复杂情况预防与钻井液处理.ppt

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1、复杂情况预防与钻井液处理第一页，共132页。l第一节第一节 钻井液出现问题的根源钻井液出现问题的根源l第二节第二节 井漏的预防与处理井漏的预防与处理l第三节第三节 井喷的预防与处理井喷的预防与处理l第四节第四节 卡钻的预防及处理卡钻的预防及处理l第五节第五节 井塌的预防及处理井塌的预防及处理l第六节第六节 钻遇盐膏层的钻井液技术钻遇盐膏层的钻井液技术l第七节第七节 特殊情况下钻井液处理工艺特殊情况下钻井液处理工艺第二页，共132页。 为保证钻井工程的需要，钻井液工程师必须为保证钻井工程的需要，钻井液工程师必须将主要的钻井液性能维持在规定的数值范围，将主要的钻井液性能维持在规定的数值范围，它们是

2、：密度、粘度和造壁性。但是被破碎的它们是：密度、粘度和造壁性。但是被破碎的地层以及从地层进入钻井液的材料给维持这些地层以及从地层进入钻井液的材料给维持这些性能造成困难。高温、高压、污染物是影响性性能造成困难。高温、高压、污染物是影响性能的客观因素。水泥、空气和水从地面侵入钻能的客观因素。水泥、空气和水从地面侵入钻井液也会使钻井液污染。井液也会使钻井液污染。第三页，共132页。1、地质问题：如随着地层的造山运动，伴生了预应力、地质问题：如随着地层的造山运动，伴生了预应力地层和倾角很大的地层，将出现严重的剥落坍塌。地层和倾角很大的地层，将出现严重的剥落坍塌。此时要求钻进时要加强对井眼的清洗、压力平

3、衡和此时要求钻进时要加强对井眼的清洗、压力平衡和井眼的稳定。井眼的稳定。第四页，共132页。l2、固体污染物：包括页岩、粘土对钻、固体污染物：包括页岩、粘土对钻井液是一个危害很大的污染物。不管是井液是一个危害很大的污染物。不管是用来调节钻井液有意加进去的，还是页用来调节钻井液有意加进去的，还是页岩被破碎进入钻井液中含有的粘土。其岩被破碎进入钻井液中含有的粘土。其后果是钻井液变稠、固相含量升高、当后果是钻井液变稠、固相含量升高、当量密度升高、钻速下降并增加井漏的可量密度升高、钻速下降并增加井漏的可能性。能性。第五页，共132页。l3、化学反应、化学反应l1）、粘土的化学反应：离子交换。）、粘土的

4、化学反应：离子交换。l2）、可溶性盐类：可溶性盐进入钻井液中，钻井液变稠、）、可溶性盐类：可溶性盐进入钻井液中，钻井液变稠、切力和滤失量升高。切力和滤失量升高。l4、可溶性气体；、可溶性气体；CO2、H2S溶于水都会生成酸，溶于水都会生成酸，从而使钻井液絮凝变稠。从而使钻井液絮凝变稠。第六页，共132页。5、高温：高温会造成钻井液控制的困难，、高温：高温会造成钻井液控制的困难，其原因是：其原因是：（1）、一些处理剂在高温下分解）、一些处理剂在高温下分解（2）、高温会加剧影响处理剂效能的）、高温会加剧影响处理剂效能的 化学反应。化学反应。6、高压：高压会造成钻井液的高密度，、高压：高压会造成钻井

5、液的高密度，从而使钻井液的流变性控制困难。从而使钻井液的流变性控制困难。第七页，共132页。 一、井漏的概念一、井漏的概念 广义地讲，井漏是在钻井、固井、测试或修井广义地讲，井漏是在钻井、固井、测试或修井等各种井下作业过程中，各种工作液（包括钻井等各种井下作业过程中，各种工作液（包括钻井流体、水泥浆、完井液及其它液体等）在压差的流体、水泥浆、完井液及其它液体等）在压差的作用下，流进地层中去的一种复杂情况。作用下，流进地层中去的一种复杂情况。 我们所说的井漏，通常是指在钻井过程中所我们所说的井漏，通常是指在钻井过程中所发生的钻井液漏失现象。发生的钻井液漏失现象。第八页，共132页。l 井筒工作液

6、的压力大于地层孔隙、裂缝或溶洞井筒工作液的压力大于地层孔隙、裂缝或溶洞中液体的压力，对地层存在正压差；中液体的压力，对地层存在正压差；l 地层中存在着漏失通道及较大的足够容纳液体地层中存在着漏失通道及较大的足够容纳液体的空间。的空间。l 漏失通道的开口尺寸大于外来工作液中固相的粒漏失通道的开口尺寸大于外来工作液中固相的粒径。径。第九页，共132页。p观察钻进情况观察钻进情况 p观测岩心、钻屑情况观测岩心、钻屑情况 p观测钻井液性能变化情况观测钻井液性能变化情况 p综合分析对比综合分析对比第十页，共132页。p合理的井身结构设计合理的井身结构设计p降低井筒泥浆动压力降低井筒泥浆动压力 p提高地层

7、承压能力提高地层承压能力 第十一页，共132页。 设计部门根据地质设计及邻井钻井资料，设计部门根据地质设计及邻井钻井资料，依据待钻井预测地层孔隙压力、坍塌压力依据待钻井预测地层孔隙压力、坍塌压力和破裂压力剖面，使钻井过程中防止井喷和破裂压力剖面，使钻井过程中防止井喷或井塌所需泥浆密度所产生的液柱压力，或井塌所需泥浆密度所产生的液柱压力，低于该裸眼井段中最低的破裂压力，以防低于该裸眼井段中最低的破裂压力，以防止因压裂地层而发生井漏。如上述条件无止因压裂地层而发生井漏。如上述条件无法满足，则应下套管将低破裂压力地层与法满足，则应下套管将低破裂压力地层与高压地层加以分隔。高压地层加以分隔。第十二页，

8、共132页。（1 1）选用合理的泥浆密度与类型，实现近平衡压力钻井）选用合理的泥浆密度与类型，实现近平衡压力钻井 为防止井漏或井喷的发生，在选用裸眼井段泥浆密度时，应使为防止井漏或井喷的发生，在选用裸眼井段泥浆密度时，应使泥浆所产生的静液柱压力低于最低破裂压力或漏失压力，但高于最泥浆所产生的静液柱压力低于最低破裂压力或漏失压力，但高于最高孔隙压力。对于裂缝、孔洞十分发育的地层，由于泥浆进入地层高孔隙压力。对于裂缝、孔洞十分发育的地层，由于泥浆进入地层的流动阻力很小，地层的漏失压力与孔隙压力十分接近，为了防止的流动阻力很小，地层的漏失压力与孔隙压力十分接近，为了防止井漏，所选用的泥浆密度所产生的

9、静液柱压力，应尽可能接近地层井漏，所选用的泥浆密度所产生的静液柱压力，应尽可能接近地层孔隙压力，实现近平衡压力钻井。对于低漏失压力地层，可依据漏孔隙压力，实现近平衡压力钻井。对于低漏失压力地层，可依据漏失压力大小，选用低固相聚合物、水包油、油包水、充气、泡沫泥失压力大小，选用低固相聚合物、水包油、油包水、充气、泡沫泥浆或空气钻井，进行近平衡压力钻井。浆或空气钻井，进行近平衡压力钻井。第十三页，共132页。（1）选择泥浆类型时，除了考虑密度能满足所钻井段防止井选择泥浆类型时，除了考虑密度能满足所钻井段防止井漏所需最小安全密度的要求外，还应考虑其流变性能。对漏所需最小安全密度的要求外，还应考虑其流

10、变性能。对于地层松软、压力低的浅井段，采用大直径钻头钻井时，于地层松软、压力低的浅井段，采用大直径钻头钻井时，应选用低密度、适当粘切的泥浆；对于深井高压小井眼井应选用低密度、适当粘切的泥浆；对于深井高压小井眼井段，应选用低粘切泥浆。段，应选用低粘切泥浆。第十四页，共132页。（2）降低环空压耗a、保证钻屑携带的前提下，尽可能降低泵量和泥浆塑性粘度；b、选择合理的钻具结构，增大环空间隙，使用不膨胀的胶皮护箍，尽可能不使用大尺寸扶正器；c、加强固控，改善净化条件，减少钻屑含量，降低环空当量泥浆密度；第十五页，共132页。d d、在软的易漏地层中钻进时，控制机械钻速，力求、在软的易漏地层中钻进时，控

11、制机械钻速，力求使环空钻屑浓度小于使环空钻屑浓度小于5%5%；e e、在高渗透地层钻进时，降低泥浆滤失量，改善泥饼、在高渗透地层钻进时，降低泥浆滤失量，改善泥饼质量，防止因形成厚泥饼而引起环空间隙减小，导致质量，防止因形成厚泥饼而引起环空间隙减小，导致环空压耗增加；环空压耗增加；f f、控制加重速度，每循环一周上升值不超过、控制加重速度，每循环一周上升值不超过0.05g/cm0.05g/cm3 3，严防加重过猛而造成环空压耗增高。此外，当泥浆的动严防加重过猛而造成环空压耗增高。此外，当泥浆的动压力已接近地层漏失压力或破裂压力时，更要严格控制压力已接近地层漏失压力或破裂压力时，更要严格控制加重速

12、度，严防井漏。加重速度，严防井漏。 第十六页，共132页。（3 3）降低激动压力）降低激动压力 下钻时，尤其小井眼，控制速度避免产生过大的激下钻时，尤其小井眼，控制速度避免产生过大的激动压力，研究表明，下钻引起的激动压力为静液柱压力动压力，研究表明，下钻引起的激动压力为静液柱压力的的20%20%100%100%，岩层在这种交变载荷下，会造成井壁的破，岩层在这种交变载荷下，会造成井壁的破碎和断裂而发生井漏。碎和断裂而发生井漏。 控制和降低激动压力的措施如下：控制和降低激动压力的措施如下：A A、下钻、接单根、下套管控制下放速度，下入一柱钻具、下钻、接单根、下套管控制下放速度，下入一柱钻具或套管的

13、时间必须超过或套管的时间必须超过45s45s；B B、下钻过程可采取分段循环；小排量开泵，控制开泵泵、下钻过程可采取分段循环；小排量开泵，控制开泵泵压，先转动转盘后开泵，严防泵压过高，待泵压正常压，先转动转盘后开泵，严防泵压过高，待泵压正常后，再增大泵量至正常值；后，再增大泵量至正常值；第十七页，共132页。C C、因井塌或砂桥等引起下钻遇阻时，须缓慢开泵，并降低泵量；划、因井塌或砂桥等引起下钻遇阻时，须缓慢开泵，并降低泵量；划眼时控制速度，严防憋泵引起井漏；眼时控制速度，严防憋泵引起井漏；D D、钻进时，防止钻头泥包；、钻进时，防止钻头泥包； a) a) 在易缩径地层钻井时，采用抑制性泥浆，

14、选用合理泥浆在易缩径地层钻井时，采用抑制性泥浆，选用合理泥浆密度，防止因井径缩小而减小环空间隙；密度，防止因井径缩小而减小环空间隙； b) b) 快速弱胶凝强度的泥浆，泥浆静切力随时间增长幅度快速弱胶凝强度的泥浆，泥浆静切力随时间增长幅度小。并在钻进过程应保持泥浆性能稳定，避免泥浆性能突变而小。并在钻进过程应保持泥浆性能稳定，避免泥浆性能突变而引起压力激动；引起压力激动； c) c) 使用高密度泥浆在小井眼井段钻井时，应在保证使用高密度泥浆在小井眼井段钻井时，应在保证悬浮加重剂的前提下，尽可能降低泥浆动切力和静切力悬浮加重剂的前提下，尽可能降低泥浆动切力和静切力 第十八页，共132页。 通过人

15、为办法封堵近井筒漏失通通过人为办法封堵近井筒漏失通道，增大泥浆进入漏失层的阻力来提道，增大泥浆进入漏失层的阻力来提高地层承压能力。高地层承压能力。 三种方法：三种方法： （1 1）调整泥浆性能）调整泥浆性能 （2 2）随钻堵漏）随钻堵漏 （3 3）先期堵漏）先期堵漏第十九页，共132页。 （1 1）调整泥浆性能）调整泥浆性能 钻进空隙型漏层时，可通过增加泥浆钻进空隙型漏层时，可通过增加泥浆中膨润土含量或加入增粘剂来提高泥浆粘中膨润土含量或加入增粘剂来提高泥浆粘度、动切力、静切力，达到提高漏失层承度、动切力、静切力，达到提高漏失层承压能力来实现防漏的目的。压能力来实现防漏的目的。 适合于轻微渗透

16、性漏失层、浅井段流适合于轻微渗透性漏失层、浅井段流沙层和砾石层的漏失。沙层和砾石层的漏失。第二十页，共132页。 （2 2）随钻堵漏）随钻堵漏 对于孔隙型或孔隙对于孔隙型或孔隙裂缝型漏失地层，进入该层前，裂缝型漏失地层，进入该层前，循环时加入堵漏材料，在压差作用下，它们进入漏层，循环时加入堵漏材料，在压差作用下，它们进入漏层，封堵近井筒通道，提高了地层承压能力，起到防漏作用。封堵近井筒通道，提高了地层承压能力，起到防漏作用。 堵漏材料的种类与加量，应依据漏失性质、漏层孔吼堵漏材料的种类与加量，应依据漏失性质、漏层孔吼直径、裂缝开口尺寸进行选用。直径、裂缝开口尺寸进行选用。 第二十一页，共132

17、页。a a 单向压力封闭剂单向压力封闭剂1%1%3%3%；B B 单向压力封闭剂单向压力封闭剂1%1%3%+3%+超细碳酸钙超细碳酸钙2%2%3%3%；C C 石棉绒石棉绒2 23%+3%+超细碳酸钙超细碳酸钙2%2%3%3%；d d高软化点沥青粉高软化点沥青粉+ +超细碳酸钙，配比超细碳酸钙，配比2:12:1，加量，加量5%5%10%10%；e e单向压力封闭剂单向压力封闭剂+ +石棉绒，配比石棉绒，配比1:11:1，加量，加量1%1%3%3%； 第二十二页，共132页。p单向压力封闭剂单向压力封闭剂3%3%5%+5%+石棉绒石棉绒5%5%10%+10%+超细碳酸钙超细碳酸钙4%4%5%5%

18、；p单向压力封闭剂单向压力封闭剂2%2%3%+3%+狄塞尔堵漏剂狄塞尔堵漏剂1%1%3%3%；p加入单向压力封闭剂或石棉绒等堵剂时，加入单向压力封闭剂或石棉绒等堵剂时，应严防井内产生负压，起下钻时应避免应严防井内产生负压，起下钻时应避免发生抽吸作用。发生抽吸作用。第二十三页，共132页。 复合桥接堵漏材料（例如复合桥接堵漏材料（例如FDJ1FDJ1等）等）2%2%4%4%第二十四页，共132页。 （3 3）先期堵漏）先期堵漏 下部存在高压层，其孔隙压力超过上下部存在高压层，其孔隙压力超过上部地层漏失压力或破裂压力，且这类井又部地层漏失压力或破裂压力，且这类井又受各种条件制约而无法采用下套管将上

19、部受各种条件制约而无法采用下套管将上部地层封隔时，进入高压层前，必须采用按地层封隔时，进入高压层前，必须采用按下部高压层的孔隙压力确定的泥浆密度钻下部高压层的孔隙压力确定的泥浆密度钻进，由此必然引起上部地层漏失。为了防进，由此必然引起上部地层漏失。为了防止因上部地层漏失而引起的井涌、井喷等止因上部地层漏失而引起的井涌、井喷等复杂情况的发生，在进入高压层之前必须复杂情况的发生，在进入高压层之前必须进行先期堵漏，提高上部地层承压能力进行先期堵漏，提高上部地层承压能力（例如：塔河油田盐膏层钻进）。（例如：塔河油田盐膏层钻进）。 第二十五页，共132页。p 进行破裂压力试验，求得上部易漏地层漏失压力或

20、破裂压力；进行破裂压力试验，求得上部易漏地层漏失压力或破裂压力；p 堵漏：方法及堵剂品种加量，依据漏层特性加以选择。堵漏浆液注入堵漏：方法及堵剂品种加量，依据漏层特性加以选择。堵漏浆液注入井中后，井口加压将其挤入地层中。地层吸收量小时可挤入井中后，井口加压将其挤入地层中。地层吸收量小时可挤入4 46 6方；方；吸收量大时可挤入吸收量大时可挤入8 81212方。挤完后，静止方。挤完后，静止4848小时，然后下钻分段循环到小时，然后下钻分段循环到井底。待井内全部剩余堵漏浆液返至地面后，再调整好泥浆性能，使其符合设计井底。待井内全部剩余堵漏浆液返至地面后，再调整好泥浆性能，使其符合设计要求。要求。p

21、 试漏：起钻具至安全位置或技术套管内，加压试漏。当试漏时的当量密度试漏：起钻具至安全位置或技术套管内，加压试漏。当试漏时的当量密度超过下部地层设计泥浆密度高限时，方可加重钻开下部高压层。超过下部地层设计泥浆密度高限时，方可加重钻开下部高压层。第二十六页，共132页。 处理井漏的规程：处理井漏的规程： 1 1、分析井漏发生的原因，确定漏层位置、类型及漏失严重程度；、分析井漏发生的原因，确定漏层位置、类型及漏失严重程度； 2 2、施工前要有科学的施工设计；、施工前要有科学的施工设计； 3 3、钻进中发生井漏，如条件许可，应尽可能强钻一段，确保漏、钻进中发生井漏，如条件许可，应尽可能强钻一段，确保漏

22、层完全钻穿，以免重复处理同样的问题；层完全钻穿，以免重复处理同样的问题； 4 4、按要求配制堵漏浆液；、按要求配制堵漏浆液； 5 5、施工时如果能起钻，应尽可能采用光钻杆，下至漏层顶部；、施工时如果能起钻，应尽可能采用光钻杆，下至漏层顶部；第二十七页，共132页。 6 6、使用正确的堵剂注入方法，确保、使用正确的堵剂注入方法，确保2/32/3的堵剂进入的堵剂进入漏层近井筒处；漏层近井筒处； 7 7、施工过程中要活动钻具，避免卡钻；、施工过程中要活动钻具，避免卡钻； 8 8、凡采用桥堵剂堵漏，要取出循环管线和泵中的、凡采用桥堵剂堵漏，要取出循环管线和泵中的滤清器、筛网等，防止堵塞憋泵伤人；滤清器

23、、筛网等，防止堵塞憋泵伤人； 9 9、憋压试漏时要缓慢进行，压力一般不能超过、憋压试漏时要缓慢进行，压力一般不能超过3Mpa3Mpa，避免，避免造成新的诱导裂缝；造成新的诱导裂缝； 1010、施工完成后，各种资料必须收集整理齐全、准确。、施工完成后，各种资料必须收集整理齐全、准确。第二十八页，共132页。1 1、降低密度、降低密度2 2、提高粘度、切力、提高粘度、切力 3 3、降低粘度、切力、降低粘度、切力 4 4、改变钻井工程技术措施、改变钻井工程技术措施第二十九页，共132页。 在保证安全的前提下，通过降低密度至合理值来制止井漏。在保证安全的前提下，通过降低密度至合理值来制止井漏。但应注意

24、以下几个问题：但应注意以下几个问题： （1 1）、研究分析裸眼井段各组地层孔隙压力、破裂）、研究分析裸眼井段各组地层孔隙压力、破裂压力、坍塌压力、漏失压力，确定防喷、防塌、防漏的压力、坍塌压力、漏失压力，确定防喷、防塌、防漏的安全最低泥浆密度；安全最低泥浆密度； （2 2）、依据裸眼井段各组地层结构，确定降低密度的技术）、依据裸眼井段各组地层结构，确定降低密度的技术措施。如裸眼井段不存在塌层，可采用离心机清除泥浆固相来措施。如裸眼井段不存在塌层，可采用离心机清除泥浆固相来降低密度，同时补充增粘剂、低浓度处理剂或轻泥浆，保证既降低密度，同时补充增粘剂、低浓度处理剂或轻泥浆，保证既降低密度又保持泥

25、浆原有性能；降低密度又保持泥浆原有性能； （3 3）、降低密度时应降低泵排量，循环观察，不漏后再）、降低密度时应降低泵排量，循环观察，不漏后再逐渐提高排量至正常值，如仍不漏可恢复正常钻进。逐渐提高排量至正常值，如仍不漏可恢复正常钻进。第三十页，共132页。 当钻进浅层胶结差的砂层、砾石层或中当钻进浅层胶结差的砂层、砾石层或中深井段渗透性好的砂岩层发生井漏时，可通深井段渗透性好的砂岩层发生井漏时，可通过往泥浆中加土粉或增粘剂来提高泥浆粘度、过往泥浆中加土粉或增粘剂来提高泥浆粘度、切力，增大泥浆进入漏层的流动阻力来制止切力，增大泥浆进入漏层的流动阻力来制止井漏。亦可配制高膨润土含量的稠浆，挤入井漏

26、。亦可配制高膨润土含量的稠浆，挤入漏层堵漏。漏层堵漏。 第三十一页，共132页。 深井钻井过程中，在保证井壁稳深井钻井过程中，在保证井壁稳定、携带与悬浮岩屑的前提下，通定、携带与悬浮岩屑的前提下，通过降低粘度、切力来减低环空压耗过降低粘度、切力来减低环空压耗和下钻激动压力来制止井漏。和下钻激动压力来制止井漏。 第三十二页，共132页。(1)(1)调整泵排量：浅层胶结差的砂层、砾岩发生的井漏，通过降低泵排量来调整泵排量：浅层胶结差的砂层、砾岩发生的井漏，通过降低泵排量来降低环空压耗制止井漏；处理井塌划眼过程中因泵压升高而憋漏地层，降低环空压耗制止井漏；处理井塌划眼过程中因泵压升高而憋漏地层，也应

27、降低泵排量；因钻进速度过快，环空岩屑浓度过高而发生的井漏，也应降低泵排量；因钻进速度过快，环空岩屑浓度过高而发生的井漏，应控制钻速。应控制钻速。(2)(2)改变开泵措施：深井下钻时要分段循环；下钻到底，开泵时小排量顶通，改变开泵措施：深井下钻时要分段循环；下钻到底，开泵时小排量顶通，然后逐步增大排量，直到恢复正常排量。若不慎憋漏，可立即起至安全然后逐步增大排量，直到恢复正常排量。若不慎憋漏，可立即起至安全位置静止，不漏后，再按上述方法开泵。位置静止，不漏后，再按上述方法开泵。(3)(3)改变加重方式：控制每周加重幅度不超过改变加重方式：控制每周加重幅度不超过0.050.05；有条件时，可预先配

28、；有条件时，可预先配好重浆，按循环周均匀混入。好重浆，按循环周均匀混入。 第三十三页，共132页。 适用范围：适用范围：1 1、因操作不当，人为憋裂地层发生诱导裂缝而引起的、因操作不当，人为憋裂地层发生诱导裂缝而引起的井漏；井漏；2 2、密度过高，液柱压力超过地层破裂压力而产生的井、密度过高，液柱压力超过地层破裂压力而产生的井漏；漏；3 3、深井段发生的井漏；、深井段发生的井漏；4 4、钻进过程突发的井漏；、钻进过程突发的井漏；5 5、无论什么原因所发生的井漏，在组织堵漏实施准、无论什么原因所发生的井漏，在组织堵漏实施准备阶段均可采用静止堵漏。备阶段均可采用静止堵漏。第三十四页，共132页。

29、桥接剂可分三类：桥接剂可分三类：l硬质果壳（核桃壳等）硬质果壳（核桃壳等）l薄片状材料（云母、碎塑料片等）薄片状材料（云母、碎塑料片等）l纤维状材料（锯末、甘蔗渣、棉籽壳等）。纤维状材料（锯末、甘蔗渣、棉籽壳等）。 桥接剂级配比例对于提高堵漏成功率至关重要，通常桥接剂级配比例对于提高堵漏成功率至关重要，通常搭配比例：搭配比例： 粒状：片状：纤维状粒状：片状：纤维状 = 6= 6：3 3：2 2 第三十五页，共132页。（1 1）、尽可能找准漏层；）、尽可能找准漏层；（2 2）、根据井漏情况和漏层性质综合分析，确定桥浆浓度、）、根据井漏情况和漏层性质综合分析，确定桥浆浓度、级配和配备数量，桥浆密

30、度应接近于井浆密度；级配和配备数量，桥浆密度应接近于井浆密度；（3 3）、配堵漏基浆；）、配堵漏基浆； 能通过混合漏斗加入的，要尽可能通过漏斗加入；否则，在能通过混合漏斗加入的，要尽可能通过漏斗加入；否则，在搅拌条件下，直接加入配制罐内，应注意防漂浮、沉淀及不搅拌条件下，直接加入配制罐内，应注意防漂浮、沉淀及不可泵性。配制量应以漏速大小、漏失通道形状和段长以及井可泵性。配制量应以漏速大小、漏失通道形状和段长以及井眼尺寸等综合确定，通常范围是眼尺寸等综合确定，通常范围是20502050方方/ /次；次；第三十六页，共132页。（4 4）、确定漏失层段，将光钻杆或带大水眼钻头的钻具下）、确定漏失层

31、段，将光钻杆或带大水眼钻头的钻具下至漏层顶部至漏层顶部1010300300米位置，立即泵入已配好的桥浆，注入米位置，立即泵入已配好的桥浆，注入量以能全部覆盖漏层段并附加量以能全部覆盖漏层段并附加2 21010方为宜。通常是方为宜。通常是10102525方。方。在条件允许时，最好关井挤压。在条件允许时，最好关井挤压。（5 5）、桥浆进入地层的量应为注入量的）、桥浆进入地层的量应为注入量的2/32/3至全部。如桥浆不易至全部。如桥浆不易进入漏层，为防进入漏层，为防“封门封门”，必须采取挤压方式进行间歇法挤压，即间隔，必须采取挤压方式进行间歇法挤压，即间隔10103030分钟挤压一次。分钟挤压一次。

32、（6 6）、如能承受，应控制环压为）、如能承受，应控制环压为0.50.53Mpa3Mpa，并静候，并静候8h8h以上；关以上；关井憋压井憋压8h8h后，开防喷器，循环泥浆试漏。后，开防喷器，循环泥浆试漏。（7 7）、对于漏层不清的井，可注较大量的桥浆覆盖可能的漏层段，然后）、对于漏层不清的井，可注较大量的桥浆覆盖可能的漏层段，然后关井挤压堵漏。关井挤压堵漏。 第三十七页，共132页。 此法适用于漏层刚钻开、还未完全暴露的井段，渗透性此法适用于漏层刚钻开、还未完全暴露的井段，渗透性的或小裂缝的多漏失层段，漏层位置不清楚的漏失井段，的或小裂缝的多漏失层段，漏层位置不清楚的漏失井段，井口无加压装置的

33、漏失井。井口无加压装置的漏失井。（1 1）、往泥浆中加入一定级配的桥接剂）、往泥浆中加入一定级配的桥接剂3%3%8%8%；（2 2）、随钻堵漏时，钻头必须采用大水眼；）、随钻堵漏时，钻头必须采用大水眼；（3 3）、不停地活动钻具，严防卡钻；）、不停地活动钻具，严防卡钻；（4 4）、停用固控设备，防止除掉桥接剂；）、停用固控设备，防止除掉桥接剂；第三十八页，共132页。1、高滤失浆液堵漏法、高滤失浆液堵漏法2、暂堵法、暂堵法3、化学堵漏法、化学堵漏法4、无机胶凝物质堵漏法、无机胶凝物质堵漏法5、复合堵漏法、复合堵漏法6、强行钻进下套管封隔漏层、强行钻进下套管封隔漏层第三十九页，共132页。 该法

34、采用该法采用DTRDTR、ZDTRZDTR等高滤失堵漏剂，用清水配制成浆等高滤失堵漏剂，用清水配制成浆液，将浆液泵入井内进行堵漏的一种方法。在压差的作用下，液，将浆液泵入井内进行堵漏的一种方法。在压差的作用下，浆液迅速滤失，形成具有一定强度的滤饼，封堵漏失通道。此浆液迅速滤失，形成具有一定强度的滤饼，封堵漏失通道。此法可用于渗透性漏失、部分漏失及某些完全漏失的情况，但一法可用于渗透性漏失、部分漏失及某些完全漏失的情况，但一般是在漏层位置比较确定的情况下使用。如果是长裸眼井段，般是在漏层位置比较确定的情况下使用。如果是长裸眼井段，漏层位置不能确定，也可采用此法进行盲堵。为了提高完全漏漏层位置不能

35、确定，也可采用此法进行盲堵。为了提高完全漏失的堵漏效果，也可依据漏失通道的特性，在高滤失堵漏浆中失的堵漏效果，也可依据漏失通道的特性，在高滤失堵漏浆中再加入桥接堵漏剂。再加入桥接堵漏剂。 第四十页，共132页。 该法是指应用暂堵材料对油气层进行封堵，油气井投该法是指应用暂堵材料对油气层进行封堵，油气井投产后采用相应的解堵剂进行解堵的一种堵漏方法。此法主产后采用相应的解堵剂进行解堵的一种堵漏方法。此法主要用于封堵渗透性和微裂缝地层漏失，并能有效地减少因要用于封堵渗透性和微裂缝地层漏失，并能有效地减少因井漏引起的油气层损害。各油田目前已广泛采用单向压力井漏引起的油气层损害。各油田目前已广泛采用单向

36、压力封堵剂、易酸溶、油溶、水溶的封堵剂、易酸溶、油溶、水溶的 堵剂进行堵漏。例如，堵剂进行堵漏。例如，除单向压力封堵剂暂堵法外，还有石灰乳除单向压力封堵剂暂堵法外，还有石灰乳钻井液、钻井液、PCCPCC暂堵剂、盐粒、油溶性树脂等暂堵法。暂堵剂、盐粒、油溶性树脂等暂堵法。第四十一页，共132页。 该法是将经过筛选的化学堵剂（如该法是将经过筛选的化学堵剂（如PMNPMN化学凝胶、脲醛树化学凝胶、脲醛树脂、脂、ND1ND1堵漏浆、水解聚丙烯腈稠浆、硅酸盐和合成乳堵漏浆、水解聚丙烯腈稠浆、硅酸盐和合成乳胶等）注入漏层，形成凝胶，以封堵漏失通道。此堵漏胶等）注入漏层，形成凝胶，以封堵漏失通道。此堵漏浆液

37、密度较低，凝固时间调节范围大，浆液的渗透能力浆液密度较低，凝固时间调节范围大，浆液的渗透能力较强，滤液也能固化，可以封堵微孔缝漏失通道。该方较强，滤液也能固化，可以封堵微孔缝漏失通道。该方法对含水漏失层具有特殊效果。法对含水漏失层具有特殊效果。第四十二页，共132页。 无机胶凝堵漏物质主要以水泥浆及各种水泥混合稠浆为无机胶凝堵漏物质主要以水泥浆及各种水泥混合稠浆为基础，此法一般用于较为严重的漏失。采用水泥浆堵漏要求基础，此法一般用于较为严重的漏失。采用水泥浆堵漏要求漏层位置比较确定，大多用来封堵裂缝性和破碎性碳酸盐岩漏层位置比较确定，大多用来封堵裂缝性和破碎性碳酸盐岩及砾石层的漏失。堵漏时必须

38、搞清漏失层位置和漏失压力。及砾石层的漏失。堵漏时必须搞清漏失层位置和漏失压力。使用使用“平衡平衡”法原理进行准确计算，才能确保施工质量和安法原理进行准确计算，才能确保施工质量和安全。施工时一般必须在井筒中留一段水泥塞，水泥塞的体积全。施工时一般必须在井筒中留一段水泥塞，水泥塞的体积约等于水泥浆总体积的约等于水泥浆总体积的1/31/3左右。这是为了避免有限量的左右。这是为了避免有限量的水泥浆被顶的过远而不能封堵住漏失通道，造成堵漏失败。水泥浆被顶的过远而不能封堵住漏失通道，造成堵漏失败。第四十三页，共132页。 由于漏失类型十分复杂，尤其是由于漏失类型十分复杂，尤其是水层、气层、长段裸眼、大裂缝

39、和水层、气层、长段裸眼、大裂缝和大溶洞的漏失，采用单一的堵漏方大溶洞的漏失，采用单一的堵漏方法往往成效不大，而采用复合堵漏法往往成效不大，而采用复合堵漏可提高堵漏成功率。可提高堵漏成功率。第四十四页，共132页。 浅部地层存在长段天然水平裂缝及溶洞，浅部地层存在长段天然水平裂缝及溶洞，钻井过程中发生有进无出的严重井漏，而采钻井过程中发生有进无出的严重井漏，而采取以上各种堵漏方法均未能堵住。为了对付取以上各种堵漏方法均未能堵住。为了对付这种漏失，可采用清水或廉价的轻质钻井液这种漏失，可采用清水或廉价的轻质钻井液强行钻进，等完全钻过漏层后，再下套管封强行钻进，等完全钻过漏层后，再下套管封隔。隔。第

40、四十五页，共132页。 针对裂缝及溶洞堵漏这一难题，胜针对裂缝及溶洞堵漏这一难题，胜利泥浆公司加强了堵漏工艺技术的研究，利泥浆公司加强了堵漏工艺技术的研究，形成了一套将可循环泡沫钻井液技术应形成了一套将可循环泡沫钻井液技术应用于平衡穿漏，用特殊堵漏剂随后封堵用于平衡穿漏，用特殊堵漏剂随后封堵的工艺技术。采用该项技术堵漏作业的工艺技术。采用该项技术堵漏作业5050多口井，取得了良好的效果，缩短了钻多口井，取得了良好的效果，缩短了钻井周期，降低了成本。井周期，降低了成本。 第四十六页，共132页。 可酸化凝固型堵漏剂注入地层后，可酸化凝固型堵漏剂注入地层后，在地层压力、温度的作用下，各组在地层压力

41、、温度的作用下，各组分之间发生物理化学反应，形成了分之间发生物理化学反应，形成了凝固强度高并且凝固强度可调、特凝固强度高并且凝固强度可调、特别是凝固后体积不缩小的封堵物。别是凝固后体积不缩小的封堵物。第四十七页，共132页。（1 1）、酸溶率：）、酸溶率：85%85%95%95%（2 2）、抗温性：）、抗温性：250250以上以上（3 3）、封堵率：）、封堵率：95%95%98%98%（4 4）、悬浮稳定性：稳定）、悬浮稳定性：稳定15h15h20h20h（5 5）、凝固时间：）、凝固时间：8h8h16h16h第四十八页，共132页。 主要特点：主要特点：（1 1）、凝固强度高，稠化快，固化慢

42、。）、凝固强度高，稠化快，固化慢。（2 2）、密度低，流动性好。耐温性好，抗污染能力强。）、密度低，流动性好。耐温性好，抗污染能力强。（3 3）、成本低，用量少。凝固强度、凝固时间可调。）、成本低，用量少。凝固强度、凝固时间可调。（4 4）、酸溶率高，易于施工，不需添加其它专用设备。）、酸溶率高，易于施工，不需添加其它专用设备。 使用范围：使用范围：（1 1）、火成岩、古潜山严重漏失地层。）、火成岩、古潜山严重漏失地层。（2 2）、溶洞、裂缝及严重亏空地层。）、溶洞、裂缝及严重亏空地层。第四十九页，共132页。 该井是在白该井是在白3 3井的基础上侧钻的一口预探井井的基础上侧钻的一口预探井,

43、98, 98年年4 4月月6 6日日用用215.6mm215.6mm的钻头自的钻头自784m784m定向钻进，定向钻进，4 4月月2020日日1010：0000钻至钻至1356m1356m进凝灰岩顶界，进凝灰岩顶界，1313：0000钻至钻至1403.52m1403.52m发生漏失，只进不出。发生漏失，只进不出。从发生井漏到从发生井漏到4 4月月2323日，漏失日，漏失20002000多方多方。期间进行过多次常规。期间进行过多次常规堵漏，但未成功，且井下出现井眼垮塌现象。勘探公司经堵漏，但未成功，且井下出现井眼垮塌现象。勘探公司经过论证，决定下入技术套管后改用可循环泡沫钻井液并配过论证，决定下

44、入技术套管后改用可循环泡沫钻井液并配合合DJ-DJSDJ-DJS型堵剂边钻边堵，完成该井钻探任务。到型堵剂边钻边堵，完成该井钻探任务。到5 5月月1515日全井转日全井转化为泡沫泥浆化为泡沫泥浆, , 本着边钻边堵的原则，先后进行了五次封堵，取得了良本着边钻边堵的原则，先后进行了五次封堵，取得了良好效果。好效果。 第五十页，共132页。 井喷井喷(Well Blow out)是指地层流体失去是指地层流体失去控制，喷到地面，或是窜至其它地层的现控制，喷到地面，或是窜至其它地层的现象。它是钻井工程较为常见的恶性事故。象。它是钻井工程较为常见的恶性事故。轻则使油气层受到破坏，影响钻井工期；轻则使油气

45、层受到破坏，影响钻井工期；重则使油气井报废，延误油气田的勘探开重则使油气井报废，延误油气田的勘探开发工作。发工作。第五十一页，共132页。 钻井过程中，井内的液柱压力不是一个固定不变的恒钻井过程中，井内的液柱压力不是一个固定不变的恒定值，而是随钻井作业条件改变而不断发生变化。作用定值，而是随钻井作业条件改变而不断发生变化。作用于井底的压力可用以下通式来表示于井底的压力可用以下通式来表示（1）（2）（3）（4）（5）（6）第五十二页，共132页。（7）（8）第五十三页，共132页。 发生井喷的基本条件是井内液柱压力小于地层压力。发生井喷的基本条件是井内液柱压力小于地层压力。井喷发生的主要原因可以

46、归纳为以下几个方面：地层压力掌井喷发生的主要原因可以归纳为以下几个方面：地层压力掌握得不够确切，采用的钻井液密度偏低；井筒中钻井液液柱握得不够确切，采用的钻井液密度偏低；井筒中钻井液液柱下降；钻井液密度因地层流体的进入而下降；起下钻具时抽下降；钻井液密度因地层流体的进入而下降；起下钻具时抽吸压力或激动压力过高；钻遇特高压油、气、水层等。吸压力或激动压力过高；钻遇特高压油、气、水层等。 上面已经分析了不同钻井作业过程中井内液柱压力的不同之上面已经分析了不同钻井作业过程中井内液柱压力的不同之处，表明在不同钻井作业过程中，发生井喷的原因亦不完全相同。处，表明在不同钻井作业过程中，发生井喷的原因亦不完

47、全相同。下面分别对钻井的四个主要作业过程中发生井喷的原因进行分析。下面分别对钻井的四个主要作业过程中发生井喷的原因进行分析。 第五十四页，共132页。1钻进过程中井喷发生的原因钻进过程中井喷发生的原因 油气井在钻进过程中常有以下原因会导致油气井在钻进过程中常有以下原因会导致井喷事故发生：井喷事故发生： (1)钻到油、气、水层时，钻井液当量密度钻到油、气、水层时，钻井液当量密度低于地层的压力系数就会发生井喷。低于地层的压力系数就会发生井喷。第五十五页，共132页。 (2)在油气层中钻进时，钻屑里的天然气、油混入到钻井液中，钻在油气层中钻进时，钻屑里的天然气、油混入到钻井液中，钻井液受到油、气侵。

48、随着钻井液沿着环空上返，气体不断膨胀。井液受到油、气侵。随着钻井液沿着环空上返，气体不断膨胀。越靠近井底处钻井液中的含气量越低，钻井液密度越高；越靠近越靠近井底处钻井液中的含气量越低，钻井液密度越高；越靠近井口处钻井液中的含气量越高，钻井液密度越低。测定结果表明，井口处钻井液中的含气量越高，钻井液密度越低。测定结果表明，沿着整个井筒钻井液的密度呈对数曲线变化，井筒中的液柱压力沿着整个井筒钻井液的密度呈对数曲线变化，井筒中的液柱压力逐渐减小。如钻井液气侵严重，没有及时采取措施，一旦液柱压逐渐减小。如钻井液气侵严重，没有及时采取措施，一旦液柱压力降低到小于地层孔隙压力，就会发生井喷。钻井过程中钻井

49、液力降低到小于地层孔隙压力，就会发生井喷。钻井过程中钻井液气侵的严重程度与钻井液密度、地层中的含气量、钻速以及环空气侵的严重程度与钻井液密度、地层中的含气量、钻速以及环空返速等因素有关。返速等因素有关。 (3)如果钻进过程中发生井漏，井筒内钻井液液面下降，液柱压力降低。当液如果钻进过程中发生井漏，井筒内钻井液液面下降，液柱压力降低。当液柱的静液压力降至低于高压油、气、水层压力时，就会引起井喷。柱的静液压力降至低于高压油、气、水层压力时，就会引起井喷。 第五十六页，共132页。2起钻过程中井喷发生的原因起钻过程中井喷发生的原因 起钻过程中，有下述原因可引起井筒中钻井液作用在起钻过程中，有下述原因

50、可引起井筒中钻井液作用在油气水层的压力下降。当压力一旦降至低于地层孔隙油气水层的压力下降。当压力一旦降至低于地层孔隙压力时就会引起井喷。压力时就会引起井喷。l起钻时未及时灌钻井液，造成井内液柱压力下降。起钻时未及时灌钻井液，造成井内液柱压力下降。l起钻时钻井液停止循环，失去循环压力，使钻井液作用起钻时钻井液停止循环，失去循环压力，使钻井液作用在地层的压力下降。在地层的压力下降。起钻过程中，因钻头或钻铤泥包、地层缩径、钻井液粘度和起钻过程中，因钻头或钻铤泥包、地层缩径、钻井液粘度和切力过大、起钻速度过快等原因，使上提钻具时产生很高的切力过大、起钻速度过快等原因，使上提钻具时产生很高的抽吸压力，因