堵漏技術的研究進展（下）

石油圈之前轉載了油田化學的文章《堵漏技術的研究進展》的上半部分，其中主要介紹了幾種承壓堵漏技術，本期石油圈將為大家帶來下半部分，這一部分主要介紹隨鉆堵漏技術、塑性堵漏技術、波紋管堵漏技術、氣體堵漏技術以及對未來堵漏技術發展的展望。

隨鉆堵漏技術

隨鉆堵漏技術是一種主動致漏并自動止漏的方法，是在泥漿壓力大于該地層漏失壓力、破裂壓力或承壓能力下實現的。由于地層中固有的致漏裂縫和非致漏裂縫均會因井內壓力過大而導致漏失，因此只要使這些裂縫開啟并對其進行封堵，消除其水力尖劈作用，就能從根本上解決漏失問題。適用于復雜構造地層、裂縫發育地層等承壓能力較低的地層。

橋塞隨鉆堵漏技術

橋塞隨鉆堵漏技術是在鉆井液中加入一定濃度、尺寸合適、強度較高的顆粒狀物質。當裂縫擴大到致漏程度時，封堵顆粒隨著鉆井液漏失進入裂縫中，大顆粒在裂縫中某個位置卡死架橋，小顆粒填充裂縫剩余空間，最終實現封堵。石油圈原創www.h29736.cn

彭頁3HF井深4190m，鄰井彭頁HF-1在三開鉆進時共出現12次微小漏失，損失油基泥漿153m³。在彭頁3HF井三開施工時，向鉆井液中加入隨鉆堵漏劑，配方為：6%坂土+0.5%Na₂CO₃+1%HV-CMC（羧甲基纖維素鈉）+1%LV-CMC（低黏羧甲基纖維素鈉鹽）+5%復合堵漏劑+2%石棉絨，整個三開過程中只出現一次微小漏失，漏失泥漿11m³，封堵效果明顯。

新疆塔里木地區DN2-4井，五開井深4685m，五開完鉆井深5071m。該井段為該地區主要漏失層，采用橋塞堵漏技術實施全井堵漏，漏失逐漸減小，直至消失。在DN2-24井實施隨鉆高濃度段塞堵漏，井深4660m，四開堵漏井段至5052m，井段長392m。

將隨鉆堵漏劑GFD-A、GFD-B、GFD-C、GFD-D配制成高濃度隨鉆堵漏漿。在揭開底礫巖前向井漿中注入6~12m³堵漏漿，使其形成段塞，出現漏失時，泵入堵漏漿段塞。該試驗井段共打入堵漏漿段塞88.2m³，使用隨鉆堵漏材料13.25t，井段共漏失25.72m³，施工中沒有停鉆堵漏，漏失量明顯減少。石油圈原創www.h29736.cn

物理法隨鉆堵漏技術

物理法隨鉆堵漏技術的關鍵在于通過特殊側向水力工具將泵入的鉆井液分流成小部分，利用旋轉射流對漏失井壁的沖擊作用，把混進鉆井液中的堵漏漿強力推入漏失井壁的孔、隙、洞和裂縫中，提高井壁的封堵能力，進而增大井壁的承壓能力，在井壁上形成一層致密的、滲透率接近于零、承受壓差能力更大的濾餅，即所謂人造井壁，提高漏失層井壁正反方向的承壓能力。

該技術主要應用于孔隙滲透型漏失地層和裂縫型漏失地層，通過室內實驗，已取得成功。

化學法隨鉆堵漏技術

化學法隨鉆堵漏技術是通過化學反應在巖石表面形成具有一定強度的超低滲透膜，這些膜在巖石和濾餅表面濃集成膠束，該膠束在裂縫和孔隙處形成屏障，隨后逐漸膨脹變大阻止滲透，進而達到堵漏的目的。石油圈原創www.h29736.cn

華北油田晉古2-4J井是一口潛山加深井，在鉆至4800m時發生井漏，井底溫度170℃，共漏失鉆井液290m³，且漏層承壓能力較低，不能達到尾管固井承壓的要求。渤海鉆探工程技術研究院采用潛山承壓鉆井液隨鉆堵漏技術，解決了高溫下封堵漏層的難題。

華慶油田地層存在大量誘導性裂縫，繼而發生嚴重井漏。通過正交實驗確定的鉆井液配方為：清水+0.3％PAM（聚丙烯酰胺）+4％膨潤土+2％橡膠顆粒+0.2％CDL-1（聚合物吸附材料）+3％填充材料。該鉆井液黏度為10mPa·s，動切力3Pa，承壓能力4MPa，最小封堵時間10min。在元303-54井進行現場應用，在二開鉆進至600、670~700、727m處均發生漏失，常規堵漏7次均未成功。注入該堵漏漿至返出泥漿，壓力升至3MPa，下鉆恢復鉆進。該防漏堵漏鉆井液在2h內封堵漏層，堵漏效果明顯。

國外低滲透鉆井液主要成分為井眼穩定劑LCP2000、濾失控制井眼穩定劑FLC2000和混合物DWC2000，在墨西哥灣、孟買深海、巴西海洋油井等地區均有較好的應用。我國低滲透鉆井液是由零濾失井眼穩定劑JYW組成的，在遼河油田、大港油田進行應用，取得了較好的效果。

塑性堵漏技術

川渝地區惡性漏失嚴重。萬偉等針對水泥漿堵漏存在的難點，提出了塑性堵漏技術。該堵漏漿由膠結劑、流型調節劑、減輕劑、調凝劑、增塑劑等處理劑構成，通過相互間作用，具有塑性蠕變、密度可調、耐久等特性，使漏漿產生“失重”，漏失驅動力消失或趨于消失，進而解決井漏問題。

在高溫高壓堵漏模擬試驗儀內注入配方（密度1.40g/cm³）為清水+5％膨潤土漿+0.20％增塑劑+2.0％流型調節劑+14％調凝劑+100％水泥漿（水灰比0.5）的塑性堵漏漿，常溫養護8h后形成結構強度。分別在3、4、5、6及6.5MPa下穩壓30min，壓力未降低，形成的結構強度在不同壓力下均能對模擬漏層的孔隙進行較好的封堵，且與儀器壁形成較好的膠結，保證儀器內的壓力穩定，封堵率100％，并與鉀聚磺鉆井液、聚合物鉆井液以不同比例混合后具有較好的流動性。

哈里伯頓公司將該技術在地中海地區進行了應用。安全殼處理劑先與鉆井液發生反應，在漏失層表面形成隔層，之后在30s內轉化為一種可塑密封層，使堵漏材料形成一種可塑性高、延展性好、適應性強的橋塞，進而封堵漏失層。井控過程中有效地控制了井漏和橫向流動，可以快速封堵嚴重漏失段，增加其耐壓能力，保證油井的安全生產。

波紋管堵漏技術

波紋管堵漏技術于20世紀90年代研制成功，用于解決鉆井過程中井下復雜情況的堵漏。其原理是將波紋管下至漏層處，利用機械或液壓作用使其膨脹，緊貼井壁用以阻隔復雜井段。阻隔后的井段不影響鉆頭通過及后續的鉆井、下套管、電測和固井等，同時波紋管下入次數不受限制，能對同一裸眼段的多個復雜層進行多次封固。

該技術通過機械方式完成，施工簡單、成本低、封堵效果明顯，能有效解決惡性漏失。波紋管是由波峰、波谷、過渡曲線構成的截面形狀鋼管，相對于圓截面鋼管，在周長相等的情況下，波紋管具有截面大、尺寸小的特性。該特性可使管柱順利進入井眼并到達預定井段，通過液壓或機械法脹管，使截面變為直徑較大的圓管，緊貼井壁，進而達到封堵漏失地層的目的。

波紋管堵漏工藝一般包括以下幾項：電測井徑、下入波紋管柱組合、擴眼、投球丟失、憋壓脹管、修整脹管、磨銑波紋管組合上端口、磨銑下底閥等。

四川盆地東部地區地層壓力系數較低，井漏頻繁，溶洞、裂縫性井漏時有發生，堵漏難度大、成本高。黃龍004-X1井鉆至井深2313~2316m時發生溶洞、裂縫性井漏，先后多次采用橋漿、水泥等堵漏方法，均未取得明顯效果。之后清水強鉆至井深2340.37m時采用波紋管堵漏技術，安全順利鉆達固井井深，下套管徹底封隔了該漏失層段，堵漏獲得成功，為解決碳酸鹽巖溶洞、裂縫性井漏探索了一條新途徑。

吐哈油田L7-71井漏失嚴重，先后6次采用常規方法堵漏，效果均不明顯。2004年7月30日，首次使用波紋管堵漏技術取得成功，創立了國內波紋管堵漏井深之最，是國內首次采用216mm、8mm厚波紋管成功堵漏實例。

氣體鉆井堵漏技術

與常規水基鉆井液隨鉆堵漏方法相比，氣體鉆井堵漏技術效果更明顯，同時氣體鉆井可以提高機械鉆速，減少處理井漏的時間，提高井眼質量，節約鉆井成本，還可減少對漏失環境的影響。尤其遇到潛在性漏失層段、嚴重漏失地層或具備氣體鉆井作業條件時，應首先考慮該技術。

渝東南彭水區塊上部地層易發生裂縫性漏失，故分別在彭頁2HF井、3HF井和HF井一開、二開井段采用氣體鉆井方式。該三口井的平均機械鉆速達4~15m/h，與常規鉆速1.0~3.6m/h相比有明顯提高，彭頁1井直井段最大井斜角由15.84°降至小于4.00°。氣體鉆井在較好地解決灰巖地層縫洞性漏失的同時，也提高了井眼質量和鉆井效率。

2002年伊朗采用氣體鉆井堵漏技術解決了“NAK區塊19+2”項目中井漏及鉆速低的難題。隨后盡可能配套完善氣體鉆井裝備，對其工藝、理論和軟件進行攻關，成功克服大井段嚴重漏失、儲層裂縫性漏失、高壓地層出水等難題，保證了氣井的產能，為氣體鉆井技術積累了豐富的經驗。

結論與展望

綜上所述，承壓堵漏技術適用于封堵深井、惡性低壓漏失井；隨鉆堵漏技術適用于承壓能力較低的地層；塑性堵漏技術是一種新型的封堵技術，通過制劑間的相互作用使堵漏漿“失重”，驅動力消失，進而解決井漏問題。

總體看來，常規堵漏技術在一定程度上取得了較好的應用，但面對復雜地層還存在一些問題，缺乏專用高效的堵漏材料，處理嚴重漏失時，一次堵漏的成功率不高，且易發生重復漏失。此外，判斷漏點或漏型不準確，堵漏的針對性不強，盲堵的現象依然存在，影響了堵漏效率。隨著油田開發的加快，深井開采日益增多，需進一步研究高溫、高壓地層堵漏技術以滿足需求。

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