钻井过程中钻井液调整与防漏防卡措施
深层页岩气油基钻井液承压堵漏技术分析

深层页岩气油基钻井液承压堵漏技术分析近年来我国在页岩气开发方面取得了不俗的成绩,在页岩气地层中使用油基钻井液来进行钻井作业具有技术优势,但是也会面临一系列的问题。
其中最为突出的就是钻井液承压堵漏问题,这不仅会导致钻井工作无法正常进行,而且还会对井下设备和工作环境造成影响,因此该问题一直是钻井行业面临的一个难题。
本文将从油基钻井液承压堵漏的原因、现状以及现有技术方案等方面进行分析探讨。
一、油基钻井液承压堵漏原因油基钻井液承压堵漏的原因较为复杂,主要有以下几个方面:(一)流变性能问题油基钻井液在使用过程中容易与岩屑、土屑等沉淀物相互作用,形成较大的流变性。
当钻柱受到压力或者回转时,容易导致液体内部形成流动不稳定现象,使得底盘、地层等部分的膏体不断流动,从而产生承压堵漏现象。
(二)污染问题油基钻井液在钻井作业中多次被使用,一旦内部成分污染,就容易形成承压堵漏。
因为这种污染物可以对流变参数、化学成分产生影响,并且难以通过物理隔离来去除。
(三)垃圾清理不彻底在钻井过程中,油基钻井液需要不断引出岩石屑或者黑色油垢等不良物质,一旦这些垃圾清理不彻底,就会对钻井设备和地层产生影响,甚至引起钻柱塞、地层塞等严重问题,从而导致承压堵漏。
油基钻井液承压堵漏问题一直是钻井液领域的难点之一,尽管随着技术的不断提高和研究,钻井液的承压堵漏问题也得到了一定程度的缓解,但是在实际钻井工作中,各种情况仍然会导致承压堵漏,并且在一些特殊的地层中,承压堵漏的风险进一步加大。
为了解决这个问题,工程技术人员们不断地加大对油基钻井液承压堵漏技术的研究和开发工作,现在主要采用的技术方案包括以下几种:(一)过滤技术使用物理隔离的方式来去除残留物是一种适用于油基钻井液承压堵漏问题的常规技术方案。
主要通过过滤器的方式,将液体加以分离,去除礅石、砂砾等大粒径的残渣和残留物,并过滤掉分散液体中的小颗粒物质。
(二)添加剂技术添加化学剂是油基钻井液承压堵漏技术的另一种常见方式。
钻井液堵漏材料与防漏堵漏技术

钻井液堵漏材料与防漏堵漏技术摘要:石油钻井工作涉及多个环节内容,其流程也兼具系统性和复杂性。
在油气钻井勘探期间,包括地理环境等诸多主客观因素将直接影响钻井勘探的全过程,其中由复杂的地层条件而导致的井漏问题是当前石油钻井工作中亟待解决的难题。
落实钻井液堵漏材料与防漏堵漏技术的全方位研究,有助于减少因井漏问题而导致的一系列钻井问题。
因此,加强对防漏堵漏技术的全方位探索和钻井液堵漏材料的针对性探究,具有极强的现实及理论意义。
关键词:钻井液;堵漏材料;防漏堵漏技术1钻井液堵漏材料的具体分类1.1高滤失堵漏材料作为利用率较高的钻井液堵漏材料,高滤失堵漏材料主要由纤维状材料,硅藻土等组成。
在实际施工阶段,高滤失堵漏材料会在漏失作用下,快速分散,而由此形成的稠状物质,也会快速在漏失通道里面全方位扩散,可有效发挥封堵作用。
此类堵漏材料的韧性以及可塑性都相对较强,抗压能力强。
将此类材料应用于钻井液堵漏时,可根据漏失情况对材料的粒度分布进行调节,确保其对不同尺寸的孔隙进行有效封堵。
1.2桥接堵漏材料桥接堵漏材料是一种应用频率较高的堵漏材料,由多种惰性材料组合而成。
此类材料不仅具有单一惰性材料的性能优点,同时还拥有较低的操作难度,材料的性能稳定度较高,与钻井液的流动性特征也较为契合。
桥接堵漏材料主要是由填充粒子和架桥粒子构成,两者的组合也将大大减少因不同尺寸的孔隙所导致的漏失问题。
而桥接堵漏材料的组成成分也具有多样化特性,除常见的果壳、云母以及纤维材料外,某些造价较为低廉的化工厂废弃原料以及化工副产品也可作为桥接堵漏材料的组成材料。
1.3聚合物凝胶堵漏材料从该种材料的名称可得知,其主要是由凝胶类物质组成的,能够有效地避免井壁裂缝压力传导。
其主要堵漏原理就是由于聚合物凝胶堵漏材料能够较快地渗透到需要填补的通道当中,尽快地解决井漏问题。
除此之外,聚合物凝胶堵漏材料作为较为典型的堵漏材料,还有其他突出特征,比如抗剪切的能力等,能够在铜和其他材料混合使用的过程当中充分发挥自身优势,并同其他材料一起组成堵漏效果极佳的材料组合。
钻井事故预防及处理

井下复杂预防及故障处理一、钻进中复杂情况的预防1、钻井过程中防止卡钻事故,正常情况下钻具在井内静止不得超过3分钟,每次转动不少于10圈,上下提放的距离不少于4米,必要时连续转动或上下活动,并适当改变位置,每次活动都要使悬重、泵压恢复正常。
2、设备发生故障,不能用钻机活动钻具时,要想其他办法活动。
井浅时用人力或大钳活动,防止粘卡。
井深确实无法活动时,应立即把钻具全部重量压在井底。
维持单泵循环,防止循环失灵。
3、钻具在裸眼内因检修设备或吊测时,方余或吊卡一般高于转盘面2米以上,不要坐在转盘面上,防止粘卡而无法活动钻具。
4、上提钻具有遇卡现象时,不可强提硬拔,应用小排量顶通,再逐步加大排量循环。
若无效果,应采取倒划眼、少提多放等方法处理,切忌拔死。
5、发现钻具由于静止粘卡,首先要抓紧时间大幅度上下活动(先压后提)强行转动钻具,同时开泵循环。
根据设备能力和与钻杆钢级在安全负荷内活动。
转动根据钻杆的允许扭转圈数不能超载。
下压不宜老在同一悬重,防止疲劳折断,钻具下放不要过猛,防止大钩倒挂,不要上提拉力静止,防止粘吸范围扩大,同时注意刹车,防止解卡后顿钻。
6、循环或钻进中发现井漏:泥浆只进不出或漏失量超过3方应立即起钻,起钻时要连续大排量灌泥浆,一直起到套管内。
井漏后除及时采取措施外,要立即向上级汇报。
7、采用双泵钻进时,打完单根先停一个泵,提出方钻杆再停一个泵,接好单根先开一个泵,泥浆返出后再开另外一个泵,操作人员待泵压正常后手才可以离开气门。
8、钻进中如果钻进钻时比较快的地层,应在钻完单根后划眼修整井壁和携砂,必要时可采取循环携砂的办法处理,不可一味抢钻,盲目抢速度.9、钻遇盐层井段时,除泥浆采取预处理外,还要采用试钻,开始每钻进1~2米上提观察有无显示,每钻完单根要划眼修整井壁,应尽量避免在盐层井段长时间大排量循环.10、钻进中应有专人每半个小时记录一次泵压变化,发现异常必须查明原因,司钻等重点岗位每班必须对井下情况掌握清楚,在交接班时把井下情况,设备状况,泵压,悬重等给下一个班交接清楚。
卡钻事故的预防及处理

中国石油海洋公司大港事业部
卡钻事故的预防及处理
一、粘附卡钻(压差卡钻)
原因:
1、液柱压力大于地层压力。 2、钻铤尺寸偏大,与井壁的接触面积大。 3、钻具在井内静止时间过长,或活动幅度不够。 4、钻井液失水大,润滑性差。 5、井眼轨迹差。
现象:
钻具上提下放困难,且随时间的延长而活动范围越来越小,不能转 动,循环正常,泵压稳定。
六、泥包卡钻
钻头泥包后起钻至井径较小的井段便会造成卡钻。
原因:
1、由于干钻而造成泥包卡钻(泵不上水或钻具短路) 2、在松软或高粘性地层排量不足,钻井液性能不好,钻头选型不当。
现象:
1、钻头在井底转动不灵活,有蹩跳现象,停车打倒转。 2、钻速明显减慢,泵压升高或蹩泵。 3、钻进时有卡、挂现象,起钻至小井眼处有可能卡死。 4、卡钻后,上提下放及转动都很困难,且不能循环。
附:1、计算卡点位置 H=9.8KL/P 2、解卡剂用量 Q=0.785K[D2井-d2外]H+0.785d2内h( K为井径扩大系数,一般取1—1.2)
中国石油海洋公司大港事业部
ห้องสมุดไป่ตู้卡钻事故的预防及处理
二、沉砂卡钻
钻进过程中,在接立柱或停泵后,岩屑下沉堵塞环空,埋住钻头与部分 钻具形成卡钻。
现象:
钻井液倒返甚至喷势很大,泵压升高或蹩泵,上提遇卡,下放遇阻, 不能转动或转动时蹩劲很大。
预防:
1、起出钻头必须测量其外径,确定井内是否存在小井眼。 2、如果存在小井眼(起出钻头外径磨损严重),下钻至小井眼前应特 别注意遇阻情况,提前3—5根进行扩划眼作业。 3、下钻有遇阻现象,应及时大力上提(在钻具、大绳、游动系统允许 的范围内),不可下压。
处理:
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。
石油钻井过程中卡钻的原因与处理对策

石油钻井过程中卡钻的原因与处理对策作者:李兵来源:《智富时代》2019年第02期【摘要】本文通过对钻井施工中卡钻的原因分析,给出合理的处理对策,从而做到对各种卡钻事故的预防,一旦卡钻事故发生,一定要针对卡钻原因细致分析,采取合理的解决措施及时解除卡钻,保持井筒正常钻进状态,保证石油钻探的效率。
简单介绍,如下文所示。
【关键词】石油钻井;卡钻;技术;分析随着石油钻探技术发展,井下定向钻进技术也在不断进步,成为钻探工程领域的一项新技术。
在日常石油钻井施工中,操作人员并不能够观察、预测到井底的作业状况,他们所进行的一切石油开采措施与工作均是凭借长期积累的施工经验与技术进行。
因此,在石油钻井施工过程中,采取必要的预防措施,防止卡钻事故的发生,保证钻探施工的顺利进行,遇到卡钻事故,必须分析卡钻的原因,了解多种卡钻事故的类型、事故预防及应急处理方式就显得极为必要。
一、关于日常石油钻井过程中卡钻的原因分析钻井卡钻事故的原因是多方面的,由于沉砂卡钻、压差卡钻、井塌卡钻、缩径卡钻等原因,导致钻井施工的停止,给石油钻井施工带来一定的危害。
必须采取必要的处理措施,才能解除卡钻事故,恢复钻井施工的进尺,达到安全事故的技术要求。
其一,缩径卡钻。
对于渗透性比较好的地层的钻探施工过程中,由于钻井液的性能不能满足钻井施工的技术要求,引起井筒直径变小,使钻头和钻具遇卡的现象,就属于缩径卡钻。
导致井径缩小,钻头遇阻,严重的情况既发生卡钻事故。
其二,压差卡钻。
由于钻井液循环的不到位,极易引起压差卡钻事故,也可以称为泥饼粘附卡钻事故。
一般是因为泥饼的质量和井身结构的质量存在问题。
如果在钻井施工过程中,钻遇高压的油气水层,导致钻井液遭受严重的污染,也会形成压差卡钻事故。
井斜角过大,钻具的钻进过程中,会触及井壁,与泥饼接触,形成卡钻事故。
其三,井塌卡钻。
由于井壁疏松,钻井施工的过程中,极易发生井塌的事故,而使鉆头无法正常钻进,钻头下放困难,上提也无法完成,形成的卡钻事故,属于井塌卡钻。
预防井漏及压差卡钻钻井液技术

便可 自行 堵漏 , 如果还漏 , 则按 配方配 制堵 漏浆 , 专 门堵 漏 , 封井浆 封裸眼井段 , 保证 了电测 五趟都一 次性 成功 、 下 套管
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三 开 井段 的钻 探 要 求 。
关键 词 : 井塌 ; 井 漏; 钻进液 ; 油 气 层
中圈分类号 : TB
文献标 识码 : A
文章 编号 : 1 6 7 2 — 3 1 9 8 ( 2 0 1 3 ) 2 2 - 0 1 8 8 — 0 2
l 三开钻 井液难 点及 对策
直至堵漏成 功 , 恢 复 生产 。( 3 ) 由于 井下 压差 大 ( 地 层 压 力
添加 1 ~2 WS D非 渗 透 抗 压 处 理 剂 缩径 。( 2 ) 本段地层 防裂缝性地 层 易漏失 , 应 先 期 做 好 防 漏 透 技 术 保 护 油 气 层 : 工作 ; 本开一次 开钻就 要加 入 1 ~2 非 渗 透处 理剂 、 2 形成无 渗透保 护 膜 , 利 用 沥青 的“ 封 堵” 作 用 和聚 合 醇 “ 键 随钻堵漏 剂 , 增 加地层承压 能力 , 预 防 漏 失 。本 开 漏 失 多 合 ” 作用 , 封堵裂缝 , 既能有 效防漏 又 能有效保 护储 层 。( 6 ) 地层微裂缝 出现 的渗 漏 , 发 现 漏 失 后 可 静 止 一 段 时 间 一 般 完钻后 , 充分循 环干净 , 用3 液体润滑剂 +4 玻 璃微 珠 的
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煤田地质钻探中钻孔漏失原因及处理措施

煤田地质钻探中钻孔漏失原因及处理措施摘要:随着煤田开采的不断进行,在进行地质钻探的过程中,如果遇到情况复杂的地质环境,会对钻孔施工带来一定的影响,出现漏失现象,需要进行及时的堵漏处理,来更好的保证整个施工过程的稳定性和安全性。
本文对煤田地质钻探中钻孔漏失的现象进行分析,并提出堵漏的措施。
关键词:地质钻探;钻孔漏失;堵漏措施1.前言:在煤田地质钻探施工的过程中,造成钻孔漏失现象发生的原因既有主观因素,也有客观因素,要根据不同的漏失现象进行有针对性的堵漏处理,才能有效的保证地质钻探施工的安全性,更好的提升整个煤田开采的效率。
2.煤田地质钻探中钻孔漏失的原因2.1主观原因在煤田地质钻探施工的过程中,由于主观原因造成的钻孔漏失现象比较复杂,冲洗液的选择、钻头的使用,冲洗方法的选择,钻进速度的控制以及各种具体的施工操作过程中,稍有失误,都会造成钻孔漏失现象的发生。
另外,在进行钻孔施工的过程中,如果钻井液的液柱压力与地表层压力存在一定的差异,会出现裂缝的现象,而造成漏失现象的发生。
尤其是在容易产生漏失现象的地层中,如果施工过程中钻速和钻压的控制不准确的话,更会很容易产生漏失现象。
2.2客观原因客观原因造成的煤田地质钻探钻孔漏失现象,主要表现在煤田的地质情况和水文情况两个方面。
首先,在地质情况的影响中,岩层中的孔隙,溶隙性环境,岩层的含水情况等都是造成漏失现象的主要原因。
3.煤田地质钻探中钻孔漏失的常见类型3.1渗透性漏失这种漏失现象主要发生在颗粒较粗的地层中,在这些地层中,由于岩层中的胶结性能较差,会很容易产生渗透漏失。
比如在进行钻井施工的过程中,由于钻孔内的压力与地层的压力不平衡,钻井液在进行循环使用的过程中,由于压力的差异性造成了钻井液渗漏到地层中的现象发生,进而发生钻孔漏失的现象。
在渗透性漏失现象发生后,钻井液的渗透过程中,会在地层的空隙中形成胶结的泥团。
影响钻探施工的顺利进行。
3.2裂隙性漏失在进行煤田地质钻探的过程中,施工的环境是复杂的,在一些天然形成的裂缝中,即使在这个钻探施工的过程中,钻井液的压力和地层压力之间的差异很小,也会很自然的发生裂隙性漏失现象。
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钻井过程中钻井液调整与防漏防卡措施
钻井液漏失是钻井过程中的经常发生的井下复杂情况之一。
一旦发生漏失,不仅延误钻井时间,损失钻井液,损害油气层,干扰地质录井工作,而且还可能引起井塌、卡钻、井喷等一系列复杂情况与事故,甚至导致井眼报废,造成重大经济损失。
本文介绍了钻井过程中井漏的预防和钻井液的调整对策,对井漏预防有一定的借鉴作用。
标签:钻井过程中井漏预防钻井液调整对策
一、井漏預防的几点要求
井漏是指钻井过程中,井筒内钻井液或其他介质(固井水泥浆等)漏入地层孔隙、裂缝等空间的现象。
(一)降低井筒中钻井液的动压力
过高的钻井液动压力是造成井漏的主要原因之一。
一般可在钻井和完井过程中采取以下措施来降低钻井液的动压力:选用合理的钻井浓密度与类型,实现近平衡压力钻井;降低钻井液的环空压耗;降低开泵、下钻和下套管过程中的激动压力等。
(二)调整钻井液性能
钻进孔隙型渗透性漏失层时,在进入漏层前可通过适当增加钻井液中的膨润土含量或加入增粘剂等措施提高钻井液的动切力、静切力,达到提高地层的承压能力。
(三)钻井液中预加堵漏材料随钻堵漏
对于孔隙―裂缝性漏失层,在进入该层段之前,可在钻井液循环过程中加入堵漏材料。
在压差作用下,进入漏层,封堵近井筒的漏失通道,提高地层的承压能力,起到防漏作用。
(四)备足钻井液
钻穿漏失层前,地面要储备足够的钻井液,以备处理漏失使用。
如果钻井液储备不足而又不能及时供应时,必须起钻至漏失层以上,以防卡钻或发生其它事故。
二、钻井液的调整对策
(一)选用合理的钻井液密度
依据三个地层压力剖面,设计合理的钻井液密度,使其形成的液柱压力高于裸眼井段最高地层孔隙压力,低于地层漏失压力和裸眼井段最低的地层破裂压力。
对于油层或水层,钻井液密度一般应附加0.05~0.10g/cm3,对于气层应附加0.07~0.15g/cm3。
对于探井应依据随钻地层压力监测的结果,及时调整钻井液密度,始终保持井筒中液柱压力高于裸眼井段最高地层孔隙压力。
(二)进入油气水层前调整钻井液性能
除调整钻井液密度,使其达到设计要求外,在保证钻屑正常携带的前题下,应尽可能采用较低的钻井液粘度与切力,特别是终切力随时间变化幅度不宜过大,以降低起下钻过程中的抽吸压力或激动压力。
(三)使用可循环泡沫钻井液钻进
用半理论、半经验的范德华方程,叠加累进计算,在井深970米处,可循环泡沫钻井液在该点的液柱压力为:(地面泡沫泥浆密度0.75g/cm3,基液密度1.02g/cm3)9.52MPa,实钻中根据井眼液面高度计算该点的压力是:8.23MPa,使用可循环泡沫钻井液钻进井口仍可能失返。
(四)注意观测钻井液的体积
钻开油、气、水层后,钻进过程中应随时用肉眼观测泥浆池中钻井液的体积总量。
起钻时应灌满钻井液,并监测灌入钻井液的数量;下钻时,应观测泥浆池液面和从井筒中返出钻井液的数量。
三、严防井漏与卡钻的措施
(一)预防井漏措施
钻进过程中需加重时,应控制加重速度,防止因加重速度过快而压漏地层。
应注意控制开泵压力,防止憋漏地层。
此外,对于裸眼井段存在不同压力系统的地层,当下部存在高压油、气、水层的压力系数超过上部裸眼井段地层的漏失压力系数或破裂压力系数时,应在进入高压层之前进行堵漏,提高上部地层的承压能力,防止钻至高压油、气、水层时因井漏而诱发井喷。
(1)根据漏失速度,及时判断漏失类型;
(2)根据漏失层位和井深,选用合适的堵漏剂类型;
(3)注意堵漏剂的运送方式,这决定堵漏成败的关键;主要是大熔洞性漏失和井深相对较深的井。
(二)卡钻的预防
如果对前面所介绍的井漏和井喷等各种井下复杂情况和事故处理不当,最终都可能导致卡钻。
在正常钻进过程中,若采用的钻井液措施不当也会发生卡钻。
其中大多数卡钻的发生与钻井液有关。
防止卡钻的要点主要应使钻井液保持合适的粘度与切力,能有效地携带和悬浮钻屑与重晶石;还应设计合理的环空返速,较好地清洗井眼与井底,保持井眼清洁;此外,在极软地层中钻进时,要注意控制钻速,防止环空中的钻屑质量分数过高。
一旦发生卡钻,应尽一切可能憋通钻头水眼,恢复循环(注意开泵时采用小排量),并且提高钻井液粘度与切力,边循环边活动钻具,以达到逐渐清除沉砂和解卡的目的。
四、结语
在钻井现场一般对付井漏应以预防为主,尽可能避免因人为的失误而发生井漏。
在钻井施工前,要尽量将地层压力资料收集齐全,在钻井过程中,凡是可以预防井漏的工作都要尽量提前做好。
参考文献:
[1]孙宝江,等.钻井液添加剂JLX-B抑制天然气水合物形成的实验研究[J].石油学报,2008(03).。