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煤层气钻井漏水处理

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  摘要:作者在工作实践的基础上,从四个方面对煤层气钻井漏水的处理提出了自己的看法:在处理上部裂隙型漏水时,一般采用泥球、麻捻、玉米杆,甚至山上杂草堵漏;在消耗量过大,返水量小或不反水,但水位仍在井口时,加大泥浆粘度;在钻井深部由泥浆比重过大形成的渗透型漏水时,可用泡沫泥浆堵漏;在深度不返水(俗称迎头漏)时,可采用水泥堵漏。
  关键词:煤层气钻井;漏水;处理
  1引言
  井漏,是煤层气钻井过程中比较常见的井下复杂情况之一。谓其常见,是因为在日常的施工中,经常会遇到;谓其复杂,是因为有些井漏非常棘手,稍微处理不当,不仅会造成大量的人力、物力、财力、时间的浪费,还直接影响了生产进度,延误完井,甚至引发其它井内事故,重者将造成钻井报废。为了使钻井生产的正常进行,以达到钻井目的,必须及时堵住漏水层。
  十年来,我单位先后在山西、陕西、内蒙、新疆、青海等区块施工煤层气钻井,完井近千口,其中不乏不同程度的漏水井。在处理这些漏水井的过程中,我们先后探讨、试验了多种堵漏方法和手段,并取得了比较理想的效果,总结出 一定的经验。在这艰,择其常用、筒单、易行的几种堵漏措施和方法,与同仁交流,以期得到大方之家的指导。
  2煤层气钻井常见的几种井漏情况
  ①上部裂隙型漏水;②消耗量过大,返水量小或不返水,但水位仍在井口(或附近);③在钻井深部由泥浆比重过大形成的渗透型漏水;④深度不返水(俗称迎头漏)。
  3各种不同情况钻井漏水的堵漏措施及方法
  3.1上部裂隙型漏水
  此种情况一般多发生在钻井顶部的卵石层和风化带层段,尤其是井位处于相对高度较高的山坡地带,更是经常发生井漏。较为严重时,甚至可以在山坡的下部看到漏出的泥浆。这种井漏看似简单,但处理起来并不简单。因为这种井漏不仅漏点多,往往还缝隙大,措施不当,就会严重贻误完井时间。对于这种井漏,一般处理方法是向井内加钻井单向压力封闭物。一般情况下,是以锯末加粘土为原料,将原料制成混合钻井液后,泵人井内。一般来说,井漏不太严重者,此种方法即可奏效。但遇到缝隙较大、井漏严重者,则要将锯末、麻捻和粘土混合,制作成泥条,用岩心管送人井底,再用锥形钻铤砸牢,使其与井壁牢固结合。接着再送、再砸,往来反复,直至使其接近井口。之后再使用高粘度钻井液慢速钻进,穿过泥球封闭段,钻进数米后,再重复以上方法,边钻进边巩固,直至过漏水层。
  假如此种方法依然未能成功堵漏,那就说明井下缝隙过大、过多,那就需要加大封闭物的使用,除了泥球、麻捻外,我们甚至还用岩心管向井内输送玉米杆、杂草等物。这些看似令人不屑一顧的东西,可在实际堵漏中,却发挥了料想不到的作用。
  总之,在处理这种看似并不复杂实则难堵的井漏时,只要合理选择运用以上几种堵漏方法中的一种或几种,抑或混合、轮番使用,就能够成功堵漏。这是我们在实际生产中屡试不爽的堵漏方法,其效果可谓简单、易行。
  3.2消耗量过大,返水量小或不返水,但水位仍在井口(或附近)
  这种情况表明,井筒液柱压力与井壁的承受力基本相当,在某一阶段形成了相对的平衡。而当泥浆泵压人新的钻井液时,破坏了这种平衡,造成漏水。遇到这种情况,不要惊慌失措,只需加大泥浆粘度,一般情况下即可奏效。对丁钻井液的要求,中石油一般要求30”,我们平时正常钻进时常用的是35”左右。而当遇到“消耗量过大,返水量小或不返水,但水位仍在井口(或附近)”这种情况时,根据钻井具体情况,可把泥浆加大到40”以上。在实际工作中,我们有时甚至会加大到70-80”。
  增加钻井液粘度的方法很多,而我们一般是向钻井液中加粘土粉或增粘剂来控制。此外,还可以在地面配制高膨润土含量的稠浆,挤入漏层堵漏。
  这种方法简单易行,关键点是要找到钻井液粘度和钻进速度的平衡点,在确保钻井液循环正常的前提下,义不至于过多影响钻效。同时,要随时观测钻井液消耗情况,当消耗量转入正常时,要逐渐将钻井液粘度调整到正常值,以提高钻效,确保生产的正常进行。须知,作为生产单位,生产必须安全,但安全还是为了生产,没有效率的安全,是无任何意义的。
  3.3在钻井深部由泥浆比重过大形成的渗透型漏水
  这种情况的井漏,在实际生产中会经常遇到,但只要处理及时、方法得当,很快就可止漏,基本不会影响生产的进行。对于这种情况的井漏,主要在于预防,在平时的钻进过程中,要养成良好的习惯,按照操作规程,随时掌握钻井液的各项技术指标(我们要求井队每天都要测试钻井液指标),始终把钻井液各项指标控制在最佳水平。同时,还要求使用除泥、除沙设备,及时除去钻井液中的泥、沙,降低泥浆比重,平衡井内压力,防患于未然。
  在采取这些措施后,依然出现井漏,但并不严重时,可试用泡沫泥浆处理。顾名思义,泡沫泥浆就是在泥浆中充气,在强烈的搅拌过程中藉助高效发泡剂和稳泡剂形成稳定的气泡,与粘土颗粒同时分散在水中形成的多相分散体系。我们常用的发泡剂是OP-IO,卜二烷基苯磺酸钠;稳泡剂为CMC、水解聚丙烯腈等。此类泥浆对于轻微漏失和渗透漏失的堵漏效果很好,也是我们经常使用的堵漏方法之一。
  3.4深度不返水(俗称迎头漏)
  形成迎头漏的原因,大多是自然横向裂缝、破碎石灰岩及砾石层的漏失。处理这种井漏,是比较棘手的。当遇到这种情况时,依然是要按照先易后难的原则,以常规的堵漏方法试堵。若采取各种堵漏措施均不能奏效时,那就只能采用水泥堵漏了。
  采用水泥浆堵漏,一定要把握好以下几个环节:
  ①漏层位置要清楚。漏层位置对于水泥浆堵漏非常重要,这就等于打靶找靶心。只有确定了漏层位置,才能有的放矢、目标明确地进行堵漏;②漏层位置确定之后,要往下强制钻进一段(一般2-3米即可)。这样做,不仅可以确保漏层完全钻穿,以免重复处理同样的问题,还能够确保其后所形成的水泥塞的牢固可靠;③制作、泵压水泥浆,打水泥塞。在制作水泥浆时,要根据井漏情况及漏层上下地层情况,确定使用一般水泥堵漏、速凝水泥堵漏还是胶质水泥堵漏。确定使用水泥类别后,要仔细计算水泥、水和添加剂使用量。必须注意,为保险起见,水泥浆的用量要多于实际需要量。一般要在计算使用量的基础上再增加1径的系数;④计算好替水量。替水量,是水泥堵漏的关键一环,能否形成完整、可靠的水泥塞,替水量起着决定性的作用。因而,在向井内泵入水泥浆前,就要根据井径、井深情况,计算出所需要的替水量。当水泥浆泵入井内后,立即泵人计算好的清水,使地质管内的水泥浆全部进入井底。只有恰到好处地把水泥浆全部泵出,且不泵入过量的清水,才能使水泥塞完整、牢固;⑤及时提出钻具,以免管子被凝固在井内。
  4结语
  对于井漏,只要能够对症下药,即可药到病除。对不同类型的井漏,可采取不同的堵漏方法:
  ①在处理上部裂隙型漏水时,一般采用泥球、麻捻、玉米杆,或山上杂草堵漏;②在消耗量过大,返水量小或不反水,但水位仍在井口时,加大泥浆粘度即可奏效;③在钻井深部由混浆比重过大形成的渗透型漏水时,在降低泥浆比重后依然不能奏效,则可用泡沫泥浆堵漏;④在深度不返水(俗称迎头漏)时,可采用水泥堵漏。
  参考文献:
  [1]魏周胜等.加尔金内什气田漏失井堵漏及固井技术[J].西部探矿过程,2016(9).
  [2]王达,地质钻探手册[M],北京:中南大学出版社,2014,6.
  [3]辽宁省煤田地质勘探公司.煤田钻探技术手册[M].北京:燃料化学工业出版社,1974(12).
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