的井漏预防,以及堵漏技术。
加强对井漏事故的预防,提高堵漏技术应用水平,促进我国石油勘探工作长效发展。
1、井漏的简单介绍井喷是指钻井液或其他介质(固体井泥等)泄漏的现象。
)在孔隙空间、裂缝等。
,在钻井过程中在土层中。
油井泄漏问题是石油开采面临的一个挑战,而油井泄漏问题往往发生在钻井工程建设过程中。
小规模井喷对石油开采和建设没有重大影响。
如果情况严重,则可能直接影响开采石油的压力,导致井壁稳定性下降,土壤液体可能随着井喷区进入气筒而进入井壁,石油浓度下降,在严重情况下可能出现钻井问题。
这一问题可能直接导致资源浪费,影响外部环境。
因此,目前正在建设防止和处理井喷的能力,造成采油井喷的原因多种多样,实施需要对实地情况进行分析,利用科学和技术手段进行管理,有效利用石油资源,满足社会需求。
2、钻井工程中井漏的原因进行钻井作业的过程中,主要有两个因素会引发井漏。
一方面,自然因素会引导漏失,对于地质相对硬脆的地层而言,容易受到裂缝的影响,同时,会受到风化作用的影响,这种情况容易加剧漏失通道的形成。
煤田地质钻探中钻孔漏失及堵漏问题分析摘要:近年来,随着经济的发展,各行各业发展迅速,堵漏是地质钻进过程中的一个难题,钻孔漏失处理不好容易造成孔内其他事故,导致钻孔报废。
所以,要认真分析研究钻孔漏失的原因和规律,采取有效的防治对策,做好堵漏工作。
本文对煤田地质钻探中钻孔漏失及堵漏问题进行分析。
关键词:煤田地质;钻探;钻孔漏失;堵漏问题引言煤炭作为重要社会生产能源,为满足日趋上涨的需求量,近年来煤田开采技术在不断更新,以求进一步提高开采作业效率。
其中,重视地质钻探钻孔漏失问题的分析,做好堵漏处理,对实现煤田高效开采具有重要意义。
尤其是面对复杂的地质条件,怎样处理好钻孔漏失为必须要解决的重点问题,提前根据分析结果选择针对性强的措施进行防治应对,避免造成钻孔报废。
1钻孔漏失的类型①渗透性漏失,这类情况普遍是在第四系黄土层以及第三系沙砾岩层等地层纠结性较差或未胶结结构中出现,在这种土质结构中由于地层孔隙普遍较大同时孔内压力不均而形成较高渗透性,通常在漏失速度和漏失量处于缓慢较小情况时容易形成问题现象,孔内泥浆在出现消耗的同时会有泥浆返涌留存孔口位置。
②裂隙性漏失,这类情况则是在遇到断层破碎带以及裂隙发育地区等环境特点时较为常见,这种问题由于渗漏速度过快会使泥浆只进不出甚至全部漏失,极易形成危害程度较为严重的问题现象。
通常这种情况需要使用速凝水泥等材料进行封堵才能有效处理。
2煤田地质钻探中钻孔漏失及堵漏问题2.1客观原因从客观角度来分析钻孔漏失问题产生的原因,即煤田地质与水文地质条件。
岩层内孔隙环境、溶隙性环境、裂隙环境和上覆岩层含水情况等,均有可能造成漏失。
案例中煤田由来到新地层依次为奥陶统峰峰组,厚度在245m左右,多为石灰岩、白云质灰岩以及局部的泥质灰岩和石膏层。
下二叠统山西组,厚度在70m左右,多以泥质岩、石灰岩、砂岩和煤层为主,组成滨海平原沉积。
中二同上石盒子组,厚度在520m左右,多为砂岩、泥岩、砂质岩夹含砾中粒砂岩与泥质岩。
地质钻探堵漏新技术的应用及效果分析摘要:在地质钻探的过程中钻井液漏失会恶化孔内工况,钻井液正常循环被破坏,孔内压力失衡,易造成卡钻,烧钻甚至埋钻等严重事故,给施工单位造成严重的损失。
通过地质钻探取心,可直接揭露地层深部岩矿心性质,为地质找矿提供直观而准确的依据。
地层漏失是地质钻探施工过程中最常见的问题,对地质钻探工作有很大的影响,需引起地质钻探工作者的注意。
关键词:地质钻探;堵漏新技术;应用效果地层漏失是地质钻探,乃至石油、天然气、地热等所有钻探中经常遇到的共同问题。
据统计全世界油井井漏发生率占钻井总数的20%~25%,成为钻井中遇到的最为棘手的问题,造成钻井成本的大幅提高,常给施工者造成数以百万的经济损失。
地质岩心钻探虽然没有全面统计,但钻孔漏失仍然是制约提高钻探效率的主要瓶颈问题之一。
1发生地质钻探孔漏失的原因分析1.1渗透性漏失当地质层中的渗透性比较高,比如此类地质层是由粗砾岩、粗砂岩或者是含砂的岩层构成的,就极易在地质钻探时发生钻井液的漏失。
此种漏失称之为渗透性漏失。
当钻井液液柱压力的作用下,钻井液会渗透进地质层的空隙当中,此种漏失的速率较小。
1.2裂缝、溶洞类漏失当地质层中多为白云岩、石灰岩等,由于这类岩石会存在裂缝、溶洞,便会引起钻井液的漏失。
同时,如果存在地应力破碎带、断层等,地层压力小于钻井液液柱的压力而发生漏失现象。
此种漏失的速度较快,漏失量也较大,需要及时作出处理,否则将带来严重的后果。
1.3施工技术缺陷引起漏失在施工过程中出现技术上的不到位,或者直接发生技术失误,而引起地质钻探孔的漏失。
比如在施工过程中,造成地层压力与井底的压力出现明显的较大差别,其差值远远大出了钻井四周的挤压应力和地质层上的张力。
这样地层就很容易产生裂缝,引发地质钻探孔的漏失情况。
2堵漏技术研究现状经过几十年的研究摸索,国内外开发出了数百种堵漏材料。
依据其作用机理常用堵漏材料可分为6类,即桥接堵漏材料、高失水堵漏材料、暂堵材料、化学堵漏材料、无机胶凝堵漏材料和软(硬)塞类堵漏材料。
钻井工程中井漏预防及堵漏技术分析与探讨钻井工程是石油工业中非常重要的一环,而井漏的发生往往会给钻井工程带来重大的损失,因此井漏预防及堵漏技术显得尤为重要。
本文将从井漏的形成原因、预防措施和堵漏技术等方面进行分析与探讨。
一、井漏的形成原因井漏是指在钻井过程中,地层中的钻井液或压差等原因导致地层岩石破裂或孔隙中的流体窜入井筒或井壁。
主要形成原因有以下几点:1. 地层压力异常:地层中如果存在高压或低压区域,当钻井液的密度和地层压力失衡时,容易造成地层岩石破裂,导致井漏的发生。
2. 钻井工艺操作不当:如果钻井工程中的操作不当,比如钻进速度过快、循环速度不合适等,都会导致局部压力失衡,从而形成井漏。
3. 井壁稳定性差:如果井壁不够稳定,容易受到地层压力的影响而发生破裂,从而导致井漏。
4. 钻井液性质不合适:钻井液的密度、黏度等性质不合适也会导致井漏的发生。
二、井漏预防措施为了防止井漏的发生,钻井工程中需要采取一系列的预防措施,主要包括以下几点:1. 合理设计钻井方案:在设计钻井方案的时候,需要对地层情况进行充分的调查和分析,确定井壁稳定性和地层压力等参数,从而制定合理的钻井方案。
2. 选用合适的钻井液:钻井液的性质直接影响着井漏的发生,因此需要根据地层情况和钻井工艺选用合适的钻井液,并加强对钻井液的监测和管理。
3. 严格控制钻井液循环速度:合理控制钻井液的循环速度是防止井漏的关键,循环速度过快或过慢都会导致地层压力失衡,因此需要科学、严格地控制循环速度。
4. 加强井壁稳定性管理:在钻井过程中,需要不断地加强对井壁稳定性的管理,保持井壁的稳定,防止地层压力对井壁造成影响。
5. 强化井漏监测系统:建立完善的井漏监测系统,可以及时发现并解决井漏问题,避免井漏的扩大和发生。
三、井漏堵漏技术分析与探讨即使采取了各种预防措施,井漏偶尔还是会发生。
这时候就需要采取有效的堵漏技术来及时处理井漏问题。
1. 流体压裂:流体压裂是一种常用的井漏堵漏技术,通过向井内注入固体或液体流体,增加井内压力,使井漏位置的孔隙或裂隙被封堵,达到堵漏的目的。
地质钻探钻孔漏失情况的发生原因及堵漏技术的应用分析摘要:钻孔漏失问题在地质钻探工程项目建设中十分常见,严重影响了项目开展的质量与效果。
而所谓的钻孔漏失,具体指的就是在钻进的过程中引发的钻井液或是水泥浆向地层渗漏问题。
为此,在钻孔漏失问题出现的情况下,必须要科学合理地进行分析并做出判断,确保处理措施的有效性,进而为地质钻探工程项目的开展提供必要的保障,并严格控制成本费用。
基于此,文章将地质钻探钻孔漏失作为主要研究内容,阐述其发生的主要原因与必要的堵漏技术,希望有所帮助。
关键词:地质钻探;钻孔漏失;发生原因;堵漏技术;应用钻孔漏失情况的发生会对地质钻探作业的开展与落实产生诸多不利的影响,所以,有必要深入研究并分析地质钻探钻孔漏失情况的发生原因与堵漏技术。
一、地质钻探钻孔漏失发生原因阐释(一)渗透性漏失原因一般情况下,渗透性漏失最常发生于粗颗粒偌胶结或是胶结效果不理想的渗透性理想砂岩以及砂砾岩当中,而引发的主要原因就是孔内部的压力缺乏平衡性。
具体指的就是泥浆当量循环的密度高于地层压力系数,使得泥浆向地层中漏入[1]。
但需要注意的是,这种类型的钻孔漏失的实际漏失量并不大,且漏失的速度相对缓慢。
如果发生了漏失,就会在泥浆内部固体颗粒被地层孔隙阻挡以后,且泥浆能够在地层孔隙当中形成泥皮才能够随即停止。
(二)天然裂缝与溶洞性漏失原因在实际钻进的过程中,一旦遇到溶洞或是天然裂缝的情况,虽然泥浆液柱的压力不大,但同样会增加漏失的几率。
与此同时,钻进断层或者是地层破碎带也会引发程度不同的钻孔漏失问题。
而裂隙性的漏失现象,最主要的特点就是漏失的泥浆数量很大,且实际的速度也较快,一般必须要借助封堵剂或是下入套管进行解决。
(三)地层受孔内压力过大所引起的钻孔漏失如果钻孔内部的压力和地层压力之间的压差超出了地层抗张的强度与钻孔周边挤压压力,就会导致地层出现裂缝的问题。
而在具体的钻进过程中,因为泥浆流变参数缺乏合理性,或是钻进工艺方式与操作不合理,也会导致地层被压裂,进而引发漏失的问题。
钻井工程中井漏预防及堵漏技术分析与探讨钻井工程是石油勘探和开发的重要环节之一,而井漏是钻井工程中常见的问题之一,一旦发生井漏,将会给工程带来巨大的安全隐患和经济损失。
钻井工程中的井漏预防和堵漏技术显得非常重要。
本文将从井漏产生的原因、井漏预防和堵漏的技术手段等方面展开分析与探讨。
一、井漏产生的原因1. 地层条件地层条件是井漏产生的重要原因之一。
地层的裂隙、节理等都可能导致井漏的发生。
2. 钻井液失控在钻井作业中,如果钻井液的密度不够,或者钻井液中的固相粒子过大,就容易导致钻井液失控,从而引发井漏。
3. 工程操作不当工程人员的操作技术是否过硬也是导致井漏的一个重要原因。
比如在进行封隔层时,如果操作不当容易破坏地层,导致井漏的发生。
4. 钻头损坏如果钻头受损,不仅会降低钻进效率,还有可能导致井漏的发生。
二、井漏预防技术1. 合理设计井眼轨迹钻井前要进行地质勘探和评价,根据地质条件、地层性质等因素合理设计井眼轨迹,以减少穿越脆弱易漏地层的概率。
通过调整钻井液的密度、粘度等参数,确保钻井液的稳定性和密封性,避免因钻井液失控引起的井漏。
3. 加强对地层的监测在钻井过程中,要不断对地层进行监测,及时查找存在的问题,采取合理的措施加以解决,以减少井漏的发生。
4. 加强人员培训钻井工程中的人员要接受严格的培训,提高其操作技能和意识,减少因工程操作不当引起的井漏事故。
1. 封隔层技术利用特殊的封堵材料对漏失层进行封隔,以达到阻止井漏发生的目的。
2. 循环干燥法利用吸湿干燥介质,将井漏点的水分干燥,然后进行固化封堵,以堵住井漏点。
3. 泵浆技术通过泵浆技术将特定的浆液注入井漏点,形成封堵层,达到堵漏效果。
钻井工程中的井漏预防和堵漏技术是非常重要的,它关系到整个钻井工程的顺利进行和安全。
在实际应用中,需要根据具体的地质条件和钻井工程的实际情况,采取相应的预防和堵漏措施。
只有科学合理的预防和堵漏技术手段结合,才能有效降低钻井工程中井漏事故的发生率,保障钻井工程的顺利进行。
煤田地质钻探中钻孔漏失原因及处理措施摘要:随着煤田开采的不断进行,在进行地质钻探的过程中,如果遇到情况复杂的地质环境,会对钻孔施工带来一定的影响,出现漏失现象,需要进行及时的堵漏处理,来更好的保证整个施工过程的稳定性和安全性。
本文对煤田地质钻探中钻孔漏失的现象进行分析,并提出堵漏的措施。
关键词:地质钻探;钻孔漏失;堵漏措施1.前言:在煤田地质钻探施工的过程中,造成钻孔漏失现象发生的原因既有主观因素,也有客观因素,要根据不同的漏失现象进行有针对性的堵漏处理,才能有效的保证地质钻探施工的安全性,更好的提升整个煤田开采的效率。
2.煤田地质钻探中钻孔漏失的原因2.1主观原因在煤田地质钻探施工的过程中,由于主观原因造成的钻孔漏失现象比较复杂,冲洗液的选择、钻头的使用,冲洗方法的选择,钻进速度的控制以及各种具体的施工操作过程中,稍有失误,都会造成钻孔漏失现象的发生。
另外,在进行钻孔施工的过程中,如果钻井液的液柱压力与地表层压力存在一定的差异,会出现裂缝的现象,而造成漏失现象的发生。
尤其是在容易产生漏失现象的地层中,如果施工过程中钻速和钻压的控制不准确的话,更会很容易产生漏失现象。
2.2客观原因客观原因造成的煤田地质钻探钻孔漏失现象,主要表现在煤田的地质情况和水文情况两个方面。
首先,在地质情况的影响中,岩层中的孔隙,溶隙性环境,岩层的含水情况等都是造成漏失现象的主要原因。
3.煤田地质钻探中钻孔漏失的常见类型3.1渗透性漏失这种漏失现象主要发生在颗粒较粗的地层中,在这些地层中,由于岩层中的胶结性能较差,会很容易产生渗透漏失。
比如在进行钻井施工的过程中,由于钻孔内的压力与地层的压力不平衡,钻井液在进行循环使用的过程中,由于压力的差异性造成了钻井液渗漏到地层中的现象发生,进而发生钻孔漏失的现象。
在渗透性漏失现象发生后,钻井液的渗透过程中,会在地层的空隙中形成胶结的泥团。
影响钻探施工的顺利进行。
3.2裂隙性漏失在进行煤田地质钻探的过程中,施工的环境是复杂的,在一些天然形成的裂缝中,即使在这个钻探施工的过程中,钻井液的压力和地层压力之间的差异很小,也会很自然的发生裂隙性漏失现象。
地质钻探孔漏失原因及堵漏措施分析摘要:在对目前社会上进行的地质钻探进行研究中,发现这项技术在实施的过程中经常出现漏失的现象,这种现象的出现对整个地质钻探质量也产生非常严重的影响。
针对于这一点就应该对地质钻探技术出现的漏失问题进行全面分析,并根据分析结果提出合理的堵漏措施。
关键词:地质钻探孔;漏失;堵漏;原因;措施在进行工程项目施工之前,都需要对地质进行有效的探查,明确施工区域的地质状况,这样对减少施工过程中出现的质量问题,有效保证施工质量起到非常重要的作用。
目前在进行地质查探过程中,经常采取地质钻探孔的方法,但是在进行地质钻探的时候还经常出现漏失现象,如果对这种现象没有进行合理的解决,势必会造成井喷和井塌的现象发生,对整个施工项目也产生非常严重的影响。
针对于这一点就应该采取适当的堵漏措施对漏失现象进行处理,保证地质钻探符合整个项目施工要求。
一、发生地质钻探孔漏失的原因在对地质钻探过程中发生的漏失现象进行研究中,发生这种现象的出现在很大程度上是因为地质状况不符合相应规定导致的,针对于这一点就应该对进行钻探区域的地质状况进行全面研究。
一般来说在发生地质钻台孔漏失的时候,相应地质的特点主要表现在三个方面,在这里笔者就针对于这三个方面进行详细的论述。
第一,由于在进行施工之前没有对施工区域的地层和其他方面进行合理勘查,使得地层中存在的裂缝现象并没有得到有效解决。
如果在这种情况下进行地质钻探孔施工,势必会导致整个施工过程中出现钻井液扩散的现象,如果没有采取合理的方法对钻井液扩散现象进行解决,就会导致钻孔漏失大幅度发生。
第二,一般来说在进行施工的时候还需要保证地下和地面上的压力能够达到平衡的状态,这样对减少在进行地质钻探施工过程中出现的漏失现象起到非常重要的作用。
但是在目前进行的施工并没有对相应压力关系有一个全面的了解,这就导致在施工的过程中经常出现压力失衡现象,这种压力差的出现对地质钻探孔漏失起到促进的作用。
钻井工程中井漏预防及堵漏技术探讨摘要:科技的发展使人类对能量的要求越来越高。
原油作为一种重要的社会和经济发展的资源,对其进行严密的封堵,能使油田的复原速率得到更大的改善,既能保障油田的发展,又能推动国民经济的发展。
文章对钻探施工中的渗漏防治与堵漏技术进行了探讨。
关键字:钻井工程;防止泄漏和堵塞;技术一、钻井工程中井漏的成因1、钻井工程中井漏的条件(1)在岩体内存在孔隙、裂缝或孔隙,为钻井流体提供了可通过的环境;(2)当钻井流体的流体压强低于钻井流体的流体和环形流体的压损或兴奋压的总和时,就会使钻井发生泄漏。
2.井漏的原因2.1人为因素在钻探过程中,由于井眼内的压强比较低,所以很容易产生压差,所以在钻孔附近出现裂纹时,会产生一定的周期性损耗,进而对钻探工作产生不利的作用。
进步是有效果的。
此外,钻井作业中,由于注水作业会使成形破裂压力的改变更加明显,若不加以有效防护,将有很大的风险,进而对钻井施工造成不利的后果。
2.2自然因素一些渗漏的成因是由天然因素造成的,在沉淀区或在地下水的溶蚀和感官作用中,同一种构造的地层在水平上表现出类似的特征。
(1)渗透率损失:在比最大颗粒直径更大的颗粒时,往往会出现粗糙的颗粒,比如粗糙的沙子,大的石头和砂子。
在钻井过程中,由于钻井流体的压力比钻井中的孔压高,因此,在钻井过程中出现了大量的渗流。
(2)天然裂缝和海平面泄漏:岩石、白云岩隙、洞穴及不整合的冲刷、断层、感应应力断裂、火成岩入侵等均存在着丰富的裂隙与孔隙。
当柱压超过成型压强时,会出现泄漏,泄露速度大。
二、当前防漏堵漏工作中存在的主要问题在钻探施工中,预防渗漏和阻塞是十分必要的。
由于技术上的局限性,导致不能准确定位漏油部位,严重地制约了安全生产的正常进行。
在预防渗漏、堵作业中,钻井液的作用是通过控制油管的容积和转速来处理油管的破裂,但其工作效率并不高。
在预防渗漏和阻塞中,准确地定位漏油是非常关键的一环。
在漏油部位,如正、反周期试验,漏油前后的油压改变试验,注小浓度钻进油藏的漏油部位和判断油品的周期时差等。
钻井工程中井漏预防与堵漏技术的应用摘要:钻井工程中井漏产生的原因具有多样性,要充分考虑到当前钻井工程的实际情况,在井深的结构设计环节中要保证合理性,尽量降低钻井液激动压力与环空压耗,并将井漏防堵技术有效的应用其中,坚持理论联系实际的原则,使之适应当前钻井工程的实际需要。
关键词:钻井工程;井漏预防;堵漏技术;应用一、钻井工程中井漏的成因1、钻井工程中井漏的条件(1)地层中有孔隙、裂缝或溶洞,使钻井液有通行的条件,在正压差的作用下,发生漏失;(2)地层破裂压力小于钻井液液柱压力和环空压耗或激动压力之和,把地层压裂,产生漏失。
2、井漏的原因2.1人为因素在钻井工程中,与井底层破裂压力对比,井眼处压力比较小,所以容易形成压力差,导致井眼周围发生裂缝,会在一定程度上增加井漏的发生概率,对钻井工程顺利进行造成影响。
另外在钻井工程中,在进行注水作业时就会加剧地层破裂压力发生变化,如果没有进行合理的防护措施,就可能发生井漏问题,对钻井工程进行造成影响。
2.2自然因素形成漏失的原因,有些是天然的,即在沉积过程中、或地下水溶蚀过程中、或构造活动过程中形成的,同一构造的相同层位在横向分布上具有相近的性质。
(1)渗透性漏失:多发生在粗颗粒未胶结或胶结很差的地层如粗砂岩、砾岩、含砾砂岩等,只要它的平均粒径大于钻井液中数量最多的大颗粒粒径的三倍时,•在钻井液液柱压力大于地层孔隙压力时,就会发生漏失。
(2)天然裂缝、溶洞性漏失:•石灰岩、白云岩的裂缝、溶洞及不整合侵蚀面、断层、地应力破碎带、火成岩侵入体等都有大量的裂缝和孔洞,在钻井液液柱压力大于地层压力时会发生漏失,•而且漏失量大,漏失速度快。
(3)孔隙-裂缝性漏失:即前两者因素都具备的综合性漏失。
在石油开采中,由于地层中有硬脆性较大的岩层,而且岩层的空隙通透性比较好,在钻井液注入密度较大时,就容易发生渗漏问题,从而导致井漏问题的发生,对钻井工程的顺利进行造成很大影响。
二、当前防漏堵漏工作中存在的主要问题在钻井工程中,防漏堵漏工作是非常重要一部分。
地质钻探过程中堵漏技术分析摘要:矿山地质钻探是矿产资源开发中的一项重要工作,具有很强的复杂性和专业性。
在地质钻探过程中,经常发生地层渗漏。
据相关数据统计,全球地质钻探行业每年投入数亿美元用于封堵技术研究,其中90%投资于裂缝性地层。
科学有效地处理裂缝性地层的漏孔是提高钻孔效率、降低钻孔成本的关键。
应用地质钻孔封堵技术后,不仅可以解决地质钻孔中经常发生的地层漏失问题,而且可以提高矿山钻孔的工作效率和整体工作质量,在提高矿产资源开发利用率的同时创造更高的经济效益。
关键词:地质钻探;漏孔;堵漏技术引言孔漏是指在钻进、固孔等其他孔下作业中的各种作业液(钻孔液、泥浆等)在压差的作用下直接漏失进入地层的一种孔内复杂状况。
按照漏失通道可分为渗透性漏失、裂缝性漏失、溶洞性漏失三类。
漏孔可能诱发孔壁失稳、坍塌等复杂情况,不仅影响钻进速度,还会造成巨大经济损失,成为制约地质勘探开发速度的主要技术瓶颈。
1工程地质勘查中地质钻探技术的应用要求工程建设期间,高质量地质勘查工作有利于工程建设的顺利开展,地质勘查对钻探技术的应用提出了较高的技术要求,钻探期间,需提前展开全面分析,比如岩层提取率应和夹层采取率相对应。
不同类型的岩层所适用的钻探技术有所差异,要求科学调整钻探速度。
比如在水文地质勘查工作中,为了保障测试水位,完成地质试验分析,应对水层位置进行综合分析,确定钻进位置与钻进速度,确定最优钻进方案。
同时,在含水层不同的情况下,需要采取一定的分层止水处理措施,为后续技术应用奠定基础,以提高工作效率。
2裂缝性地层漏失机理漏孔主要包括地质、钻孔工程两个方面。
漏孔失需要满足三个方面:(1)P孔筒>P地层;(2)地层内部发育漏失通道;(3)钻孔液流经过的通道尺寸大于固相颗粒大小。
地层压力预测不准、压力系统复杂、地层埋深大、高温高压、存在酸性气体、钻孔措施不当等均会导致孔内部压力增大。
构造运动、火山喷发、岩浆侵入、压力作用、溶蚀作用等等会产生漏失通道。
煤田地质钻探中钻孔漏失及堵漏问题处理研究发布时间:2021-12-30T06:25:19.162Z 来源:《中国科技人才》2021年第25期作者:刘艳杰王勤明[导读] 本文对煤田地质钻探中出现钻孔漏失问题产生的影响进行分析,并从客观与主观两个层面探究导致煤田地质钻探中钻孔漏失问题出现的成因,并提出增阻堵漏技术、注浆固结技术等应用技术处理手段,希望能为有效降低钻孔漏失问题对煤田地质钻探作业质量的负面影响提供一些建议。
新汶矿业集团地质勘探有限责任公司山东泰安 271222摘要:本文对煤田地质钻探中出现钻孔漏失问题产生的影响进行分析,并从客观与主观两个层面探究导致煤田地质钻探中钻孔漏失问题出现的成因,并提出增阻堵漏技术、注浆固结技术等应用技术处理手段,希望能为有效降低钻孔漏失问题对煤田地质钻探作业质量的负面影响提供一些建议。
关键词:煤田地质;钻探;钻孔漏失;堵漏引言:地质钻探作业是煤田地质开采煤炭资源过程中关键一环,若地质钻探中出现钻孔漏失问题,且堵漏处理不及时,不仅会造成巨大经济损失,也会影响整个煤田开采进度。
如何采取有效措施处理煤田地质钻探中钻孔漏失及堵漏问题,是目前各相关人员需要考虑的问题。
1.煤田地质钻探中出现钻孔漏失问题产生的影响虽然钻孔漏失作为煤田地质钻探作业开展过程中较为常见的问题,但问题发生所产生的影响极大,若处理不及时或处理不到位,不仅会造成严重损失,也会引发各种其他问题,延缓整个作业钻探进度。
其中较为松散的岩层以及裂隙发育地层等是钻孔漏失问题高发带,当作业过程中,若发现孔内泥浆只进不出、且短时间泄露速度越来越快,说明已经发生钻孔漏失问题,必须采取相应措施立即进行处理,否则会导致孔内出现垮塌现象,问题一旦严重恶化,其影响将会无法控制。
2.导致煤田地质钻探中钻孔漏失问题出现的成因2.1客观层面通过站在客观层面角度上对煤田地质钻探中钻孔漏失问题出现的成因进行深入分析,碍于煤田地质与水文条件特殊性,地质条件极为复杂,进而增加煤田地质钻探中钻孔漏失问题发生几率。
探讨煤田钻探施工漏水的原因及其处理方法煤田在进行钻探施工时,由于地质的变化,会发生一些漏水现象,严重时还会引发孔壁坍塌,因此需要采取一定的堵漏措施。
本文先讲述煤田钻探施工漏水的原因以及堵漏机理,在进行重点分析胶结和堵塞法堵漏的技术措施,希望能为煤矿工作者带来一些帮助。
标签:煤田钻探堵漏泥浆作用1煤田钻探施工漏水的原因与堵漏分类和措施(1)煤田钻探施工漏水原因:煤田钻探时有的煤矿区主要含水层含水丰富,因此在钻进行形成的泥皮保护孔壁稳定性比较差,二泥浆粘性很高就造成了孔壁泥层皮厚但是强度非常的低,在上下钻抽吸力、地表压力以及冲击力的作用下,泥皮就很容易出现大面积脱落现象,进而出现漏水、孔壁坍塌掉块等事故。
(2)堵漏措施分类:根据煤田堵漏以及防涌特点来看,通常采用的物质包括套管、泥浆、水泥以及化学浆液等,按照作用原理可以分为以下套管隔离、胶结和堵塞法、水泥堵漏法以及压力平衡法。
套管隔离法通常是在其他的方法不可靠时才采用的办法,可靠性比较强,需要采用管材专门作业,成本大,不经常使用;水泥堵漏法比较适合中漏以上的地层,通常是在水泥中加入速凝剂来进行作业;压力平衡法比较适合中漏及以下的地层常使用泡沫泥浆来进行作业;本文主要讲述的是胶结和堵塞法,这种方法通常使用于中漏及以下的涌水地层,通常采用泥浆加多性材料来进行作业。
(3)胶结和堵塞法机理:本方法最大的好处便是能够就地取材,成本低,能够有效地减少钻孔事故。
在进行煤田钻井工作时往往会出现漏失现象,主要是因为地质结构不秘制,存在不规则的空隙,尤其是火烧后的岩石更加容易出现裂隙以及空洞等,若是钻进过程中遇到了这些地层必然会导致漏水现象,锯末、泥浆以及麻絮等可以对地层产生蓬架以及絮阻作用增加液体的流动阻碍,减少跑浆现象,增加孔内冲洗液的稳定性,泥层也会随之变得更加的坚韧。
针对于地层空洞的漏水现象。
2煤田钻探堵漏措施2.1煤田概况本文所选取的煤田煤层属于三叠系、侏罗系以及第四系,第四系厚度在38米以内,侏罗系煤层厚度在22~320米之间,在矿区的东部边缘存在烧变岩,在钻探施工时发生了严重的漏水现象,容易出现孔壁坍塌,在抽吸力以及压力作用下,泥皮出现大面积脱落现象,很容易引发事故,综合考虑到这些现象,采取胶结和堵塞法来进行防塌堵漏。
地质钻探过程中堵漏技术分析摘要:地质钻探是一项极为重要的工作,因其繁杂而技术专业,在地质钻探中地层遗失工作频率也较高。
假如这个问题无法得到立即高效的解决,就会搅乱压井液循环系统工作中,毁坏井内压强平衡状态,从而所引起的钻探安全事故将造成重大的伤亡事故和财产损失。
现阶段,伴随着地质钻探技术性成熟的,市场中出现愈来愈多一个新的补漏技术性。
这种新技术应用的诞生,对避免地层遗失也起到了重要意义,发展方向潜力无限。
关键词:地质钻探;堵漏;技术分析新式堵漏技术的发展,不但能改善地质钻探领域内的地质构造外溢难题,并且能改善钻探的效率和品质,充分运用地质钻探在资源开发利用中的重要性,在提升资源开发利用效率的前提下,造就很好的效果。
1 漏失地层分类及特点1.1 渗透性漏失对地质环境钻探里的渗漏状况进行检查,发觉一旦发生渗漏,因为井内压力差产生的影响,钻井液会相继渗漏到岩石层空隙中,产生一定的滤饼,具有抑止渗漏的功效。
与多种类型地层泄漏对比,泄漏速率相对性比较慢,一般在10立方/升下列,钻井液池液位降低相对性比较慢。
1.2 裂缝性漏失裂缝渗漏都是地质钻探中出现工作频率相对较高的渗漏难题。
按照其产生原因,裂缝性渗漏可以分为纯天然地层裂缝和钻井液工作压力功效中的地层裂缝。
在很多有纯天然裂缝的地层钻探时,不可避免会有钻井液泄漏难题。
每一次钻探都有它独特性,钻井液泄漏水平显著不一样。
在粉碎地层内进行地质钻探工作中,会有会比较多的矿井坍塌状况和很快的钻速,这种现象也伴随井漏的产生。
一般来说,在纯天然裂缝少、透水性差地层中,地层裂缝渗漏难题较为常见。
在这样的泄漏的情形下,泄漏压力等于裂开工作压力。
与多种类型地层出流对比,压裂出流速率不匀,一般在20 ~ 100 m3/h范围之内钻井液池液位短时间降低显著。
1.3 溶洞性漏失溶洞溢出难题基本上就是溶洞失土所导致的钻井液溢出。
这类泄露状况在玄武岩地质构造中比较常见。
地质钻探中如遇到溶洞,钻具很有可能被掏空,严重的话钻井液无效,根本无法出钻井液。
浅析地质钻探钻孔漏失情况的发生原因及堵漏技术的应用
【摘要】在地质钻探工程中,钻孔漏失问题时常发生,给工程的正常开展带来极大影响。
这
里我们所说的钻孔漏失,就是在钻进的时候所发生的钻井液或者是水泥浆漏入地层的情况。
出现钻孔漏失的问题时,要针对具体情况作出分析与判断,并采取相应的措施加以处理,这
对于地质钻探工程的顺利开展及成本费用的有效控制具有重要价值意义。
【关键词】地质钻探;钻孔漏失;堵漏技术;分析
一、地质钻探过程中钻孔漏失现象发生的原因分析
1、渗透性漏失
渗透性漏失多发生在粗颗粒的弱胶结或胶结较差的渗透性良好的砂岩和砂砾岩中,这种
漏失主要是孔内压力不平衡造成的,即泥浆的当量循环密度超过了地层压力系数,使泥浆漏
入地层。
渗透性漏失一般漏失量较小,漏失速度较慢。
这种漏失一旦发生,可一直持续到泥浆
中固体颗粒被地层孔隙阻挡住,泥浆在地层孔隙中逐渐形成泥皮才会停止,否则将一直进行
下去。
2、天然裂缝、溶洞性漏失
钻进过程中遇到天然裂缝和溶洞时,尽管泥浆液柱压力很低,也会发生漏失。
同样,钻进
断层、不整合地层和地层破碎带也会发生不同程度的钻孔漏失。
裂隙性漏失的特点是漏失泥
浆数量多,漏失速度很快,通常只能用封堵剂或下人套管来解决。
3、钻孔内压力过大,地层会被压出裂缝,造成钻孔漏失
当钻孔内压力与地层压力的压差超过地层的抗张强度和钻孔周围的挤压应力时,地层就
会被压出裂缝。
钻进过程中多是由于泥浆流变参数不合适,钻进工艺措施或操作不当造成地
层压裂而出现漏失。
二、地质钻探钻孔堵漏技术的应用
1、钻井液堵漏
(1)在钻孔泥浆中加入大量膨润土增加泥浆的粘度。
(2)钻孔泥浆中加人烧碱、水泥、堵漏剂、护壁剂、羧甲基纤维素等化学制剂配制高
粘度、高胶体率的优质化学泥浆,使孔内形成泥皮,此方法在渗透性良好的砂岩和砂砾岩中或
富含小裂隙的地层中比较实用,在有宽大裂隙或溶洞的地层中使用效果不好。
2、充填堵漏
(1)往孔内充填素土、粘土、砂子等,用加重钻具倒实,挤进孔壁缝隙中,配合高性能的
化学泥浆大压力钻进,形成泥皮,从而起到堵漏作用。
(2)粘土团成泥球,在泥球内掺杂麻绳碎屑、锯木、稻壳、纸屑、石棉等惰性材料制成
堵漏丸,用加重钻具倒实,挤进孔壁缝隙中进行堵漏。
(3)在堵漏丸外缠上麻绳或包裹塑料袋投进孔内堵漏(此方法适用于宽大裂隙堵漏)。
3、惰性材料堵漏
(1)常见惰性材料。
惰性材料堵漏,是用某些基本上不与冲洗介质发生化学
作用的材料
(如棉籽壳、贝壳、云母等),以充填方式堵塞钻孔的裂隙或漏失通道。
惰性材料可加在泥浆
中,也可加在水泥、化学浆液中。
(2)常用堵漏配方。
核桃壳:花生壳:棉籽壳=1:1:1
棉籽壳(粉):蛙石:纸屑=1:1:1
核桃壳:稻壳:锯沫=2:1:1
花生壳:皮革粉:云母=1.5:1:0.5
惰性材料加量,一般是泥浆量的3%一5%(重量比),循环堵漏加量为0.5%一2%。
颗粒大小
的选择,主要根据孔内裂隙的大小而定。
采用泵灌堵漏时,一般不超过3mm。
(3)惰性材料堵漏工艺。
①循环堵漏。
对深孔、长漏失段、泥浆消耗大的钻孔,可把惰性材料加在泥浆中,以防漏
和堵漏。
②泵灌堵漏。
对漏失严重的孔段,孔内不返水,冲洗液供不应求时,可将堵漏泥浆泵送到
漏失孔段,待沉淀2~5h,即可继续钻进。
③孔口灌送。
对浅孔部位的严重漏失层,在需提高材料的浓度和粒度时,如采用泵送有一
定困难,可采用孔口灌注。
④惰性材料堵漏丸。
将惰性材料掺合在粘土球中,制成堵漏丸。
送到孔内漏失段,而后下
钻搅捣,使其挤到孔壁缝隙中,以封堵漏失层。
⑤孔内分段堵漏。
孔内某孔段漏失,不需全孔堵漏时,可使用胶囊封隔器。
在孔内所需
部位“架桥”,再用泵灌堵漏。
⑥灌注器输送堵漏。
对深孔或斜孔的漏失层,如采取孔口投送惰性材料的方法,必然是
效率低、效果差,应用灌注器输送为宜。
4、水泥浆液堵漏
水泥浆液具有流动性好、易于泵送、凝结时间适当、早期强度和终凝强度高、细度适当、
容易进人岩层的微细裂隙等特点。
常用的水泥为普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐地勘水泥,另
外,为了改善水泥浆的流动性,改变水泥的凝结时间,提高水泥的强度,节约水泥,缩短灌
浆候凝时间,也可在普通水泥中加入添加剂,主要有:减水剂!速凝剂、早强剂、缓凝剂等。
水泥浆液堵漏工艺:
(1)水泥浆配比试验,在现场配制水泥浆前一定要做好室内试验,选择合适的凝固时
间;
(2)充填量的计算,根据钻孔深度、漏失地层深度、搅拌池参数、水泥浆水灰比、注
浆管路的直径、长度等计算出所配水泥浆所需的各种配料的量;
(3)检查浆液配置所需的设备、机具,准备好制浆所需的材料;
(4)现场配制水泥浆液;
(5)测定配制好的浆液的比重等性能,确定无误后将浆液放人储液池内,用泥浆泵向
钻孔内泵送水泥浆液;
(6)向钻孔内注人一定量的后续化学泥浆,将管路中的水泥浆压到计算指定位置;
(7)提出钻具等待水泥浆液凝固;
(8)等水泥浆液凝固后下钻具扫孔钻进。
5、常用化学浆液护壁堵漏
(1)脲醛树脂浆液堵漏。
脲醛树脂是尿素和甲醛水溶液合成的高分子聚合物。
是一种水溶性树脂,在酸性条件下
能迅速凝固成具有一定强度的固结体,由于性能较好,原料易得,成本较低,加工方便,因
而广泛用于复杂地层的钻孔护壁堵漏。
近十多年来,我国在其改性、灌注设备与工艺方面积
累了大量经验。
这种浆液固化时间短(十几秒至数小时),固化后有较高的机械强度(抗
压40.0~64.0Mpa),并对岩石有一定的粘结力。
由于树脂固化前能溶于水,因而在地下活动
剧烈的情况下不宜采用。
灌浆时专用工具须保证两液严格分隔灌注并同步混合。
(2)“氰凝”浆液堵漏与护壁。
“氰凝”是近十年来用于钻孔护壁堵漏的新型材料。
这种材料遇水以后能立即发生化学
反应,产生二氧化碳气体,使浆液发泡,发热膨胀,并最终生成一种不溶于水的有一定强
度的泡沫凝胶体。
(3)随钻系列堵漏剂。
随钻系列堵漏剂以刨花楠等植物胶为主要成分,复配聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、腐植
酸盐、羧甲基淀粉、海泡石、凹凸棒石、海带粉、皮革粉等几种成分制造而成。
具有护壁效
果好,堵漏成功率高,能随钻堵漏的优点,其最大特点是几乎不需停待时间,不影响钻井液
的性能,对某些性能还有所改善,如果配合惰性材料堵大漏失会起到更好的效果。
除以上三种堵漏剂之外,工程钻探过程中常用的堵漏剂还有水玻璃浆液堵漏、高失水性
堵漏剂、凝胶堵漏剂等。
6、套管堵漏
钻进过程中遇到天然裂缝、溶洞、断层、不整合地层、地层破碎带、级配较差的碎石土、
杂填土层时,多发生裂隙性漏失。
其漏失速度快、数量多,通常只能用封堵或下入技术套管
来解决。
不过下入技术套管堵漏方法一般适用于浅部地层堵漏,其深度不宜超过50mm。
三、结束语
总的来说,在地质钻探的过程中,经常会出现钻孔漏失的现象,对于钻探工作的正常进
行造成极大影响。
因此必须针对实际的漏失情况,判断其具体类型,并选择最适合的堵漏方
法加以处理,从而确保地质钻探工程的正常实施。
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