钻井过程中的地层漏失机理研究

钻井过程中井漏原因分析及对策研究摘要：由于地层压力较低，天然裂缝及大孔发育，以及钻进错误等原因，造成了钻井过程中的漏失现象。

一旦发生事故，将造成井下压力急剧降低，造成井下不稳定、垮塌，并极易发生溢水、井喷等事故。

本文通过对井漏形成原因的分析，并对其进行了判定，提出了防治的对策，为同类工程的施工提供了借鉴。

关键词：钻井；井漏原因分析；对策井漏是指在钻井、固井、完井、试井、修井过程中，由于压力差异，使钻井液进入到地层中而引起的一种非常复杂的现象。

井漏是一种危害巨大的井眼，它不但造成钻井液的大量流失，延长了钻进的周期，而且还可能引起卡钻、井喷和塌井等井下并发症。

为此，世界各国对石油钻探中的漏失问题给予了高度的关注，并为此付出了巨大的努力。

1钻井施工过程中井漏产生的条件及原因1.1井漏产生的条件。

钻井液中的固相粒子粒径比套管中井漏通道孔径小，是造成钻井液泄漏的重要原因。

(2)钻井过程中，由于钻井过程中所产生的液体压力比相应的液体压力大，在钻井过程中产生了一个正的压差。

(3)钻进的岩层中存在着大量的溶洞、裂缝、孔隙，这些都为钻井液的渗漏创造了容身的空间，也为钻井液的渗漏提供了通道。

1.2井漏产生的原因1.2.1人为原因(1)在水驱期间，储层的破裂压力会产生不同程度的改变，并产生不同程度的压差。

(2)钻井及施工不合理的主要原因是：钻井时低速太快、泵转速太高、高速钻井时钻头位移不够，使岩石颗粒密度增大。

(3)在水驱过程中，由于储层孔隙水驱的改变，使得井眼竖向水驱体系的破坏。

1.2.2天然原因所谓天然河流，就是在地质作用的作用下，逐步形成的天然河流。

总体而言，页岩渗漏的可能性比较小，而低渗、低水平线上的砾石也比较少见。

但在弱胶结砂砾岩储层中，由于其孔隙连通性好、孔隙度大等特点，使得其在钻探、穿越过程中有很高的漏失几率。

白云石灰石、石灰石等碳酸盐岩储层受风化作用及构造、成岩作用等因素的综合作用，在储层中发育了大量的孔隙和裂隙，这些孔隙和裂隙是储层中最重要的渗透通道。

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。

图1 钻井液漏失裂缝模型钻井作业中如果遇到以上漏失模型中的情况，钻井施工前期就会遇到裂缝，初始压力的数值也会发生相应的改变，井眼中的钻井液与缝内的流体在性能上、流变性上出现比较相近的数值。

裂缝面与井眼之间在时间保持不变的情况下，两者之间存在相交的情况，这时候裂缝内的压力也会逐渐的升高，井内压力也会随着钻井液的增加而上升。

在一些比较特殊的情况下，我们可以将钻井液当作是一种不能进行压缩处理的非流动性流体，通过构建与钻井液相对应的流变方程，对其实现减压、稀释的目的。

3 钻井液漏失规律3.1 裂缝面的滤失性裂缝面滤失性在井底压差相同的基础上，会逐渐的上升，这就会造成钻井液漏失的现象变得越来越严重，钻井液漏失的速率在初始阶段的时候，会有着一定程度的下降幅度。

裂缝面上的钻井液在施工阶段过程中，会出现一定程度的泥饼现象，钻井液漏失的速度在这种情况下会逐渐的呈现出下降的趋势，但是下降的速率不是很快，趋近于平稳。

钻井液漏失的速率在井底压差上升的情况下也会出现上升的趋势，需要采取科学合理的调整方式，来保障井底压差的合理性，目前采取的主要措施为通过提高钻井液体系的封堵性降低裂缝面的滤失量。

3.2 裂缝的几何参数裂缝面的倾斜角从一定角度分析是不断增加的，钻井液漏失的速率也会呈现出上升的情况，对以上现象发生的原因进行分析，其中重力对钻井液流动的影响是其主要的原因之一。

钻井液漏失的速率会随着裂缝初始倾斜角的不断增加而增加。

钻井液在相同压力的情况下漏失的渠道变得越来越多。

裂缝面在此时如果变得越来越小，钻井液漏失的速率也会受到影响变得逐渐降低。

0 引言裂缝型地层钻井作业过程中井漏是最为常见的，井漏给钻井企业带来巨大的经济损失，同时还可能造成钻井施工中出现卡钻、井喷、井塌等安全事故，甚至造成井眼报废，严重影响钻井施工进程。

国内外专家学者针对堵漏材料、堵漏工具和堵漏工艺进行了大量的研究，对井漏进行有效控制和预防，已经实现了一系列完善的技术，并且已经对其机理研究高度重视，通过大量的实验和理论研究，已经深入的了解了钻井液漏失的规律。

一、关于地层破裂压力试验、地层漏失压力试验、地层承压能力试验。

地破试验：了解套管鞋处地层破裂压力值，为计算出最大允许关井套压，为压井套压控制提供依据。

承压试验：钻开高压油气层前了解上部裸眼地层的承压能力能否承受，下步要提高钻井液密度所带来的液柱压力。

在钻井施工中，通常通过地层强度试验了解地层承压能力的大小，地层强度试验的目的主要有两个：一是了解套管鞋处地层破裂压力值；二是钻开高压油气层前了解上部裸眼地层的承压能力。

试验的方法主要有三种，即地层破裂压力试验、地层漏失压力试验、地层承压能力试验。

1、地层破裂压力试验地层破裂压力试验是为了确定套管鞋处地层的破裂压力，新区第一口探井、有浅气层分布的探井或生产井，必须进行地层破裂压力试验。

试验方法如下：（1）关闭环形空间。

（2）用水泥车以低速（0.8~1.32L/s）缓慢地启动泵向井内注入钻井液。

（3）记录各个时间的泵入量和相应的井口压力。

（4）作出以井口压力与泵入量为坐标的试验曲线，如泵速不变，也可作出井口压力和泵入时间的关系曲线。

进行地层破裂压力试验时，要注意确定以下几个压力值：（1）漏失压力（Pl）：试验曲线偏离直线的点。

此时井内钻井液开始向地层少量漏失。

习惯上以此值作为确定井控作业的关井压力依据。

如图3—9所示。

（2）破裂压力（Pf）：试验曲线的最高点。

反映了井内压力克服地层的强度使其破裂，形成裂缝，钻井液向裂缝中漏失，其后压力将下降。

（3）延伸压力（Ppro）：压力趋于平缓的点。

它使裂缝向远处扩展延伸。

（4）瞬时停泵压力（Ps）：当裂缝延伸到离开井壁压力集中区，即6倍井眼半径以远时（估计从破裂点起约历时1分钟左右），进行瞬时停泵。

记录下停泵时的压力Ps，此时裂缝仍开启，Ps应与垂直于裂缝的最小地应力值相平衡。

此后，由于停泵时间的延长，钻井液向裂缝两壁渗滤，液压下降。

由于地应力的作用，裂缝将闭合。

（5）裂缝重张压力（Pr）：瞬时停泵后重新启动泵，使闭合的裂缝重新张开。

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。

钻井工程中井漏的预防及堵漏技术分析摘要：近年来，我国社会经济发展迅速，石油资源需求量持续增加，因此石油资源勘探力度不断加深。

石油资源的勘探开发过程中，钻井属于重要设备，因为钻井井型复杂程度不断加深，因此钻井的施工工艺更为复杂化，导致钻井事故频发，直接影响到钻井施工的安全性。

为保证钻井作业的安全性，必须重视井漏的预防以及堵漏作业。

关键词：钻井工程；井漏；预防；堵漏技术；因为我国地质条件复杂，地区间差异性较大，因此井漏事故的诱发原因相对多元化，根据漏速等因素的不同，井漏可以分为不同的类型。

钻进施工作业当中，导致井漏事故的原因比较复杂化，必须重视以及做好井漏事故有效预防，结合井漏的具体状况，运用合理的堵漏技术，在保证钻井作业安全性的同时，也给我国石油资源勘探作业奠定基础保障。

1、钻井工程中井漏事故分析钻井施工作业中井漏事故比较常见，和地层与钻井施工等因素密切相关。

地层的孔隙度相对较大，并且有裂缝与溶洞等情况时，钻井液便会进入到地层中，直接导致井漏事故。

钻井液的密度较大，井筒内部压力超出地层压力产生压力差，在压力差达到临界值时导致井漏事故。

此外，地层的裂缝与溶洞相对较大，超出了钻井液内固相颗粒的尺寸也会导致井漏事故。

造成井漏事故的原因主要分为裂缝漏失、溶洞漏失、渗透漏失以及破裂漏失。

其中，裂缝漏失主要出现于裂缝较多的地层位置，在地层因为复杂化的板块运动而产生的大量地质构造裂缝，在钻井液因为压力作用沿着裂缝进入到地层内。

溶洞漏失集中于碳酸盐岩类的地层位置，碳酸盐岩因为地层流体的相应作用导致溶蚀而产生的较大溶洞，溶洞体积逐步增加，会让钻具出现放空情况，钻井液随后进入到地层内产生井漏，同时会诱发井塌与井喷事故。

渗透井漏主要位于地层疏松以及砂砾岩地层等位置，地层的孔隙度大且渗透能力高，在井筒中静液压力超过限值时，会导致井漏事故[1]。

2、钻井工程中的井漏预防措施2.1钻井结构的合理设计钻井井身结构设计的合理性与科学性直接关系到井漏事故的发生率，所以，为有效地控制钻井工程中井漏事故的发生，首先必须合理的设计钻井的井身结构。

摘要井漏是影响钻井作业安全最严重的复杂情况之一，井漏的发生不仅会给钻井工程带来不便和损失，也为油气资源的勘探开发带来极大困难。

本文针对钻井工程中井漏现象的突出问题，从井漏的类型、危害、漏失机理和影响因素入手，着重研究了漏失压力的计算方法、预防措施与井漏处理的技术方法。

本文在漏失层地质特征的基础上认为井漏主要有三种类型：渗透性漏失、裂缝性漏失、溶洞性漏失。

通过分析三大压力系统（即漏失压力、地层破裂压力、井眼内钻井液动压力）与产生井漏的相互关系，认为降低井眼内钻井液动压力是处理井漏的核心关键。

漏失压力的计算方法现在还不完善，目前主要是根据漏失地层特点建立漏失压力预测模型来计算漏失压力的，其中包括漏失压力的力学计算模型、基于统计的漏失压力计算模型等等。

井漏要防患于未然，能预防的一定要采取相应的预防措施，前期设计好合理的井身结构，钻井时要以降低井眼内钻井液动压力为主导。

井漏发生时要根据不同的漏层条件，采取相应的井漏处理技术手段，其中主要包括常规井漏和复杂井漏这两种情况。

总之，研究井漏问题对完善、提高钻井技术水平和经济效益有着极其重要的现实意义。

关键词：井漏；漏失压力；地层破裂压力；堵漏处理技术目录第1章前言 (4)1.1.研究的目的和意义 (5)1.2国内外研究现状 (6)1.3研究内容 (7)第2章地层漏失类型分析及井漏的危害 (5)2.1漏失类型分析 (5)2.1.1渗透性漏失 (5)2.1.2裂缝性漏失 (6)2.1.3溶洞性漏失 (7)2.2井漏的危害 (7)第3章地层漏失机理及影响因素分析 (8)3.1地层漏失机理 (8)3.2井漏的影响因素 (8)3.2.1影响漏失压力的因素 (8)3.2.2影响地层破裂压力的因素 (9)3.2.3影响井眼内钻井液动压力的因素 (9)第4章地层漏失压力的计算方法 (12)4.1漏失压力计算模型的理论分析........................ 错误!未定义书签。

刘家沟地层井漏技术探讨井漏是钻井过程中常见的复杂情况，处理不好就会造成更严重的后果，处理井漏应该有针对性，关键是采取的措施是否能适应地下的实际情况，在长庆油田施工的井队都知道，刘家沟地层是一个典型的大漏层，尤其是刘家沟底部更是极易发生井漏，如何更好的预防和控制好这段地层的漏失，是我们必须要考虑和研究的，下面我就通过自己的实际经验谈谈自己的观点。

首先，我们来认识一下长庆地区的构造情况，长庆地区属于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡，处于华北地区西部，是一个稳定沉降、坳陷迁移、扭动明显地多旋回克拉盆地，现今构造面貌为一南北翘起、东翼缓而长、西翼短尔陡地不对称向斜。

依据现今构造特征，盆地划分为六大构造单元，即：伊盟隆起、伊陕斜坡、天环坳陷、晋西挠褶带、西缘断褶带和渭北隆起。

而刘家沟地层，属于中生界三叠系地层，刘家沟地层地岩性为灰紫色、灰绿色、暗红色细-粗砂岩及紫红色、棕红色砂质泥岩含灰质结核，底部含细砾岩。

该地层地地层压力低，可钻性差，底部砾岩很容易漏失，严重时泥浆只进不出，给钻井工作带来了很大地风险和巨大地经济损失。

如何更好地钻过这一高风险地层呢?下面就以榆82井为例来分析一下：一、榆82井的基础数据该井构造位置鄂尔多斯盆地伊陕斜坡，地理位置陕西省子洲县老君殿乡刘家塬村。

井型直井，井别预探井。

地层情况：该井于2005年7月10日8：00开始由老井搬迁至新井，于2005年7月15日20：00开钻，于2005年7月19日6：00二开钻进。

于2005年11月8日23：00完钻，完钻井深2895米，于2005年11月16日8：00测声幅试压合格交井。

本井建井周期129天，钻井周期116天3小时，动用钻机4.12台月，钻机月速702.67米/台月，平均机械钻速5.25米/小时。

二、榆82井井漏情况介绍1、自钻开漏层到完钻的漏失情况本井在2005年7月29日23：30钻进至井深1969米时发生漏失，当时漏速在30m3/h。

采取措施是：在起钻前打入15m3(密度：1.05g/m3,粘度：50s)，到8；00起钻向井内挤入5m3泥浆静堵，未稳住压。