【文章內(nèi)容簡介】 井壁穩(wěn)定 受構造應力原本破碎的地層（完全破碎、大量裂縫 … ）以及在井眼形成后在上覆壓力作用下產(chǎn)生破碎的地層（深部白云巖、硬碎性頁巖、煤層 … 等）為破碎性地層（大量微型裂縫存在）。 P塌 由地應力、巖石本體力學性質(zhì)、巖石本體強度、巖體結構面（弱面）的密度（包括裂縫密度）、弱面間摩擦力以及井眼狀態(tài)所決定。泥漿要嚴重影響 P塌 的大小。 1. 泥漿對 P塌的影響 ⑴ 泥漿對巖石的水化作用 同樣影響 P塌，其影響規(guī)律同于水敏性頁巖地層。但由于通常這類地層水化能力很弱，其影響占次要地位，不作專門討論。 ⑵ 泥漿或泥漿濾液進入地層裂縫引起 P塌上升 : ① 進入推動力： 正壓差： ? P泥 ＞ P地 引起泥漿或濾液進入裂縫，特別是當 ?泥 ↗ ，將裂縫壓開后更為嚴重。 毛管附加壓力： ? 地層表面親水，將自動吸水，阻止油的進入 ? 地層表面親油，將自動吸油，阻止水的進入 ② 作用機理 泥漿或濾液進入裂縫，使裂縫張開，同時大大降低縫面間摩擦力，使 P塌大幅度上升。 對于破碎性地層一般 P塌 0，即必須用泥漿柱壓力 P泥 ≥ P塌 來平衡才能保證穩(wěn)定。因此遇到井塌必須提高泥漿密度。 但只有當裂縫完全都是閉合時， P泥才能起到穩(wěn)定井壁（防塌）作用，若裂縫不能完全閉合，或提高密度而使裂縫開啟則會出現(xiàn)以下問題。 （ A）泥漿或濾液滲入地層其推動壓力來源于 P泥，則 P泥 中只有一部份（稱為有效壓力 P有效 =P泥 P滲 ）用來平衡 P塌 。 因此 ，若不能阻止泥漿滲入裂縫， 提高P泥未必就對防塌有好處?？赡芤?P有效反而下降，對于嚴重破碎的地層甚至降為 0。即此時提高泥漿密度可能適得其反。 （ B） 泥漿液相進入地層脹開裂縫，降低弱面摩擦力使 P塌 上升。泥漿進入愈多進入愈深， P塌 上升愈多。 ③ 現(xiàn)象與規(guī)律 ? 若不能有效封堵住裂縫阻斷泥漿液相進入裂縫，則不能防塌。 ? 與泥漿類型無關；油基泥漿、水基泥漿效果一樣。 ? 提高泥漿密度不起作用反而密度愈高，井塌愈兇，甚至形成惡性循環(huán)。 ? 從鉆進這類地層經(jīng)驗中總結的地層 P塌 一般偏高較多。 ? 若有水化作用，二者疊加，問題更為復雜。 2. 泥漿防塌技術 ⑴ 技術要點 在現(xiàn)有防塌技術的基礎上特別強調(diào) ① 有效封堵 在井壁表層很淺 (深度小于地層破碎塊的尺寸 )的地方很快 (形成井壁的同時 )形成滲透率為 0的封堵層。 A. 物理化學封堵 親水的地層用油基泥漿：毛管壓力阻止泥漿進入裂縫。設： ?ow=50dyncm1， 地層完全親水： H(井深 m) D(縫寬 μ) ?(當量泥漿密度 ) 3000 1 3000 2 3000 3 4000 1 4000 2 4000 3 5000 1 5000 2 5000 3 B. 泥漿封堵作用 : (對地層的封堵不是泥漿泥餅 ) ? 封堵機理 ：固相粒子裂縫上架橋，變縫為孔，孔上架橋逐級填充，最后變形粒子填死。 ? 關鍵因素 ：裂縫架橋粒子的形狀與級配 (與裂縫匹配 )變形粒子的粒度與軟化點。 (無螢光 ) ② 泥漿封堵能力的評價裝置、方法和標準 目前正在建立 ③ 封堵劑 架橋粒子：纖維狀的各級粒子 變形粒子：粒度中值， 25?，不同軟化 點的塑性粒子（探井還需無螢光）。 ④ 合理泥漿密度 由三個因素決定： ? 由地應力和巖石力學因素與地層流體壓力決定的 P塌 ? 由地層粘土水化作用和泥漿抑制水化能力決定的 P塌 的增加 ? 由泥漿的封堵能力所決定的 P塌 ⑵ 破碎地層防塌泥漿體系 現(xiàn)有的各類泥漿體系均有可能形成有效的防塌泥漿體系。 用泥漿抑制水化能力和封堵能力的評價方法和評價標準，指導泥漿抑制劑、封堵劑的選擇。 用已有的泥漿技術和成功經(jīng)驗完成泥漿處理劑的選擇、各種性能調(diào)節(jié)、控制，最終建立起相應的泥漿體系。 ⑵ 破碎地層防塌泥漿體系 現(xiàn)有的各類泥漿體系均有可能形成有效的防塌泥漿體系。 用泥漿抑制水化能力和封堵能力的評價方法和評價標準，指導泥漿抑制劑、封堵劑的選擇。 用已有的泥漿技術和成功經(jīng)驗完成泥漿處理劑的選擇、各種性能調(diào)節(jié)、控制，最終建立起相應的泥漿體系。 （三）小結 目前，防塌泥漿技術的發(fā)展是建立在現(xiàn)有防塌泥漿體系及防塌鉆井、泥漿應用配套技術的基礎上： ⑴ 定量評價泥漿抑制水化能力、封堵方式和封堵能力的基礎上合理確定泥漿密度（有利于防塌、有利于鉆井的其它作業(yè)）； ⑵ 以能反映井下實際情況的泥漿抑制水化能力評價方法和標準為指導，合理選擇抑制劑；有機酸鹽、聚乙二醇 … 等是近年來新發(fā)展的抑制劑。 ⑶ 以泥漿封堵能力 (各類 )的評價標準和評價方法指導泥漿封堵技術和封堵劑的選擇； (聚乙二醇對頁巖中微孔的堵塞是近年的一個突破 … )。 ⑷ 以現(xiàn)有泥漿理論和技術建立泥漿體系。與鉆井工程密切配合形成有效的鉆井、泥漿防塌技術。 ⑸ 油基泥漿：抑制性好，則封堵方式及封堵能力是重點。 水基泥漿：抑制性和封堵能力同樣重要。 六、井塌處理 ? 1．提粘切，適當比重。控制失水，以小排量洗井或鉆井，用平板層流將坍塌快帶出。 ? 2．井塌嚴重，塌塊尺寸很大時，可配一定量清掃液洗井，如 10m3左右，以上泥漿 ? 適當增加環(huán)空返速 ? 然后轉(zhuǎn)換成防塌泥漿 167。 5— 2 防漏與堵漏 ? 井漏是最常見的又是最古老的問題，任何地層類型，深度都可能發(fā)生。 ? 一、井漏的危害 ? ? 大慶 % 中原油城 25% ? ? 四川 七十年代占 8～ 10% 八十年代 4～ 6% ? ? 中原 文 903井、堵漏 10次，費時 2個半月，漏泥漿 1000余方，耗資 600多萬，所以有人將漏失層稱為賊層。 ? 漏失不僅對眼前利益有影響，而且對今后采油還有影響 ? 二、發(fā)生井漏的條件 ? 地層本身總壓力 ? ，且通道的開口大于泥漿固相尺寸 ? ? ? 發(fā)生井漏以上條件缺一不可， ? ? 由高滲透的砂巖地層或礫巖地層引起鉆井液漏失。 ? 特點：漏失速度不高（ ～ 10m3/h） ? 現(xiàn)象：液面緩慢下降。 ? ? 由裂縫地層引起的鉆井液漏失。 ? （ 1）天然裂縫性漏失 ? 指地殼或造山運動引起的裂縫性漏失。 ? 縫 ? ，發(fā)育有與長軸垂直的裂縫。 ? ? （ 2）人為裂縫性漏失 ? 地層被壓裂造成的漏失。 ? 主要發(fā)生在層面膠結力差的地層 ? 當井內(nèi)壓力與地層壓力的壓差超過地層的抗張強度和井筒周圍擠壓力時，地層會被壓出裂縫，一旦壓開，鉆井液漏失，裂縫擴大，即使壓力下降。裂縫也不能閉合，泥漿密度高、粘切大，引起壓力激動易把地層壓漏和蹩漏。 ? 特點：漏失速度較快（ 10～ 100m3/h）