地质钻探孔漏失原因及堵漏措施探究

摘 要 在地质钻探过程中，漏失的情况常会出现。程度较轻的漏失现象将导致钻探工作暂停，影响工期进度，而较为严重的地质钻探孔漏失就会发生钻探事故，给企业甚至社会带来较大的经济损失和人身伤害。因此，找准地质钻探孔漏失的原因，研究有效的堵漏措施具有重要意义。笔者从引起地质钻探孔漏失的原因出发，对当今的堵漏技术现状和相关的堵漏措施进行分析。

关键词 地质钻探孔；漏失；堵漏；原因；措施

中图分类号：P634 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）06-0098-01

地质钻探孔漏失现象在地质钻探过程中经常出现，已成为在地质钻探工作中比较棘手，且会给整个钻探工作带来较高成本、引发安全事故的主要问题。如果在发生钻孔漏失现象时不能采取有效的堵漏措施，将会造成井喷、井塌以及卡钻等工程事故，这些事故会带来部分井段或者全部井段报废的严重后果。如何突破这一影响地质钻探效率的瓶颈，减少不必要的损失，是我们所要关注和探索的。

1 发生地质钻探孔漏失的原因分析

凡是能引起地质钻探孔漏失现象的地层，一般都具有以下几种条件：①地层中存在一些或大或小的裂缝、溶洞或者是间隙等，这些空隙的存在会给钻井液提供一定的扩散条件；②钻井液液柱的压力高于地质层那些间隙的流体压力，在压力差的作用下发生漏失现象；③地质层的破裂压力较小而造成地层被压裂形成缝隙，产生漏失。

1.1 渗透性漏失

当地质层中的渗透性比较高，比如此类地质层是由粗砾岩、粗砂岩或者是含砂的岩层构成的，就极易在地质钻探时发生钻井液的漏失。此种漏失称之为渗透性漏失。当钻井液液柱压力的作用下，钻井液会渗透进地质层的空隙当中，此种漏失的速率较小。

1.2 裂缝、溶洞类漏失

当地质层中多为白云岩、石灰岩等，由于这类岩石会存在裂缝、溶洞，便会引起钻井液的漏失。同时，如果存在地应力破碎带、断层等，地层压力小于钻井液液柱的压力而发生漏失现象。此种漏失的速度较快，漏失量也较大，需要及时作出处理，否则将带来严重的后果。

1.3 注水过程引起漏失

当一处地层开发准备进行钻探后，由于在注水过程中操作出现偏差，引起地层内在纵方向上孔隙间的压力发生较大变化，出现高压、常压、和欠压等几种不同的压力层，之间相差较大，不利于进行下一步的钻探。同时，在地质层注水后，地层破裂压力自上而下出现梯度差。在同一个地质层深度上，各个部位的地层破裂压力是存在差异的。

1.4 施工技术缺陷引起漏失

在施工过程中出现技术上的不到位，或者直接发生技术失误，而引起地质钻探孔的漏失。比如在施工过程中，造成地层压力与井底的压力出现明显的较大差别，其差值远远大出了钻井四周的挤压应力和地质层上的张力。这样地层就很容易产生裂缝，引发地质钻探孔的漏失情况。

2 堵漏技术分析

随着国内外学者和专家的不断探索，对于地质钻探孔漏失的堵漏技术已经有了非常大的进步。但无论应用哪类堵漏技术，在发现地质钻探孔漏失后，要及时采取措施进行堵漏，以免影响接下来的钻探或者减少因较大漏失现象给整个地质钻探工作带来的损失。

2.1 对于程度较低的漏失情况采取的堵漏技术

程度较低的漏失情况常见的是进多出少但并未给接下来的钻探工作带来不良后果的渗透性漏失现象。当发现存在这种现象时，建议采取以下几种措施进行堵漏。

1）如果漏失量较小，不至于发生严重后果，可采取继续进行钻探的方法，在经过漏失地质层后，依靠钻屑将漏失孔隙或裂缝堵住。在之后如果发现钻井液不再减少，即为漏失孔隙已被堵住，可继续进行钻探工作。如果发现钻井液还会发生漏失现象，可以采取把钻头停止，进行静止堵漏的方法。所谓静止堵漏，就是指暂停钻探，把钻头提高到技术套管，使下方的钻井液保持静止状态静止数小时。由于钻井液在漏失过程中，可以随着静切力的增大进行堵住空隙或裂缝。而且，钻井中的泥土在吸收了钻井液后会膨胀变大，也会堵住空隙或者裂缝。

2）在所使用的钻井液中加入石灰粉、云母片暂堵剂等纤维物质或者较小的颗粒物质，以此来减小钻井液的密度，增强其堵漏效果。

2.2 对于程度较高的漏失情况采取的漏失技术

当遇到程度较高的漏失情况时，就会发生钻井液持续进入而不停止的现象，这种现象时十分危险的，因此要尽快做出处理决策，及时解决。

1）在这种情况下，如果还没有发生井喷现象，就首先要保证钻具的完好。应该立即停止钻井，切断钻泵输送，将钻头提高至技术套管里面，即使没有下技术套管也要继续上提，中途不可暂停。在钻头上提的过程中，还要持续灌入钻井液或者清水，以此来维持井内的液柱压力，以免在上提过程中发生井塌。在将钻具上提的过程中，可能会出现反喷的现象，阻力也将变大影响上提速度。但是要清楚地意识到，越是这种情况下越要加快上提速度，尽量保持钻具的安全。

2）只要钻具没有被卡住，就可以进行漏失的处理了。一般常用的漏失处理就是以上所讲的静止堵漏，采取这种方法可以解决大部分的漏失情况。同时，采取灌入较低密度的钻井液也可尽快进行堵漏。因为在压力差的作用下，钻井液中的纤维物质和微小的粒子就会在漏失处进行聚集，所以，在孔隙和裂缝处就会很快被填充，防止进一步的漏失情况发生。

3）采用膨胀型的材料进行堵漏也是一种有效的方法。这种膨胀型材料在进入井内之后，通过吸水，可以使体积膨胀，填充在漏失的通道内，由于其较大的抗压能力可以提高孔壁的抗压强度，并且可以形成泥饼堵住漏失。目前常见的膨胀型材料主要有SYZ膨胀性堵漏剂、聚胺脂泡沫膨体堵漏剂等。

4）还有一种高失水浆液堵漏的方法。这种方法是基于一种高失水浆液，此种浆液在被灌入井内到达漏失处后，迅速失水，留下堵漏材料将孔隙或者裂缝堵住。此种的堵漏方式一般用在孔隙或裂缝小于5 mm的情况下。常见的高失水浆液堵漏剂有DTR堵漏剂、PCC堵漏剂、Diacel堵漏剂、稿粘切高失水混合稠浆等。

3 结束语

地质钻探孔漏失依然是一项需要继续深入研究的课题，对地质钻探中孔漏失的复杂情况采取针对性的处理措施才可以达到减少损失降低风险的目的。希望本文可以为此类研究提供一定的参考。

参考文献

[1]刘维平，胡远彪.牡丹江金厂矿区钻井液选用与堵漏技术[J].探矿工程（岩土钻掘工程），2009，36（6）.

[2]赵福林.油田化学[M].东营：中国石油大学出版社，2002：58-59.