【正文】 般在10以?xún)?nèi)(如圖21）。按井漏發(fā)生原因可以將井漏分為滲透性漏失、裂縫性漏失、溶洞性漏失和破裂性漏失四大類(lèi)。在鉆井與完井過(guò)程中，井漏可以發(fā)生在任何地質(zhì)年代地層中，從第四系直至元古界的各種巖性地層中。井漏主要有三種類(lèi)型：滲透型漏失、裂縫型漏失和孔洞型漏失。嚴(yán)格的說(shuō)井漏是在鉆井、固井、完井、測(cè)試或修井等各種井下作業(yè)過(guò)程中，各種工作液(包括鉆井液、水泥漿、完井液及其它工作流體等)在壓差的作用下，鉆井流體流進(jìn)地層的一種井下復(fù)雜情況。因此，在大力發(fā)展鉆井新技術(shù)的同時(shí)，對(duì)漏失問(wèn)題加以高度重視，通過(guò)機(jī)械、化學(xué)和物理等多學(xué)科交叉，深入研究漏失機(jī)理和預(yù)防措施，開(kāi)發(fā)新型的防漏堵漏劑，從而最大限度發(fā)揮鉆井新技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，克服各種不安全隱患，對(duì)于完善和提高鉆井技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效益有著極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。長(zhǎng)期以來(lái)人們?cè)趯?duì)付井漏的過(guò)程中積累了許多成功的經(jīng)驗(yàn)，找到了對(duì)付井漏的若干種有效方法，但仍存在以下問(wèn)題：(1)漏失后漏層位置判斷準(zhǔn)確性差，造成多次試探性堵漏施工，堵漏成功率低，施工蒯期長(zhǎng)；(2)由于室內(nèi)評(píng)價(jià)方法的局限性，對(duì)防漏堵漏劑及防漏堵漏鉆井液的效果評(píng)價(jià)不完善，對(duì)防漏堵漏劑的正確選擇造成了較大影響，同時(shí)也阻礙了新型防漏堵漏劑的研制與開(kāi)發(fā)；(3)由于防漏堵漏材料的局限性，堵漏后地層的承壓能力不高，在后續(xù)的鉆進(jìn)過(guò)程中易導(dǎo)致重復(fù)漏失。2004年遼河油鉆井公司共發(fā)生井漏100余口，井漏經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)9000萬(wàn)元，其中僅桃29井和沈263井2口井，鉆井周期增加126天，直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)500萬(wàn)元；在冷東區(qū)塊施工過(guò)程中也發(fā)生了十余次嚴(yán)重的井漏，堵漏成功率不足2096，損失上千萬(wàn)元。如2001年以來(lái)，遼河油田的井漏問(wèn)題越來(lái)越突出，發(fā)生漏失井?dāng)?shù)量、漏失量、漏失時(shí)間、漏失損失逐年增加，而且堵漏效果卻大為降低。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球石油行業(yè)因井漏而造成的經(jīng)濟(jì)損失每年高達(dá)數(shù)億美元。目前根據(jù)漏失地層的特點(diǎn)，可將井漏分為滲透性漏失、裂縫性漏失和溶洞性漏失三類(lèi)。同時(shí)提出了對(duì)未來(lái)在鉆井過(guò)程中發(fā)生井漏時(shí)堵漏、防漏的發(fā)展方向。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目： 井漏原因與防漏堵漏技術(shù)探討 摘 要井漏是影響鉆井作業(yè)安全的危害最嚴(yán)重的復(fù)雜情況之一，井漏的發(fā)生不僅會(huì)給鉆井工程帶來(lái)?yè)p失，也為油氣資源的勘探開(kāi)發(fā)帶來(lái)極大困難。本文針對(duì)鉆井工程中防漏堵漏技術(shù)存在的突出問(wèn)題，從井漏的定義、分類(lèi)、原因、現(xiàn)象和危害入手更深的了解發(fā)生井漏后如何運(yùn)用現(xiàn)有的手段發(fā)現(xiàn)漏失層，并且從物理法防漏堵漏技術(shù)、復(fù)合化學(xué)凝膠堵漏技術(shù)、自適應(yīng)防漏堵漏鉆井液技術(shù)和氣體鉆井技術(shù)用于防漏治漏這四個(gè)方向的原理和技術(shù)來(lái)述說(shuō)國(guó)內(nèi)現(xiàn)在研究防漏堵漏技術(shù)的研究成果。關(guān)鍵詞： 鉆井；井漏；防漏；堵漏技術(shù)目 錄第1章 前言 1第2章 井漏的定義與分類(lèi) 2 2 2 2 3 3 4第3章 井漏的原因、現(xiàn)象和危害 5 5 6 6第4章 井漏層位確定的分析 8 8 溫度測(cè)量 8 判斷漏點(diǎn)位置的原理 9 應(yīng)用實(shí)例 9 改進(jìn)的立壓變化測(cè)量法 10 理論基礎(chǔ) 10 傳統(tǒng)的井漏層位計(jì)算方法 11 改進(jìn)的井漏層位計(jì)算方法 12 井漏發(fā)生時(shí)流體攜熱特征 13 實(shí)驗(yàn)原理 13 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 13 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析 14 壓力落差測(cè)試資料解釋方法 16 壓力落差解釋方法 16 應(yīng)用實(shí)例 16第5章 防漏及堵漏處理技術(shù)研究 18 18 隨鉆防漏堵漏物理模型 18 作用機(jī)理 19 20 復(fù)合化學(xué)凝膠堵漏技術(shù) 21 作用機(jī)理 21 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用 21 22 22 23 23 23 24 24 24 25 26 27 工程實(shí)際應(yīng)用 28第6章 結(jié)論 29參考文獻(xiàn) 30致 謝 31第1章 前言井漏是影響鉆井作業(yè)安全的危害最嚴(yán)重的復(fù)雜情況之一，井漏的發(fā)生不僅會(huì)給鉆井工程帶來(lái)不便和損失，也為油氣資源的勘探開(kāi)發(fā)帶來(lái)極大困難。由于并漏問(wèn)題的復(fù)雜性，井漏問(wèn)題一直是困擾國(guó)內(nèi)外石油勘探、開(kāi)發(fā)的重大工程技術(shù)難題，至今未能完全解決。近年來(lái)，隨著油氣勘探開(kāi)發(fā)的進(jìn)行，邊緣并、深井、特殊地層井逐漸增多；隨著注采及壓裂影響日益增加，部分地層的承壓能力大為降低；為了節(jié)省開(kāi)發(fā)費(fèi)用，很多油田進(jìn)行多壓力層系的長(zhǎng)裸眼井施工，上述情況使得井漏問(wèn)題更加突出。2001年以前，遼河油田大部分為砂巖和潛山地層的滲透性漏失，一次性堵漏成功率達(dá)80％，年漏失經(jīng)濟(jì)損失不超過(guò)5000萬(wàn)元。近年來(lái)，大慶油田、勝利油田、大港油田和吉林油田等其它國(guó)內(nèi)主要油田的漏失狀況與遼河油田基本類(lèi)似。以上問(wèn)題的存在，嚴(yán)重影響了鉆井生產(chǎn)的順利進(jìn)行，已不能滿(mǎn)足防漏堵漏鉆井施工的要求。第2章 井漏的定義與分類(lèi)井漏是一種在鉆井過(guò)程中泥漿、水泥漿或其它工作液漏失到地層中的現(xiàn)象。井漏是影響鉆井作業(yè)安全的危害最嚴(yán)重的復(fù)雜情況之一，井漏的發(fā)生不僅會(huì)給鉆井工程帶來(lái)不便和損失(如耗費(fèi)鉆并時(shí)間，損失鉆井液和堵漏材料，引起卡鉆、井噴、井塌等一系列復(fù)雜情況，甚至導(dǎo)致井眼報(bào)廢，而且還會(huì)對(duì)產(chǎn)層造成損害，導(dǎo)致重大經(jīng)濟(jì)損失)，也為油氣資源的勘探開(kāi)發(fā)帶來(lái)極大困難。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，自然裂縫和孔洞漏失占70％，誘生裂縫約占20％，其它約占10％。如粘土、砂礫巖、碳酸鹽巖、巖漿巖和變質(zhì)巖等。圖21 滲透性漏失這種類(lèi)型的井漏多發(fā)生在淺井段膠結(jié)疏松的砂、礫巖中，如粗砂巖、礫巖、含礫砂巖等地層。鉆井中鉆遇的各種類(lèi)型的巖層均可能存在自然裂縫。在自然裂縫發(fā)育的地層中鉆井，都會(huì)發(fā)生不同程度的鉆井液漏失。圖22 裂縫性漏失在某些石灰?guī)r地層中，經(jīng)地下水長(zhǎng)期溶蝕而形成溶洞。當(dāng)鉆遇溶洞時(shí)，會(huì)發(fā)生鉆具放空，有時(shí)會(huì)達(dá)4～5，隨之循環(huán)失靈，鉆井液只進(jìn)不出。圖23 溶洞性漏失此種漏失是由地層破裂引起，主要發(fā)生在天然裂縫較少、滲透性不是很好的地層，漏失速度變化范圍比較大，認(rèn)為地層一旦破裂隨即發(fā)生井漏。同樣要指出的是在實(shí)際的鉆井過(guò)程中，漏失與地下裂縫的性質(zhì)、井壁上的漏失面積、鉆井液的性能、壓差等許多因素相關(guān)。在現(xiàn)場(chǎng)處理時(shí)，要分析清楚漏層的性質(zhì)，將漏層按一定方式進(jìn)行劃分，才能找到正確處理的方法。第3章 井漏的原因、現(xiàn)象和危害在鉆井與完井過(guò)程中，井漏可以發(fā)生在任何地質(zhì)年代地層中，從第四系直至元古界的各種巖性地層中，如粘土、砂礫巖、碳酸鹽巖、巖漿巖和變質(zhì)巖等 。其一油田注水開(kāi)發(fā)后，形成的地層孔隙壓力的分布與原始狀態(tài)不同，出現(xiàn)縱向上的壓力系統(tǒng)紊亂。其三施工措施不當(dāng)，在加重鉆井液時(shí)控制不好，使密度過(guò)高，壓漏了裸眼井段中抗壓強(qiáng)度最薄弱地層(一般是套管鞋以下第一個(gè)砂層)下鉆或接單根時(shí)，下放速度過(guò)快，造成過(guò)高激動(dòng)壓力，壓漏鉆頭以下的地層；鉆井液粘切過(guò)高、開(kāi)泵過(guò)猛、快速鉆進(jìn)時(shí)排量跟不上，巖屑濃度過(guò)大使鉆頭附近地層漏失井中有砂橋、井壁坍塌堵塞環(huán)空壓漏地層。其一是粘土層漏失。中深井段的泥頁(yè)巖因脫水收縮，異常高壓和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)而形成裂縫。其二是砂礫層漏失。其裂縫是在構(gòu)造作用下由于構(gòu)造壓力而形成的構(gòu)造裂縫。石灰?guī)r和白云巖是碳酸鹽的主要巖石類(lèi)型。其四是火山巖和變質(zhì)巖層漏失。在古生代、太古代、元古代的變質(zhì)巖因受變晶、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、物理風(fēng)化和化學(xué)淋溶形成裂縫和孔隙構(gòu)成漏失的通道。井漏的產(chǎn)生必須具備三個(gè)必要條件：其一是對(duì)地層存在著正壓差，井筒工作液壓力大于地層空隙、裂縫、溶洞中的液體壓力(即地層孔隙壓力)，這樣才有可能把工作液壓入漏失通道。第一種情況，當(dāng)?shù)貙哟嬖谔烊宦┦ǖ罆r(shí)，井眼中泥漿作用于井壁地層的動(dòng)壓力超過(guò)地層漏失壓力就會(huì)發(fā)生井漏；第二種情況，當(dāng)泥漿動(dòng)壓力大于地層破裂壓力時(shí)，泥漿壓裂地層形成新的漏失通道，產(chǎn)生井漏。其二是地層中存在著漏失通道及較大的足夠容納液體的空間。只有當(dāng)?shù)貙又杏凶銐虼蟮娜菁{液體的空間，才有可能構(gòu)成一定數(shù)量的漏失。在發(fā)生井漏的時(shí)候地面上的監(jiān)控裝置會(huì)有以下的現(xiàn)象：其一是正常循環(huán)情況下，鉆井液由井口返出的數(shù)量減少，嚴(yán)重時(shí)井口不返鉆井液(泵入井內(nèi)鉆井液量＞返出量)。漏失越嚴(yán)重，泵壓降低越顯著。井漏對(duì)油氣勘探、鉆井和開(kāi)發(fā)作業(yè)所帶來(lái)的危害，可以歸納為：(1)井漏延誤鉆井作業(yè)時(shí)間，延長(zhǎng)鉆井周期；(2)井漏直接造成巨大的物資損失；(3)儲(chǔ)層漏失會(huì)損害產(chǎn)能；(4)干擾地質(zhì)錄井工作；(5)井漏干擾泥漿性能的正常維護(hù)處理；(6)井漏會(huì)引起井下復(fù)雜情況。然而，任何事物都有兩個(gè)方面，在儲(chǔ)、漏同層的情況下，一旦發(fā)現(xiàn)井漏，就預(yù)示著油氣層的出現(xiàn)，這在裂縫性灰?guī)r儲(chǔ)層中較為常見(jiàn)。井漏可以發(fā)生在淺、中及深層中，亦可以在不同地地質(zhì)年代如從第四系直到古生界中發(fā)生，而且在各類(lèi)巖性的地層中都可能出現(xiàn)。那么，我們就要以防為主，盡量避免井漏的發(fā)生，假如在具有產(chǎn)生井漏的地層中鉆井，但所采取的鉆井工藝技術(shù)措施適當(dāng)，那么就有可能不發(fā)生井漏，至少可以大大降低漏失的程度。第4章 井漏層位確定的分析近年來(lái)，中國(guó)各大主力油田井漏問(wèn)題再次凸現(xiàn)，解決井漏問(wèn)題是當(dāng)務(wù)之急，受到普遍重視。當(dāng)井漏發(fā)生時(shí)，必須對(duì)漏層性質(zhì)進(jìn)行綜合分析，包括漏層的位置、壓力、漏失通道的張開(kāi)度和漏失嚴(yán)重程度的確定，才能對(duì)堵漏材料做出選擇，決定堵漏材料的粒徑和加量，確定相應(yīng)的處理方法，從而確?？焖?、高效、經(jīng)濟(jì)地完成堵漏作業(yè)。 溫度測(cè)量在生產(chǎn)井上的溫度測(cè)量通常指的是井溫測(cè)井。井溫儀的主要部分是一個(gè)熱變電阻(熱敏元件)，它是一根電阻隨溫度變化而變化的金屬絲，在工作范圍內(nèi)有優(yōu)異的線性反應(yīng)，有較小的時(shí)間常數(shù)和較低的自熱效應(yīng)。井下溫度變化時(shí)，電阻隨之改變，引起電橋電路不平衡，在A、B這2點(diǎn)輸出1個(gè)電位差，該電位差經(jīng)差分放大器放大，并由電壓∕頻率轉(zhuǎn)換器將交變的直流信號(hào)變成脈沖信號(hào)輸出。圖41 熱變電阻電路