煤层气裂缝性漏失井新型堵漏技术研究_鲜保安
煤层气钻井漏水处理
煤层气钻井漏水处理
漏水是煤层气钻井过程中常见的问题之一，它会导致钻井作业的中断和钻井效率的降低。
对煤层气钻井漏水进行有效的处理至关重要。
本文将介绍煤层气钻井漏水的原因及处
理方法。
煤层气钻井漏水的主要原因有以下几点：
1. 煤层裂缝。
由于煤层中存在的裂缝，煤层气钻井时会产生裂缝的扩展和渗透，从
而导致漏水。
2. 地层渗透性较大。
煤层周围的地层渗透性较大，容易引起钻井液的渗漏。
3. 钻井液性能不匹配。
钻井液的性能不合理，造成了钻井液本身的漏失。
1. 优化钻井液配方。
通过调整钻井液的含量和性能，使得钻井液的密度和黏度能够
有效地阻止漏水。
2. 选用合适的封堵材料。
使用适当的封堵材料对漏水点进行堵漏，阻止漏水。
3. 加强钻井液循环。
通过加大钻井液的循环流量来加强钻井液的携带能力，从而减
少漏水。
4. 加强煤层固井。
在钻井过程中，对煤层进行固井处理，防止裂缝的继续扩展和渗透。
5. 密封井口。
在钻井结束后，加强井口的封堵，防止地层渗透和漏水的发生。
除了以上处理方法外，还可以采取其他预防措施来降低煤层气钻井漏水的发生。
在钻
井前进行地质勘探，了解地层的渗透性和裂缝情况，从而选择合适的钻井液配方。
加强对
钻井液的检测，及时发现和处理钻井液中的问题，也可以有效地降低漏水的发生。
煤层气钻井漏水是一个需要重视和解决的问题。
只有通过合理的处理方法和预防措施，才能有效地降低漏水的发生，提高煤层气钻井的效果和效率。
煤层气钻井漏水处理
煤层气钻井漏水处理煤层气钻井漏水是煤层气开采过程中常见的问题之一，它会对生产造成严重影响，并可能导致环境问题。
煤层气钻井漏水的处理方法有很多种，本文就进行详细介绍。
一、漏水的原因和危害煤层气开采过程中，井口下方的煤层存在较高的压力，同时还存在地下水和含油气。
这些因素都会使得开采过程中出现钻井漏水的情况。
煤层气钻井漏水主要有两种形式：一种是井口冒水，即煤层气钻井中钻眼的水泥砂浆烧结不完整或因构造断层而形成的天然裂隙漏水；另一种是井下渗水，即钻井过程中遇到的地下水或钻孔液渗入钻眼中。
钻井漏水会对煤层气生产造成多方面的影响，如：1、影响井下工人的操作，使工人作业受阻；2、增加生产成本，使煤层气生产成本增加；3、减少煤层气的产量，使生产效率下降；4、对环境造成污染，给当地居民带来影响。
二、漏水的处理方法1、防治井面（井口）漏水钻井工程中，井下钢碗经常遇到井下高温、井下高压、井下化学性地层、井下水压等特殊地质环境，导致井下漏水严重，甚至造成超限事故，幸而使用了适宜的封井工艺和材料，把危机及时遏制。
1）“耐高温-膨润土”混合碳酸盐水泥浆封井工艺。
将耐高温-膨润土配制成浆体，加入滑石粉、胶凝材料、降压粉，增稠、缓凝、抗膨胀、抗热衰、粘结强度及耐老化的特点，用其封堵井下深层钻井工程时的高温、高压漏失，积水等。
2）胶凝纤维防漏工艺。
纤维混凝土的制备选用了膨胀剂、树脂、增塑剂、水胶比、超高分子量聚乙烯纤维、硬质颗粒等添加剂，在制备大质量混凝土的同时提高混凝土抗裂、抗渗、抗弯、抗撞击能力。
使用钢筋网网袋装置或胶凝纤维混凝土固化井下高压渗漏。
3）射孔封堵工艺。
根据钻机钻进来的实际地层结构，合理经验实行射孔角度、间距、射流速率等参数，将压力大的水平井、斜向井、直井，安全、快捷地封闭。
2、防治井下（地下）渗水钻井过程中，有时会遇到地下水或者钻孔液渗入钻眼中，造成井下渗水。
这时需要及时采取措施，以避免渗水会影响到生产效率。
1）安装滤水器。
煤层气钻井漏水处理
煤层气钻井漏水处理煤层气钻井漏水是指在煤层气钻井过程中，由于各种原因导致水泥环或钻井套管的完整性受损，从而使地下水或钻井液渗入到井筒中，造成井筒受水、井下作业困难或无法进行等问题。
对于煤层气钻井漏水问题的处理，可以采取以下几种方法：1. 利用固井技术进行封堵：针对漏水源头采用固井技术进行封堵处理。
通过注入水泥浆或其他固井材料，将漏水源头堵塞住，恢复井筒的完整性。
这种方法适用于漏水源头较明显的情况，如水泥环或钻井套管明显破损或渗漏的地方。
2. 采用化学材料处理漏水：对于较小的漏水情况，可以通过注入化学材料进行处理。
这些化学材料具有较强的渗透能力和封堵效果，可以迅速将漏水源堵塞，并增强井筒的完整性。
这种方法适用于漏水源头较隐蔽或泥浆渗漏等情况。
3. 采用物理封堵方法：对于较为复杂的漏水问题，可以采用物理封堵方法进行处理。
可利用膨胀泡沫封堵剂，将其注入到漏水源头附近，通过膨胀形成类似于塞状物的结构，从而封堵漏水源头。
还可以通过冲洗、吹扫等方法将漏水源头的苏打水等杂质清除，以提高封堵效果。
4. 井底反应剂法：利用井底反应剂施工，通过引起地层内的泥浆凝胶、胶体溶解等反应，形成不可渗透的沉积物，从而封堵漏水源头。
这种方法适用于漏水源头较深或漏水量较大的情况。
5. 加压回砂法：对于井下压力较大的漏水问题，可以采用加压回砂方法进行处理。
通过加压向井筒中回注压实砂层，增加井筒的强度和完整性，从而达到封堵漏水源头的目的。
煤层气钻井漏水处理是一个复杂的过程，需要根据具体情况采取不同的处理方法。
在进行漏水处理时，应充分了解漏水源头的位置和性质，并针对性地选择合适的方法进行处理，以保证钻井安全和生产效益的实现。
ND5-12井裂缝性漏失堵漏技术
ND5-12井裂缝性漏失堵漏技术
刘毅
【期刊名称】《探矿工程-岩土钻掘工程》
【年(卷),期】2008(035)006
【摘要】ND5-12井是麻黄山工区施工的一口开发井,井漏十分频繁,严重制约了该地区的钻井速度,井漏问题是该地区施工必须逾越的难关.概述了该井井漏情况;分析了井漏原因及堵漏难点;制定了堵漏方案;详细介绍了堵漏泥浆的配方、性能以及堵漏技术措施.
【总页数】3页(P41-42,45)
【作者】刘毅
【作者单位】中石化华北石油局第五普查勘探大队,河南,新乡,453700
【正文语种】中文
【中图分类】TE28
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1.煤层气裂缝性漏失井新型堵漏技术研究 [J], 鲜保安;张义;孙粉锦;鲍清英;张继东
2.霸91井溶洞裂缝性漏失堵漏技术 [J], 赵福祥;张忠强;陈军政;焦素丽;王野;赵德喜;赵秋雨
3.高强度米石塞体挤压堵漏技术在裂缝性漏失井中的应用 [J], 张艺宝;田荣飞;吴农宣
4.明15井裂缝性漏失随钻堵漏及桥塞承压堵漏技术 [J], 常胜利; 王宏智; 陈君; 盖靖安; 梁志印; 高博文
5.下扬子地区页岩气井失返性漏失堵漏技术研究
——以WY-1HF井为例 [J], 李大勇;肖超;王胜建;赵小祥;朱迪斯;刘浩亚
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煤层气钻井漏水处理
煤层气钻井漏水处理煤层气（Coalbed Methane，简称CBM）是指煤层中嵌存的天然气，也被称为地下煤层气（Underground Coal Gasification，简称UCG）。
CBM具有丰富的资源潜力，但由于开发方式特殊，例如采取钻井方式开采，会直接导致井筒漏水等环境问题的产生。
对CBM钻井漏水进行及时处理具有重要的环境意义。
煤层气钻井漏水处理指的是对井筒漏水进行有效处理，防止水位上升、水质恶化、土层塌陷等问题的发生。
下面将从漏水的原因、漏水的危害及漏水的处理方法三个方面对煤层气钻井漏水进行详细阐述。
第一，CBM钻井漏水的原因1.井筒周围土层脆弱：煤层附近的土层通常比较脆弱，井筒钻进过程中，土层破碎会导致漏水问题的产生。
2.煤层气压力过高：CBM的开采需要通过降低煤层中的气压来释放煤层气，但过高的气压会导致井筒周围的土层开裂，从而引发漏水问题。
3.井筒施工不当：如果井筒施工不当、封堵不牢固，也会直接导致漏水问题的发生。
4.地下水位较高：煤层气储存往往与地下水紧密相邻，如果地下水位较高，会增加井筒漏水的风险。
第二，CBM钻井漏水的危害1.地下水污染：井筒漏水会导致地下水污染，影响水质，对周边环境和人类健康带来风险。
2.土层塌陷：井筒周围的土层经常受到井筒钻进、煤层开采和水力压裂等活动的影响，漏水会导致土层稳定性下降，容易发生塌陷事故。
3.煤层气资源浪费：漏水会导致煤层气直接泄漏，造成资源的浪费，降低开采效益。
CBM钻井漏水的处理方法1.提前进行地质勘查：在开展CBM钻井前，进行详细的地质勘查和水文地质调查，评估煤层气储量、地下水位、土壤水文条件等，从而找到地质条件相对较好的区域进行CBM钻井。
2.井筒完整性监测：通过监测井筒的完整性，及时发现井筒围岩的裂隙和漏水问题。
可以利用超声波、雷达等技术手段，定期对井筒进行检测，及时处理漏水问题。
3.材料选择和加固措施：选择适当的管道材料和防水材料，加固井筒，防止漏水。
煤层气储集层裂缝特征分析与预测方法研究
煤层气储集层裂缝特征分析与预测方法研究煤层气是一种天然气资源，也是一种具有高能效、低排放的清洁化石能源。
而煤层气的开发利用离不开煤层气储集层的特征分析与预测方法。
本文将重点探讨煤层气储集层裂缝特征分析与预测方法，希望能够为煤层气的开发利用提供一定的指导。
一、煤层气储集层裂缝特征分析方法煤层气储集层的裂缝特征分析是煤层气勘探与开发利用的重要环节。
一方面，裂缝对煤层气的储存和运移有着重要影响；另一方面，裂缝的分布规律、孔隙结构等特征也是判断煤层气成藏及开发潜力的重要指标。
1.地震勘探方法地震勘探是一种通过地震波传播的特点来获取地下地质信息的方法。
在煤层气储集层的裂缝特征分析中，地震勘探可以通过分析地震波在煤层内的传播路径和振幅变化来判断煤层的断裂状况、裂缝分布等特征。
在地震勘探中，应重点关注地震波速度、振幅以及地震反射的特征，以获取更准确的地下信息。
2.孔隙度与渗透率测定方法孔隙度和渗透率是煤层气储集层裂缝特征分析中的重要参数。
孔隙度是指煤层中毛细孔和介孔的空隙比例，而渗透率是指煤层中流体通过孔隙的能力。
测定孔隙度与渗透率的方法有多种，例如测定气体吸附法、水分解脱法、压汞法等。
这些方法可以通过对孔隙度与渗透率的测定，进一步分析裂缝的分布规律与连通性。
二、煤层气储集层裂缝特征预测方法煤层气储集层的裂缝特征预测是开展煤层气勘探与开发利用的重要任务。
通过裂缝特征的预测，可以有效地确定煤层气的成藏条件与开发潜力，并为煤层气的钻井和抽采工艺设计提供依据。
1.岩石力学模型与数值模拟方法岩石力学模型与数值模拟是一种通过数学模型与计算机模拟来预测煤层气储集层裂缝特征的方法。
通过建立煤层气储集层的岩石力学模型，并利用数值模拟方法进行模拟计算，可以分析不同地质参数对煤层的变形和破裂特征的影响，预测煤层气储集层的裂缝特征。
2.地质地球化学方法地质地球化学方法是一种通过煤层气储集层的地质特征和地球化学特征来预测裂缝特征的方法。
煤层气高效开发技术_鲜保安
定向羽状水平井技术是近几年才发展起来的 一种新兴技术, 集钻井、完井和增产措施于一体, 目 前还处于前期研究阶段。由于定向羽状井剖面图 与树叶和羽毛相似, 故称为羽状井( 图 2) 。定向羽
311 复合完井及增产技术
洞穴完井是一种特殊裸眼完井技术, 在适当的 煤层条件下可大幅度地提高单井产量。其地层条 件有很大的局限性, 主要适用于高渗透、高压、中等 厚度、机械强度相对低的单煤层。但对于多煤层, 可以将洞穴完井技术和压裂技术结合起来, 进行复 合完井( 图 1) , 取长补短, 发挥各项技术的优势, 即
对比项目
常规直井 定向羽状水平井
排水时间/ d
180~ 720
1~ 10
单井日产量/ m3
500~ 10000 20000~ 80000
到达产量高峰期时间/ 月 钻井数量
36~ 60 多
几个月 少
钻井及开采设备占地表面积
大
小
对环境影响程度
大
小
采出程度/ %
20~ 50( 20~ 30a) 大于 70( 3~ 5a)
图 3 供给半径 R eh= 400 m 时分支井产量与分支数关系曲线 Fig. 3 Lateral well production rate vs. the number of the laterals when the supply radius Reh= 400 m
而增加, 但分支段长度增加到一定程度, 产量增加的幅
112 煤层气开发难点
由于煤层压力和渗透率低、含水少, 开发排水 时, 气体在煤层中驱动动能低, 导致煤层气解吸和 运移速度降低, 即使是煤层含气量高的地区, 其最 终产量也很低。设法沟通更多微裂隙和裂缝, 提高 煤层导流能力是煤层气开发工程的重要任务。
煤层气钻井漏水处理
煤层气钻井漏水处理煤层气是一种非常重要的可再生能源，其被广泛应用于工业和民用领域。
煤层气的开采需要进行钻井作业，但是在钻井过程中也会遭遇漏水等问题。
本文主要介绍煤层气钻井中漏水问题的处理方法。
一、漏水原因煤层气钻井中漏水问题的原因主要有以下几点：1.地层难以钻探：有些地层煤层气资源丰富，但是地质条件较为复杂，如地下水位高、泥岩层、沉积物含量大等，这些都会导致钻井过程中漏水。
2.井筒老化：在使用过程中，井筒会受到地下水位等外部因素的影响，从而导致井筒老化，增加漏水风险。
3.井壁失密：在钻井过程中，井壁被破坏或者松动，也会增加漏水风险。
二、漏水处理方法1. 线注水法线注水法是一种常见的漏水处理方法，其主要原理是在井身内侧安装一个注水管道，将水从管道内注入井中，通过增加井中水压的方式减少或者防止漏水。
2. 搅拌注浆法搅拌注浆法是一种在井口将水、水泥等材料混合后，通过水泥浆泵注入井中，形成浆体堵漏的方法。
此方法可以有效地减少漏水情况。
3. 钻井液浸透法钻井液浸透法是一种在井口将钻井液注入井中，通过浸透方式防止漏水的方法。
此方法适合于井壁失密、井筒老化等情况。
4. 固井法固井法是一种将材料注入井中，形成固体体直接填堵井中漏洞的方法。
常见的固井材料有水泥、高分子材料等。
上述方法均是通过在井中注入不同材料来减少或者堵住漏水的情况。
同时，也可以通过改进井筒结构等方法来预防漏水情况的发生。
三、总结煤层气钻井中漏水问题是一个较为普遍的问题，根据不同的情况，可以选择不同的漏水处理方法。
目前，随着技术的不断发展，钻井作业水平和技术也在不断提升，预防漏水的情况也将变得更加便利和高效。
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壳、桥塞堵漏材料等，利用桥塞堵漏材料、棉籽壳 等在裂缝内架桥形成桥塞，利用早强低密度水泥在 预定时间内在裂缝中速凝封堵裂缝。利用早强水泥 封堵，可缩短水泥浆凝固时间，提高堵漏速率和效 率。 3） 树脂泥浆封堵。配制不同粒径的膨胀树脂颗
粒、黏弹性树脂颗粒、纤维素等复合泥浆，配合核 桃壳等桥塞堵漏材料，利用桥塞堵漏材料进入裂缝 后相互架桥形成桥塞，膨胀树脂进入裂缝后吸水膨 胀充填裂缝，黏弹性树脂颗粒吸水膨胀后与桥塞材
1
裂缝形态分析
裂缝几何模型 通过观察鄂尔多斯盆地东缘某煤层气开发区块
1.1
裂缝平均漏失速率， m／s； A2 为裂缝断面截面积， 由于井筒环空内所漏失的泥浆与漏入地层裂缝
的岩心发现，该地区地层裂缝主要以非对称斜劈裂 缝为主。为了便于分析和计算，对该地层裂缝作以 下简化处理： 1） 视不规则井眼为圆形井眼；
16 /Natural Gas Technology
总第 22 期
天然气技术 · 钻井工程
2010 年
裂缝深度：
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槡
)
2
（4）
新型堵漏工艺技术研究
表 1 4 种材料吸水膨胀实验结果表
槡
材料名称
实验前／ mm × mm × mm 2×2×3 2×3×4 3×7×8 3×8×9 30 × 30 × 70 28 × 30 × 65
实验后 3 h 后／ mm × mm × mm 6×8×9 7 × 9 × 12 体积膨胀比／倍 6 h 后／ 体积膨胀比／倍 （3 h 后） mm × mm × mm （6 h 后） 36 31.5 16.5 15.3 （1h） （1h） 6.92 5.71 5 × 10 × 12 9 × 11 × 13 50 53.6 32.1 33.7 ／
失，地层裂缝漏失达到平衡时，井筒环空泥浆液面
深度为 H1。根据建立的裂缝几何模型及其基本假 设，对煤层气漏失井 （尤其是井口无法建立循环的 井） 建立简化计算模型，如图 1 所示 [6]。图 1 中，Q 为 井筒环空漏失达到平衡时泥浆漏失排量， m3／h； v1 为井筒环空泥浆漏失速率， m／s； A1 为井筒环空截 面积，m2；D 为井筒环空当量直径，m；H1 为井筒环 空泥浆液面深度， m； H 为漏层深度， m； v2 为地层 m2；d 为裂缝宽度，m；L 为裂缝深度，m。
膨胀树脂颗粒、黄原胶的胶泥球，投入井底，通过 壁。
4） 泥饼造壁封堵。制作混有棉籽壳、不同粒径
造壁钻头将胶泥挤入裂缝中，堵塞裂缝，形成新井 前 3 种堵漏方法主要与封隔器一起配合使用，采
用承压堵漏工艺进行堵漏。由于封隔器是下入到导 管或表层套管内，通过封堵钻杆柱与导管或表层套 管之间的环形空间来实现关井和承压堵漏，因此这 3 井。第 4 种方法由于无需配合封隔器使用，因此既适 失井。这 4 种方法可根据漏失井漏失情况 （漏失的深 度与严重程度等） 相互配合，嵌套使用。 种方法主要适用于第二次开钻以后发生漏失的漏失 用于第二次开钻以后发生漏失的漏失井，同样也适 用于第一次开钻钻进过程中便发生了严重漏失的漏
口防喷器或封井器的煤层气开发井，在堵漏过程中 通过关闭井口防喷器或封井器即可实现关井，即可 18 /Natural Gas Technology
材料的吸水膨胀性能及以往的堵漏经验，提出了 4 种 膨胀堵漏方法 [17－20]：
总第 22 期
天然气技术 · 钻井工程
2010 年
农作物秸秆压块 （条形、圆柱形） ，配合高黏堵漏泥
第4卷
鲜保安，等：煤层气裂缝性漏失井新型堵漏技术研究
第4期
脂材料吸水 3 h 后体积能膨胀 30 倍以上，吸水 6 h 后
能膨胀 50 倍以上，因此可以作为良好的颗粒充填材 料；黏弹性树脂材料吸水后不仅体积能膨胀 30 倍以 上，还具有一定的黏性，进入裂缝以后不仅可以起 到良好的充填作用，而且还能将纤维材料和膨胀树 脂材料等堵漏材料相互黏结在一块，从而可增强其 在裂缝中的堵漏效果。所优选的 4 种堵漏材料其实验 结果见表 1。 2.2 新型堵漏工艺技术研究
法建立起循环。因此，为了有效地解决这些问题，
胶囊，并通过上下接头将整个封隔器系统连接在钻 杆柱上，下入表层套管内；膨胀胶囊采用特制橡胶 材料制成，通过压板安装在封隔器本体上，通过调 节液压控制胶筒的膨胀性能，实现可调式封堵钻杆 柱与表层套管之间的环形空间，最终起到关井、压 井作用。 2.2.3 膨胀堵漏方法 基于前面所优选的 4 种膨胀堵漏材料，结合每种
选择的堵漏材料在裂缝内能相互搭桥，起到良好的 桥塞作用，而后配合堵漏泥浆及其他膨胀材料、充 填材料等对裂缝起到良好的封堵效果。 （1） （2）
裂缝平均漏失速率：
裂缝断面截面积：
槡
1） 有机物桥塞封堵。不同形状固体架构的有机
料、膨胀树脂材料相互胶结，封堵裂缝。
浆、棉籽壳等，利用有机质秸秆压块吸水膨胀泡散 开后，纤维状秸秆材料进入裂缝中相互搭桥形成桥 塞，棉籽壳等进入裂缝充填，高黏堵漏泥浆在秸秆 材料表面与棉籽壳之间相互胶结，并形成泥饼封堵 裂缝。 2） 早强水泥封堵。早强低密度水泥浆结合棉籽
2.2.1 常规堵漏工艺 常规堵漏工艺除了随钻堵漏以外，其他的堵漏 工艺诸如桥接材料堵漏、化学堵漏、无机凝胶堵 漏、水泥浆堵漏等，大多是静止堵漏 [10][13 － 14]，即将 堵漏泥浆与堵漏材料循环至井筒漏失层段后停泵， 停止循环，让堵漏材料和堵漏泥浆在自身重力作用 下，随地层漏失进入裂缝中，进行裂缝的封堵。静 止堵漏工艺由于纯粹依靠堵漏材料自身重力作用进 行堵漏，因此材料进入裂缝深度有限，对于斜直裂 缝堵漏效果一般。在煤层气漏失井堵漏应用中，部 分井都只是暂堵成功，在建立起循环继续钻进过程 中，部分井漏失层中的堵漏材料由于进入裂缝深度 有限，又被环空泥浆的抽吸作用给带出了裂缝，进 而漏失层继续发生漏失。此外，该堵漏工艺对于漏 失发生在井底且斜直裂缝在钻井过程中没有被完全 揭开的漏失层，堵漏效果更是欠佳，当开泵循环继 续钻进时，由于斜直裂缝没有被完全揭开，一般钻 进 0.5 m 左右漏失继续发生，钻进 1 m 左右井筒又无 对煤层气漏失井开展了承压堵漏新工艺技术研究。 2.2.2 新型承压堵漏工艺
0
引言
目前在沁水盆地樊庄、郑庄及鄂尔多斯盆地东
1.2
3） 视非对称裂缝系统为对称裂缝系统。 裂缝分析计算模型 假定钻井过程中钻至 H 深度处发生裂缝性漏
缘韩城、三交、大宁 — 吉县等地区煤层气钻完井过 程中普遍存在井漏现象，有的地区漏失非常严重， 大部分井存在严重的裂缝性漏失 （部 分 井 甚 至 全 漏） ，严重影响了煤层气井的正常钻进，使煤层气钻 井周期大大延长、钻井成本大幅增长 [1－3]。因此，为 了提高煤层气井钻井效率，缩短钻井周期，降低钻 井成本，针对裂缝性漏失的基本特征，开展裂缝形 态分析及适应性堵漏材料、堵漏技术研究具有非常 重要的意义[4－5]。
2010 年 第4卷 · 第4期
天然气技术
Natural Gas Technology
Vol.4，No.4
Aug.2010
文章编号： 1673-9035 （2010） 04-0016-05
煤层气裂缝性漏失井新型堵漏技术研究∗
鲜保安 1, 2
（1. 中国地质大学，北京 摘 要
张
义2
孙粉锦 2
鲍清英 2ຫໍສະໝຸດ 张继东 2廊坊 065007）
100083；2. 中国石油勘探开发研究院廊坊分院，河北
裂缝性漏失是目前煤层气钻完井过程中普通存在的现象，它严重影响了煤层气勘探开发进程。以鄂
尔多斯盆地东缘某煤层气区块为例，针对其裂缝性漏失的基本特征，开展了裂缝形态的分析，建立了裂缝分析计 算模型，通过室内实验优选了 4 种膨胀堵漏材料，并以此为基础提出了适应于该区块的 4 种膨胀堵漏工艺。现场 应用表明：所建立的裂缝分析计算模型可为堵漏材料粒径的选择提供依据；所优选的 4 种堵漏材料可作为良好的 桥塞材料或充填材料；所提出的 4 种膨胀堵漏工艺通过合理组合使用，能对不同漏失井产生良好的堵漏效果；在 堵漏过程中配合使用膨胀封隔器可实现关井，从而可以大幅提高堵漏的速率和效率。 关键词 煤层气 漏失 裂缝 堵漏 封隔器 文献标识码：A 中图分类号：TE358
选择玉米秸秆压块和棉秆压块 2 种纤维状堵漏材料作 料，黏弹性树脂材料作为胶结堵漏材料。玉米秸秆 和棉秆这 2 种纤维状材料压实以后可以根据需要做成
通过对 30 多种不同材料的室内实验研究，最终
为桥塞堵漏材料，膨胀树脂材料作为充填堵漏材
裂缝宽度：
槡
条形或圆柱形，密度也可根据泥浆比重进行调整控 （3） 制，压块材料在吸水 1 h 以后体积能膨胀到原来的 5～6 倍以上，吸水泡散开后恢复成纤维状，进入裂 缝以后能相互架桥，起到良好的桥塞作用；膨胀树
对于常规的渗透性漏失或小型裂缝性漏失，通
过提高泥浆黏度或在泥浆中加入颗粒状堵漏材料， 通常可以取得很好的堵漏效果。但对于斜直裂缝， 尤其是纵深较深的裂缝，堵漏材料和堵漏方法的选 择对堵漏成功与否至关重要 [8－12]。 2.1
图1 煤层气漏失井井筒简化计算模型图
新型堵漏材料优选 要有效封堵这类高陡斜直裂缝，最关键的是所
3
现场应用
利用前面所建立的裂缝分析计算模型与优选的
表 2 部分煤层气漏失严重井漏失情况及堵漏情况表 井号 漏失层段／ 漏失层数／ 漏失速率／ 3 m 层 m· h-1 242～261 343～345 365～379 1～2 1 2 13 10 > 18 堵漏方法 有机物桥塞封堵 （承压堵漏） 有机物桥塞封堵 （承压堵漏） 有机物桥塞封堵 （承压堵漏） 早强水泥封堵 （承压堵漏） 有机物桥塞封堵 树脂钻井液封堵 （承压堵漏） 滤饼造壁封堵 树脂钻井液封堵 （承压堵漏） 有机物桥塞封堵 树脂钻井液封堵 （承压堵漏） 有机物桥塞封堵 树脂钻井液封堵 早强水泥封堵 （承压堵漏） 早强水泥封堵 （承压堵漏） 堵漏时间／ h 4 5 5 8 10 6 3 20 38 14 堵漏效果 一次性封堵成功 一次性封堵成功 堵漏失败 堵漏成功 堵漏失败 （现场设备不匹配） 一次性封堵成功 一次性封堵成功 部分漏层堵漏成功， 效果欠佳