堵漏技術的研究進展（上）

井漏問題一直是困擾國內外石油勘探、開發的重大工程技術難題。全世界井漏發生率占鉆井總數的20%~25%，其中惡性井漏損失占井漏總損失的50%以上。全球石油行業因井漏而造成的經濟損失每年高達數億美元。

堵漏技術是鉆井過程中發生井漏時用于封堵漏失地層和裂縫的方法，對鉆井工程有著重要的意義。近年來國內外進行了大量堵漏技術的研究，目前常用的堵漏技術多達十幾種。

本文介紹了承壓堵漏技術、隨鉆堵漏技術、塑性堵漏技術、波紋管堵漏技術和氣體鉆井堵漏技術，并對今后堵漏技術的發展提出了建議，以期為相關研究提供參考。

承壓堵漏技術

承壓堵漏技術是在原有地層及漏失層段當量密度低于正常值的情況下，通過填充孔隙、架橋封堵等措施提高低壓薄弱地層的承壓當量及井底壓力，減少漏失，滿足井控、固井等的需要。

套管承壓堵漏技術

頁巖氣井具有特殊性和復雜性，頁巖吸水膨脹易造成套管絲扣密封不嚴、套管變形等問題。為解決這一難題，長江大學許明標教授提出微孔高效套管承壓堵漏技術，并在焦頁14-1HF井進行現場套管封堵，試壓成功，壓力維持在90MPa，井筒無漏失。該技術具有安全、便捷、高效、成本低等優點，為頁巖氣產能建設提供了技術支撐。石油圈原創www.h29736.cn

高壓灌漿堵漏技術

高壓灌漿堵漏技術是一種水溶性灌漿材料的新工藝，利用機械的高壓動力將水溶性聚氨酯化學灌漿材料注入裂縫中，漿液很快膨脹，隨后分散、乳化、固結。當混凝土遇到漿液時，混凝土與漿液發生反應，將水流堵塞，達到堵漏的目的。該技術具有不受天氣季節限制、單組份成品化生產和不需要現場調配的優點。堵漏質量穩定，費用相對較低?；瘜W漿液可進入裂縫內部，穩定可靠。

溫變承壓堵漏技術

為解決復雜地層承壓堵漏的難題，楊振杰等提出了溫變承壓堵漏技術。在水泥堵漏漿中加入溫變增稠劑WB-HY，測試其對流變性能、堵漏性能的影響。

結果表明：常溫下，WB-HY對堵漏水泥漿的流動性、表觀黏度和抗剪切力等的影響不大。70℃時，流變性能有明顯的提高，漿體稠度和凝膠結構強度迅速增加，呈半固態塑性漿體結構，觸變性、駐留性增強，水泥漿的擠入壓力和擊穿壓力得到明顯提高，堵漏性能改善，漏失量大幅下降。

在長慶油田常規承壓堵漏配方的基礎上加入3％WB-HY后，該堵漏劑的觸變性能增強，擠入漏失層的壓力大幅度提高，堵漏效果明顯，特別在80℃高溫后，堵漏效果進一步增強，大孔道模擬漏失層的實驗能達到無滲透的封堵效果。石油圈原創www.h29736.cn

剛性楔入多級封堵承壓堵漏技術

板南儲氣庫地處天津市濱海新區，地層孔隙壓力系數只有0.34，在鉆進及固井期間多次發生漏失。為達到平衡壓力固井的要求，完井期間對所有井進行承壓堵漏。由于堵漏時間較長、堵漏劑會對泥餅質量產生影響，膠結質量難以保證。為使儲氣庫井的承壓能力得到提高，王禹等研究了新型剛性嵌入多級封堵承壓堵漏技術。石油圈原創www.h29736.cn

該技術是利用不同目數的剛性架橋顆粒、不同粒徑的橋塞堵漏劑以及可變形微粒封堵材料，使其在地層中架橋、楔入、填充裂縫，增加地層的周向誘導應力，進而使地層承壓能力得到提高。

適合板南儲氣庫井的最佳承壓堵漏漿配方為：基漿+5％剛性顆粒A（150~250μm）+10％橋塞堵漏劑BZ-SPA+3％剛性顆粒B（40~60μm）+3％剛性顆粒C（10~30μm）+2％低滲透封堵劑BZ-DFT。該承壓堵漏技術在板南儲氣庫3口井進行現場應用，承壓效果明顯，固井期間無漏失，堵漏效率得到明顯提高。與常規承壓堵漏技術相比，剛性楔入多級封堵技術具有承壓能力強、堵漏時間短、堵漏漿消耗較少等特點。石油圈原創www.h29736.cn

橋漿承壓堵漏技術

橋漿承壓堵漏原理主要是利用固體顆粒封堵縫隙孔道，屬于增阻法堵漏，故施加的最大施工壓力應低于地層的破裂壓力，否則泥漿會從地層破裂處漏掉，地層的承壓能力得不到提高。

橋漿承壓堵漏技術在塔河油田托普臺區塊TP21井進行現場試驗時，當TP21井鉆進至井深4906.18m時發生井漏，靜止堵漏無效后，進行橋漿承壓堵漏。打入井中19m³堵漏漿，逐漸憋壓到7MPa，再注入少量泥漿，二疊系鉆穿后，對全井段進行承壓堵漏。

配制40m³堵漏漿，配方為：井漿+5%SQD-98（橋接材料）+5%CXD（惰性材料）+2%PB-1（聚丁烯）+3%云母+4%細核桃殼+3%粗核桃殼+0.5%鋸末+2%彈性堵漏劑。向井中注入30m³堵漏漿，關井承壓，打壓10MPa，0.5h后穩壓9.8MPa。經壓力折算，此次堵漏實際泵入地層4.1m³堵漏漿，泄壓返排回吐0.3m³，5h后恢復正常鉆進。橋漿堵漏短期效果明顯，但隨著施工鉆具刮擦、泥漿沖刷等影響，以及堵漏材料橋接、充填作用的減弱，可能會再次發生漏失。

纖維承壓堵漏技術

雷特纖維承壓堵漏技術選用一種名為雷特超強堵漏劑的惰性材料，利用顆粒架橋、楔入承壓、封門加固等方式進行封堵，適用于深井及漏失嚴重的低壓井。

該技術在相儲Ｘ3井茅二段進行現場應用時的堵漏劑配方為：2％粗核桃殼＋5％中粗核桃殼＋4％細核桃殼＋10％中粗雷特堵漏劑＋10％粗雷特堵漏劑＋6％500目超細碳酸鈣＋0.2％雷特纖維＋2％隨堵劑＋1％鋸末。石油圈原創www.h29736.cn

該堵漏劑吃進漏層過程中，能在漏失通道中形成堅固的堵漏塞，阻斷地層漏失，均一次性堵漏成功。連續４次進行雷特纖維承壓堵漏，茅口組承壓能力由0.20g/cm³提高到1.40g/cm³，成功解決了茅口組承壓能力低、久漏不止、堵后復漏的井下復雜情況。

FCL是一種新研發的纖維材料，平均直徑10~20μm。其特點是在泥漿中能均勻分散。發生漏失時，FCL纖維堵漏漿在裂縫和孔隙中相互纏繞形成致密的三維空間網狀結構，不同級別的固相顆?？稍谶@種網狀結構中橋接，增加泥漿體的流動阻力，在地層近井帶形成承壓層，減少漏失。塔河油田某井先后兩次發生嚴重失返井漏，采用FCL纖維復合承壓堵漏技術，一次封堵成功，堵漏效果明顯。

復合承壓堵漏技術

復合承壓堵漏技術采用一種或多種有機材料作為懸浮載體、不同類型的聚合物作為增黏降濾失劑、不同粒徑的無機及凝結成分作為填充加固劑、低分子聚合物作為膨脹劑。堵漏劑進入漏失通道后，各組分之間發生反應，先后起到滯留、堆積、架橋、填充、加固等作用，形成封堵率高、填充加固能力強的封堵帶。石油圈原創www.h29736.cn

邱元瑞等研發的新型復合承壓堵漏技術采用堵漏材料BZ-SPA和KT，利用其多級顆粒體系，采用低泵沖、分段間歇的方式將堵漏劑打入井內，關井憋壓將堵漏劑擠入地層，利用剛性或彈性顆粒在裂縫中架橋，阻止固相顆粒漏失，而固相顆粒又阻止漿液膠粒漏失，最后實現裂縫的封堵。

該技術在冀東油田南堡3-20井進行了現場應用，經過三次分段間歇式承壓堵漏，有效對地層裂縫進行了封堵，大幅提高了裸眼井段的承壓能力。復合承壓堵漏技術在沙雅隆起哈克庫勒凸起東南斜坡帶的一口AT16井進行了應用。該井深6621ｍ，鉆進5071.80ｍ后進行承壓堵漏，前后進行6次橋漿封堵，最后達到了承壓1.73g/cm³的要求。石油圈原創www.h29736.cn

現場應用表明，該堵漏劑在進入漏層后具有膨脹填充和擠緊壓實的作用，能封堵較寬的裂縫，進入漏層后承壓強度高，泵入過程不影響鉆井液性能，適用于高滲透性及裂縫性地層的封堵。

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