防漏堵漏理论与技术进展
钻井工程中井漏预防与堵漏技术研究
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。
泄漏预防的技术措施
防漏技术措施一、提高认识，加强管理首先，从思想上，要树立“预防泄漏就等于提高经济效益”的认识。
试想，泄漏轻则造成物料损失、停产，重则厂毁人亡，哪里还谈得上经济效益呢？预防可以事半功倍。
其次，完善管理、按章行事，这是防止泄漏的重要措施。
事实上，各种物质的泄漏往往会发现管理漏洞。
制定一套完善的管理措施是非常必要的，如“巡回检查制”；强化劳动纪律；经常对职工进行业务培训和职业教育，提高技术素质和责任感。
职工要熟悉生产工艺流程和设备，了解、掌握泄漏产生的原因和条件，才能做到心中有数，以及早采取措施，减少泄漏发生。
第三，要加强立法，以提高管理者的责任。
美国联邦法律规定，新建油罐必须采取防腐措施，按有关规范安装，并配置泄漏检测和冒顶报警装置，石油及化工产品储罐必须设置二次封闭；同时要求石油公司监测、报告油罐的泄漏，并进行泄漏预防及控制对策的研究。
从1994年起，美国要求新的和更新的管道必须配备智能清管器发射器和接收器，对管道定期进行检测。
对违法者予以重罚。
我国对锅炉压力容器的制造、安装和使用的管理，制定了《锅炉压力容器安全监察暂行规定》。
应该进一步健全法制，加大执法力度。
但是，由于人为的错误，这是无法避免的，还必须依靠多种技术措施，进行综合治理。
二、可靠性设计为减少泄漏的发生，在设计上应采取提高可靠性的技术措施。
例如，航天器由上百万个零部件组成，又需要经受苛刻的条件，极易发生事故，但是由于对可靠性的高度重视，火箭在升天之前必须经过严格的热试验和测试检查，与航空、陆上各种交通工具比较，载人航天器有着最好的安全飞行记录。
1．拧紧过程可靠性理论告诉我们，环节越多，可靠性越差。
当前，化工行业将拧紧过程作为提高生产装置安全性的一项关键技术，即尽量缩小工艺设备，用危害性小的原材料和工艺步骤，简化工艺和装置，减小危险物存储量。
2．生产系统密封生产过程中的所有物流和加工过程应密封在管道中、容器内部，实现“搞油不见油”。
3．正确选择材料和材料保护措施材料选用的正确与否，直接关系到设计的成败。
南堡油田防漏堵漏工艺技术
南堡油田防漏堵漏工艺技术南堡油田防漏堵漏工艺技术随着工业化的加速，能源保障问题日益突出，油田勘探、采集和开发成为各国情况的关键之一。
然而，传统石油开采工艺容易引起对环境的破坏和对人群健康的危险，且难以保证石油生产的可持续性。
在这样的条件下，防漏堵漏技术的研究和应用成为一个重要的领域。
本文将着眼于南堡油田的特点，从技术的角度探讨防漏堵漏技术在石油生产中的运用。
南堡油田地处西部边陲，属于典型的复杂地质构造单元，其地层结构比较复杂，富含高酸价原油。
同时，南堡油田油藏很深，所以在石油勘探、采集和开发的过程中，极易出现漏油和溢油等环境问题。
防漏堵漏工艺技术的研究和应用对南堡油田的可持续性进行保障，并减少对环境的影响具有重要意义。
南堡油田防漏堵漏工艺技术的核心是防漏和堵漏。
防漏技术目的是通过向油井井筒中注入水、泡沫和高聚物等物质，使地层得到加固，水量得到稳定，增强地层抗压能力，从而预防油井发生压力平衡失调和漏油的问题。
堵漏技术目的是在发现油井出现漏油，或在井壁破裂时，通过向井口某一盲区或低位置注入溶液，并通过对井内液体发生反应来使井漏得到封堵，最终达到控制油井的目的。
防漏堵漏技术的选择和应用与油藏性质、地质环境、油井作业和材料技术等因素有关。
在南堡油田，该技术可以采用注水和泡沫压实等技术。
其中，注水防漏技术利用注水能够稳定地层压力，使得地层处于稳定状态，从而预防漏油事故的发生。
泡沫压实技术则是通过加入泡沫剂以产生一定的气体泡沫，使得液体自动地膨胀压实地层，防止井底自流现象的发生。
同时，在堵漏方面，可以采用注射胶等技术，将胶注入井漏口，填塞漏洞，达到封堵漏口的效果。
总之，在南堡油田的石油勘探、采集和开发过程中，防漏堵漏技术的应用非常必要。
这种技术不仅有助于保护环境和提高石油产量，而且可以减少勘探开发成本。
可以说，南堡油田防漏堵漏技术的发展是一个重要的发展方向，技术创新和不断进步也是必需的。
因此，未来的南堡油田发展应该注重研究和应用防漏堵漏技术，不断完善技术工艺，保障石油勘探、采集和开发的可持续性。
防漏堵漏理论与技术进展
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漏失大漏失通道看，可以分为两大类
地层存在天然漏失通道
地层存在后天漏失通道
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漏失定义
漏失可以定义为，油气井作业 过程中，井筒内工作流体如钻井 液、水泥浆、修井液等进入地下 高渗透带、孔穴地层、天然或诱 导地层裂缝的现象。其原因是存 在高于地层压力的液柱压力和地 层中的渗流通道。这是漏失的两 个基本条件 井漏耗钱费时。作业过程中， 漏失既可以是流体在容器内液面 慢慢降低，也可能是流入井眼有 进无出 漏失流体滤失不一样。滤失更 多的时候与原生孔隙相关，而漏 失则与原生孔隙和次生孔隙相关
（“屏蔽暂堵剂优选的新方法 ”及“分形几何理论在屏蔽暂堵剂优选中的应用 ”）
继承粒径优选的“三分之二”架桥规则，利用“分形几何学”和“盒维数” 描述孔隙及颗粒粒度的分布分维数，以分维数相近作为优选暂堵剂的原则，优 选出不同粒子之间的最优组合配方
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为防漏堵漏成功提出很多理论 建立很多数学模型
6、1998年，Hands N.等人依据Kaeuffer M.提出的理想充填理论， 进一步提出了屏蔽暂堵D90规则
（Drilling in Fluid Reduces Formation Damage Increases Production Rates）
堵井壁表面，任何一种地层都可 能发生渗漏
部分漏失则发生在高渗透率
的破碎地层、天然裂缝或者是开 始造缝 大漏一般发生在大段破碎带 、 天然大裂缝、诱导宽裂缝或者溶 洞地层
钻井液堵漏材料及防漏堵漏技术研究进展
钻井液堵漏材料及防漏堵漏技术研究进展随着油气勘探领域的不断发展，钻井液堵漏材料及防漏堵漏技术也在不断更新和发展。
本文将探讨钻井液堵漏材料及防漏堵漏技术的研究进展。
首先，钻井液堵漏材料的研究初步形成了完整的分类体系，涵盖了化学凝固剂、物理凝固剂和分散剂等多种不同类型的材料。
其中，化学凝固剂包括有机酸、高分子聚合物、环氧树脂、硼酸等，具有凝固性能强、作用时间短等优点。
而物理凝固剂则包括橡胶、泥或黏土、沙、玻璃纤维、钢球等，具有凝固效果持久、不易降解等特点。
此外，分散剂则包括有机化合物、碳酸盐、氧化铁等，具有减小阻力、延长钻头使用寿命等优点。
这些钻井液堵漏材料在钻井作业中起到了至关重要的作用，能够有效地防止地层流失和水窜等问题。
其次，防漏堵漏技术的研究取得了长足的进展，涵盖了密封层、排水带、注浆层等多个方面。
其中，密封层是指通过填充材料、砂土、压实板等方式加固地层，使地层表面保持平整、稳定，从而达到防漏堵漏的目的。
排水带则是通过钻孔、张拉钢筋等方式打通地层水位，降低地下水位，减小漏失形成的衬里压力，达到了解决地下水窜的效果。
注浆层则是通过注射特制的材料填充孔隙，形成压力能力，保持压覆岩体的完整性，从而达到防漏堵漏的效果。
这些技术的应用不仅有助于提高钻井作业的效率，还可以减少漏失危险的发生。
综上所述，钻井液堵漏材料及防漏堵漏技术是钻井作业中不可或缺的重要组成部分。
通过不断的研究和开发，这些材料和技术得到了不断的完善和发展，能够更好地应对不同的地质环境和突发情况，为油气勘探工作提供了坚实的保障。
在钻井液堵漏材料方面的研究中，越来越多的复合型材料在应用中得到广泛关注。
例如，复合型无机-有机材料在油井液堵漏控制中的应用逐渐得到重视。
该材料具有稳定性好、凝聚速度快、可逆性强、水分散性能好等优点，因而可以更好地增强液态钻井液的强度和抗漏性能，有效地解决井壁稳定等难题。
同时，根据钻井液的特性，不同类型的钻井液堵漏材料适用范围不同。
钻井工程中井漏的预防及堵漏技术分析
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。
国内外防漏堵漏技术新进展
国内外防漏堵漏技术新进展近年来，随着社会的进步和科技的发展，防漏堵漏技术也在不断进步和发展。
国内外不断涌现出新的防漏堵漏技术，为水力工程的建设和运营提供了更加完善的保障。
本文将从国内外防漏堵漏技术新进展的角度进行探讨。
一、传统防漏堵漏技术的缺陷众所周知，传统的防漏堵漏技术主要采用地下水压力和渗流的原理，通过地面处理和注浆等方法进行修补。
然而，该技术存在许多缺陷，无法满足实际需求。
一方面，由于地下水的压力和渗流通常比较复杂，并且位置难以确定，因此传统技术难以准确进行处理，效果无法保证。
另一方面，传统的修补方法常常需要大量的人力、物力和时间，成本较高且效率较低。
二、防漏堵漏技术的新进展为了解决传统技术的缺陷，国内外科研人员不断进行研究和尝试，提出了一系列新的防漏堵漏技术，以下是其中的几个代表。
1. 纳米材料修补技术近年来，随着纳米技术的发展，纳米材料修补技术逐渐被应用于防漏堵漏领域。
该技术利用纳米材料的特殊物理和化学性质，修补地下水渗漏难题。
在水力工程的运行过程中，部分工程细微的渗漏难以进行有效治理，但纳米材料修补技术适用范围可涵盖到细微的渗漏部位，并且修复过程简单快捷，成本低廉，效果明显。
目前，纳米材料修补技术在国内的应用尚处于起步阶段。
2. 高分子材料防漏技术高分子材料防漏技术是对传统防漏堵漏技术的升级改进，其主要原理是利用高分子材料在水中的吸附、过滤和吸收等特性来进行有效防漏和堵漏。
高分子材料防漏技术不仅可以应用于普通水力工程，还可以用于污水处理和海底管道等领域。
国内外已有多项科研成果表明，高分子材料防漏技术具有较高的防漏效果和可靠性。
三、防漏堵漏技术的应用前景随着防漏堵漏技术的不断进步和创新，其在水力工程领域的应用前景越来越广阔。
未来，防漏堵漏技术将成为水利工程的一个主要方向，各种新技术的交叉、重构和综合使用将成为技术发展的新趋势。
同时，国内外科研机构还需加强合作和交流，共同推动防漏堵漏技术的发展，为水力工程的建设和运营提供更加安全、可靠的保障。
随钻防漏堵漏技术的研究与应用进展
失。高失水堵漏剂 的作用机理是 ： 剂配成 的浆液 堵 进入漏 失井 段后 ， 在钻 井 液 液 柱 压力 和地 层 压 力所 产生的压差作用下 ， 迅速失水 ， 浆液 中的固相组分聚 集、 变稠 ， 形成滤饼 ， 继而压实 ， 填塞漏失通道 ， 达到 减 缓漏 失 的效果 ； 同时 ， 由于所 形成 的堵 塞具 有高 渗
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第３ ０卷
Ｖｏ ． Ｏ １３
第 ２期
Ｎ ． ｏ ２
钻
采
工
艺
・一 ・ ７
ＤＲＩ Ｉ ＬＬ ＮＧ ＆ Ｐ ＲＯＤＵＣ ＯＮ ＣＨＮＯＬ ＴＩ ＴＥ ＯＧＹ
随钻 防漏 堵 漏 技 术 的研 究 与应 用 进展
熊继有 ， 程 仲 ，薛 亮 ， 周鹏 高， 杨 峰， 李 涛
（ 气藏地 质及 开发 工程 国家重 点 实验 室 ・ 南石 油大 学） 油 西
熊继有等．随钻防漏堵漏技术的研究与应用进展． 钻采工艺 ，０ ７ ３ （ ）７—１ ，９ ２０ ，０ ２ ： Ｏ １
摘
要 ：井漏是钻井作业 中长期存 在并且尚未得 到有效解 决 的技 术难题 。文章介 绍 了 目前 国内外 随钻 防漏
物质和高分子化合物混合而成的堵漏剂 ； 三是 以原 钻井液为基础加入各种 固化剂所形成 的堵漏体系。 化学 堵漏优 点 是 ： 漏浆 液密 度较 低 ， 固时间调 整 堵 凝
范 围大 ， 液 的渗 滤 能力 较 强 ， 浆 滤液 亦 能 固化 ， 堵 可 塞微 孔缝漏 层 ， 堵漏 后 钻 碎 的塑 胶 屑对 钻 井 液 性 能 无不 良影 响 ， 井底 条 件 下 固化 的 塑胶 堵 塞 体 强 度 在
作者简介 ：熊继有 ， 油气井工程学科教授 ， 博士生导师 ， 主要从事钻井工艺技术 、 射流理论与应用技术 、 钻头水力学研究 ， 地址 ：６０ ０ ） （ １５ ０ 四
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防漏堵漏理论与技术进展
——
2011年11月 华北油田 ·
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郑力会简介
郑力会，中国石油大学（北京）教师，研究员，LihuiLab（力会 澜博）创始人。1991年获江汉石油学院钻井工程学士学位、1999年获 华中理工大学西方经济学硕士学位、2005年获中国石油大学（北京） 油田化学工程博士学位
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漏失的后果
（1）液柱压力降低而井喷 （2）固相清除不及时而卡管柱 （3）水泥浆充填不足而无法有效封隔地层 （4）增长钻井周期，需要补救，增加成本 （5） 加剧储层伤害 （6） 严重者油井报废
拿 2003 年 来 说 ， 全 球用于防漏堵漏的费用 高达8亿美元，还不包 括用于处理漏失引起的 井下事故费用。随着油 气田趋于衰竭，漏失越 来越严重
所以，为作业顺利，为经济效益和社会影响，必须防漏堵漏
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防漏堵漏好处
（1） 缩短作业周期 （2 ）避免经济损失 （3）控制储层伤害 （4）保证工作液携带信息返回地面 （5）便于补充维护工作液 （6）避免由于漏失引起的井下复杂状况
正是因此，防漏堵漏材料 和方法不断涌现
漏失大漏失通道看，可以分为两大类
地层存在天然漏失通道 地层存在后天漏失通道
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漏失可以定义为，油气井作业 过程中，井筒内工作流体如钻井 液、水泥浆、修井液等进入地下 高渗透带、孔穴地层、天然或诱 导地层裂缝的现象。其原因是存 在高于地层压力的液柱压力和地 层中的渗流通道。这是漏失的两 个基本条件
井漏是最常见现象而且是最烧 钱的井下复杂情况
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漏失的后果
一般说来
工作液中固相细度不足以封 堵井壁表面，任何一种地层都可 能发生渗漏
部分漏失则发生在高渗透率 的破碎地层、天然裂缝或者是开 始造缝
大漏一般发生在大段破碎带、 天然大裂缝、诱导宽裂缝或者溶 洞地层
为防漏堵漏成功提出很多理论 建立很多数学模型
3、1977年，A. Abrams提出了“三分之一”架桥规则
（Mud Design To Minimize Rock Impairment Due To Particle Invasion）
钻井液中包含的架桥材料的粒径大于或等于三分之一孔隙尺寸，并且架桥 粒子在钻井液中的浓度达到5%时，架桥粒子能够有效架桥封堵漏失通道
（Optimum de Remplissage Granulometrique et Quelques Proprietes S’ y Rattachant）
当暂堵颗粒累积分数与粒径的平方根成正比时或在坐标图上呈直线时，可 实现颗粒在漏失通道的理想充填
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为防漏堵漏成功提出很多理论 建立很多数学模型
4、1992年，罗向东等人通过室内实验进一步发展了“三分之一”架 桥规则，三分之二架桥理论
（屏蔽式暂堵技术在储层保护中的应用研究以及“裂缝性储集层的屏蔽式暂堵技术）
暂堵颗粒粒径尺寸是平均孔喉直径1/3～2/3，同时充填粒子的尺寸为平均 孔喉直径1/4～1/3，暂堵剂浓度达到5%时，可以实现快速有效的封堵漏失通道
为防漏堵漏成功提出很多理论 建立很多数学模型
1、1961年，Garl Gatlin提出了封堵层最大密度理论
（Some Effects of Size Distribution on Particle Bridging in Lost Circulation and Filtration Tests）
郑力会早先在中国石油集团公司塔里木油田从事钻井生产和项目 管理十一年。2002年起，一直从事油田化学工作，重点致力于钻井、 完井、修井、固井等油井作业过程中防漏堵漏和提高地层承压能力机 理研究和技术开发的绒囊工作流体。出版著作三部、文章30余篇，申 请专利10多项
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井漏耗钱费时。作业过程中， 漏失既可以是流体在容器内液面 慢慢降低，也可能是流入井眼有 进无出
漏失流体滤失不一样。滤失更 多的时候与原生孔隙相关，而漏 失则与原生孔隙和次生孔隙相关
漏失定义
高渗非胶结地层 诱导裂缝地层 大洞大缝地层 高渗非胶结地层
断层和天然裂缝地层
漏失带来的后果主要有六项
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认为暂堵剂堵塞的孔喉数目越多，钻井液侵入岩心的深度越浅，以此优选 具有保护储层的暂堵剂粒径
从室内实验出发，探讨了不同粒径粒子有效充填的比例，分析漏失充填最 大惰性粒径粒子作用，并在室内封堵岩心和滤失实验的基础上，验证当充填层 的密度达到最大时可以有效封堵漏失或将滤失降低到最小值
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为防漏堵漏成功提出很多理论 建立很多数学模型
2、1973年，Kaeuffer M.提出了理想暂堵式充填理论
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为防漏堵漏成功提出很多理论 建立很多数学模型
5、1996年，Mei Wenrong等建立了优化暂堵剂颗粒的孔喉网络模型
（Pore and Throat Network Model and Its Application to The Optimal Selection of Temporary Plugging Particles）
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为防漏堵漏 人们几乎用上能找到的所有材料
诸如橡胶、水泥、纤维、 塑料、聚合物、无机凝胶、 树脂、沥青、微粉纤维、固 相颗粒等等，一直应用于油 气井防漏堵漏。当然机械也 用于堵漏
遗憾的是，非常满意的很少
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