井漏分析

1、廊道型：洞穴长度≥宽度，都有一个延伸方向比 较稳定的主通道。
2、厅堂型：洞穴长度≈宽度，洞壁很少有溶蚀形态， 上部常呈参差齿状，洞顶比较平整。
3、倾斜型：洞穴长度≈宽度，洞顶向里倾斜，洞口 向外形成喇叭型，断面常呈三角形。
4、迷宫型：洞穴呈网状交织分布，没有一个明显得 主通道，也没有固定的延伸方向，各通道部规则交汇分叉， 互相连通，还有斜向洞穴上下交替发育，构成一个复杂的 洞穴系统。洞口、洞壁和洞顶的形状极不规则。
3、设计合理的井深结构，封堵漏失层与高压层
1、选用合理的泥浆密度与类型，实现近平衡压力钻井
降低泥浆动 压力
2、降低泥浆环空压降
3、降低泥浆激动压力
1、调整泥浆性能
提高地层承 压能力
2、预加堵漏材料循环堵漏
3、先期堵漏
五、井漏的处理
井漏是钻井工程中常见的井下复杂情况之一，为了更好地堵住漏 层，处理井漏时应注意以下几点：
1、分析井漏发生的原因，确定漏层的位置、类型及漏失程度。 2、在钻井中发生井漏，如果条件许可，尽可能强钻一段，确保 漏层完全钻穿，以免重复处理同样的问题。 3、堵漏泥浆的配制必须按要求保质保量。 4、施工时如果能起钻，应尽可能采用光钻杆，下至漏层的底部。 5、施工过程中要不停地活动钻具，避免卡钻。 6、采用桥塞剂堵漏，要卸掉循环管线及泵中的滤清器、筛网， 以免堵塞憋泵。 7、憋压试漏时要缓慢进行，压力一般不能超过3MPa，避免造成 新的诱导裂缝。 8、施工完成后，各种资料收集齐全、准确。
A、裂缝型
裂缝在地层中的分布和发育是不均匀的，其形状可 以是直线的，也可以是曲线的、波浪型的，其表面可以 是光滑的，可以是粗糙的。裂缝长度可以从几米到几十 米。裂缝在地层中可能以张开状态存在，亦可能以闭合 状态存在，地层中张开裂缝的开度大小可以反应裂缝规 模。依据裂缝的开度将裂缝分为不同的类别。
见下表：
对桥塞堵漏剂材料的主要功能要求
从上可以看出：单一材料的封堵能力往往是很有限的， 坚硬的颗粒状材料和易弯曲的纤维状和片状材料的复合物 才能提供最佳的封堵特性。
颗粒状、片状和纤维状堵漏材料之比一般为5∶2∶1或 者6∶3∶2，其中片状和纤维状材料在堵漏泥浆中的加量不 要超过5％，否则将大量吸水使泥浆变稠，导致泵送困难。 单一材料的加量在5％时，已较大限度的发挥其堵塞能力。
三、堵漏的材料
堵漏材料是钻井工程防漏堵漏过程中必不可少的物质 基础。依据 其作用机理可将常用的堵漏材料分为六类，即 桥接堵漏材料、高失水堵漏材料、暂堵材料、化学堵漏材 料、无机胶凝堵漏材料和软（硬）塞类堵漏材料。
下面简单地介绍我们常用的桥接堵漏材料和暂堵材料 中的单向压力封闭剂。 A、桥接堵漏材料
B、单向压力封闭剂
单向压力封闭剂是一种新型堵漏剂，主要用来封堵 砂岩、砾石层、破碎煤层、石灰岩等类地层的孔喉和微 裂缝。单向压力封闭剂是采用短棉绒纤维或将某种木质 纤维经化学处理和机械加工而制成的自由流动粉末，密 度约为0.3g/cm3，表面可被水所润湿，但不溶于水。单 向压力封闭剂在正压差的作用下面，能有效地封堵地层 中孔喉核微裂缝，在负压差的作用下，能自动解堵。
地层漏失压力的大小与以下因素有关：
影响地层漏失压力大小的有关因素：
1、地层孔隙压力的大小。 地层漏失压力随地层孔隙压 力的降低而降低。
2、地层天然漏失通道的大小、形态和漏层厚度。 3、泥浆的流变性能。
泥浆进入地层的流动阻力随泥浆的粘度、动切力的 增大而增高，漏失压力亦随之增高。 4、地层漏失通道中流体的流变性。 泥浆进入地层的流动阻力随地层流体粘度增高而增大。 5、漏失层井壁地层内、外泥饼的质量。泥饼越致密， 质量越好，漏失阻力亦越大。
单向压力封闭剂的封堵机理
泥浆中加入单向压力封闭剂，当井筒内泥浆的液柱压 力大于地层压力时，在压差作用下，泥浆中的胶体颗粒和 单向压力封闭剂进入地层，单向压力封闭剂的纤维物质在 孔喉或微裂缝中架桥形成垫层，泥浆中的胶体颗粒在垫层 上形成滤饼，封堵地层中孔喉或微裂缝，使其失去渗透性， 阻止泥浆向地层渗漏。当降低井筒内液柱压力，形成负压 差，在地层压力的作用下，地层中的流体将单向压力封闭 剂和胶体粒子推出孔喉和微裂缝，自动解堵，失去封堵作 用。
小 <20
细 1—10 t;5
<5
1、砂、砾岩孔隙型
砂、砾岩孔隙的基本类型有四种： 粒间孔、溶蚀孔、微孔隙和裂隙。 喉道是两个颗粒间连通的狭窄部分或者两个较大空间
之间的收缩部分。每一条喉道可以连通两个孔隙，而每一 个孔隙至少可以和三条以上的喉道相连接。 常见的孔隙喉道有四种：
①、喉道仅仅是孔隙的缩小部分。 ②、喉道断面是可变收缩部分。 ③、片状或弯片状喉道。 ④、管束状喉道。
10—20 20—50 >50 失返
小漏 中漏 大漏 严重井漏
井漏的分类：
按漏失通道可将漏失分为四类： 1、裂缝性漏失 2、孔隙性漏失 3、孔隙―裂缝性漏失 4、溶洞性漏失 漏失通道分两大类：自然漏失通道和人为漏失通道。
人为漏失通道是一种诱导裂缝，包括两个方面。其一由于 外力（如井筒液柱压力）大于地层岩石破裂压力造成岩石 破裂形成的诱导裂缝。其二由于外力造成地层闭合裂缝的 开启形成的诱导裂缝。自然漏失通道又分为五类：裂缝型、 孔隙型、洞穴型、孔隙裂缝型、洞穴裂缝型。后两种是前 三种的交叉。以下简单介绍前三种类型
10
1200 70 0 0 0 0 0
上述试验表明，单向压力封闭剂在泥浆中的加量超 过 3％时，才有较好的堵漏效果。
四、井漏的预防
对付井漏应坚持预防为主的原则，避免人为失误引起的井漏，预 防井漏的措施见下表：
预防的方法
防漏措施
1、建立孔隙压力、破裂压力、漏失压力剖面
设计合理的 井深结构
2、判别漏失层
作为“架桥剂”的颗粒状桥接堵漏材料，在通过地 层中漏失通道时，能在其凹凸不平的粗造表面及狭窄部 位产生挂阻并“架桥”。所谓“架桥”，不仅仅指的是 颗粒材料“单板”式的“架桥”，多数情况下是多颗粒 材料相互支撑，相互依托的堆砌式“架桥”。由于颗粒 状材料质材硬，力臂短、应力分散，因此一旦“架桥”， 就具有相当强的抗压能力，在其它材料的配合作用下， 能有效地封堵漏层。
桥接堵漏材料的作用原理
渗透作用
堵漏泥浆中的桥接材料，具有增大泥浆高压失水的作 用，形成较厚的滤饼。这些泥饼在压差的作用下，被挤入 地层裂缝，形成楔塞，增强堵漏效果。
膨胀堵塞作用
桥接堵漏材料大部分属于木质纤维类物质，这些材料 在水或水基泥浆的浸泡下，具有一定的吸水膨胀性。因此， 当桥接堵漏材料被挤进地层裂缝形成“桥堵垫层”后，受 到地层中液体的浸泡膨胀，可增加“桥堵垫层”的封堵能 力。
桥接堵漏材料的作用原理
“卡喉”作用
地层中的孔隙、裂缝其形状不一，它们互相交错、 延伸。对每一条漏失通道来说，始终有最窄小的部分即 “喉道”，在此“架桥”就是我们所说的“卡喉”作用， 桥塞堵漏剂材料就是针对这些“喉道”部位发挥架桥、 堵塞、嵌入等作用来形成机械堵塞，从而达到消除井漏 的目的。
对桥塞堵漏剂材料的主要功能要求
裂逢类型分类表：
碳酸盐地层
砂、砾岩地层
裂缝的类别 开度 um 裂缝的类别 开度 um
大裂缝
>15000
大裂缝
>100
宽裂缝
4000—15000 宽裂缝
50—100
中裂缝
1000—4000 中裂缝
10—15
细裂缝
60 — 1000 细裂缝
<10
毛细裂缝 0.25 — 60
超毛细裂缝 <0.25
B、孔隙型
桥接堵漏材料的作用原理
堵塞和嵌入作用
在“架桥”作用形成以后，仅仅形成了封堵漏失通 道的基本骨架，漏失通道由大变小，由小变微，但还没 有彻底消除漏失通道的相互连通。这时，堵漏泥浆中的 纤维状的纤维状材料、片状材料和细颗粒材料，在压差 地作用下对“架桥”中的微小孔道和地层中的原有小裂 缝进行嵌入和堵塞，从而完全消除井漏，达到堵漏的目 的。
单向压力封闭剂的特点
单向压力封闭剂堵漏是有方向性的。因而，在使用单向 压力封闭剂堵漏后，要防止起钻产生抽吸，再次引起井漏。 其封堵效果与纤维种类、形状、粒度分布、可塑性和空间等 因素关系密切。不规则的纤维结构便于形成较好的骨架结构， 适当的大中小粒度分布比单一的粗纤维封堵要快，具有适当 的可塑性的颗粒比刚性颗粒形成的骨架结构好，具有空间结 构而又带有可塑性的纤维物质是较好的堵漏和防漏物质。
桥接堵漏材料的作用原理
在滤饼中的“拉筋”作用
堵漏泥浆在压差作用下形成滤饼填塞时，各类堵漏 材料，尤其是纤维状和片状材料被夹在滤饼之中起到了 强有力的“拉筋”作用，同时大大地加强了楔塞的机械 强度。这样，由基本“桥架”和填塞物以及含有“拉筋” 材料的滤饼共同在漏失通道中形成塞状的堵塞垫层，这 种垫层在漏层中的移动十分困难，从而达到堵漏的目的。
云母片、稻壳、玻璃纸、鱼鳞等。它们在堵漏过程
桥接堵漏材料的作用原理
桥接堵漏材料在封堵漏失层的过程中属机械堵塞，其 作用机理包括以下几个方面：
1、挂组“架桥”作用 2、堵塞和嵌入作用 3、渗透作用 4、在滤饼中的“拉筋”作用 5、膨胀堵塞作用 6、“卡喉”作用
桥接堵漏材料的作用原理
挂组“架桥”作用
二、漏失的影响因素
钻井过程中出现井漏有两种情况。 其一：地层存在天然漏失通道，井筒内泥浆作用在井
壁上的动压力超过地层漏失压力。 其二：井筒内泥浆作用在井壁上的动压力大于地层破
裂压力，泥浆压裂地层形成新的漏失通道。 地层漏失压力是指井筒内泥浆进入地层漏失通道所需
的最低压力。其值等于地层孔隙压力与泥浆在漏失通道中 流动时的压力损耗之和。
2、碳酸盐孔隙型
孔隙类型分两大类： 原生孔隙和次生孔隙。
喉道的大小和分布有四种类型： ①、反阶梯型，平均孔喉直径为0.01—0.09um ②、单峰细歪度型，平均孔喉直径为0.09—1um ③、单峰粗歪度型，平均孔喉直径为1—10um ④、多峰型，平均孔喉直径为4—20um