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鉆井 作 業(yè) 期 間 發(fā) 生鉆 井 液 漏 失 是 一個 非 常 嚴 重 的 問題，即井漏事故。井漏可能源于自然裂縫地層，也可能因鉆井作業(yè)誘發(fā)。鉆井作業(yè)期間發(fā)生井漏可能導(dǎo)致成本超支和健康安全環(huán)保（HSE）問題。伊朗油氣井鉆井作業(yè)期間應(yīng)對井漏進行了一項工程水泥塞封堵漏層的實驗，目的是解決極端漏失問題，并研制治愈或減緩這一問題的水泥塞漿液。水泥塞需具有一定的抗壓強度，適用于現(xiàn)場控制井漏。
 
多重因素引發(fā)井漏在 美 國 和 加 拿 大， 一 口 發(fā)生井漏的井，鉆井液成本損失達8,000~50,000 美元，這還不包括鉆機損失的時間費用，以及鉆桿損壞和井噴帶來的費用損失。巴西國家石油公司承鉆的探井平均 井 深 約 5,500m， 個 別 可 達7,000m 左右。在此情況下，斷層、天然裂縫、高滲透帶和高晶特征地層等地質(zhì)構(gòu)造是造成井漏增多的主要元兇。一些探井發(fā)生井漏，增加了非生產(chǎn)時間和建井成本。
 
這些井漏事件必須加以預(yù)防和得到控制，使建井成本降至最低。通常，鉆井行業(yè)應(yīng)對井漏的做法是使用片狀、粒狀和纖維材料，如石墨、碳酸鈣、云母、堅果殼和膨脹聚合物等進行堵漏作業(yè)。天然裂縫和鉆井誘發(fā)的裂縫地層是我們討論的重點，因為這類漏層是鉆井期間最常遭遇的。只要井筒附近的地層有助于鉆井液擴散的條件具備就可能會發(fā)生井漏，這些條件包括：孔隙開口和通道大于鉆井液固體顆粒；像多 孔 砂 巖 和 礫 石 層 這 樣 的 疏 松地 層 極 易 導(dǎo) 致 裂 縫 張 開、 擴 大和 蔓 延； 多 晶、 洞 穴、 溶 洞 或海 綿 狀 地 層 提 供 了 鉆 井 液 漏 失的通道；循環(huán)高密度鉆井液容易誘發(fā)裂縫，下鉆速度過快產(chǎn)生的沖擊壓力也可能導(dǎo)致井漏發(fā)生；地下存在的天然裂縫極易導(dǎo)致鉆井液對地層造成破壞，使裂縫擴大和蔓延。發(fā)生井漏后，環(huán)空鉆井液液面下降，導(dǎo)致環(huán)空靜液壓力小于地層孔隙壓力，從而使地層流體侵入井筒，導(dǎo)致井涌或井噴。
 
由于沒有鉆井液返回地面，因此沒有被鉆地層呈現(xiàn)有巖屑跡象。鉆井液漏失還會使儲層儲量的開采效率下降。其他國家早期對鉆井作業(yè)期間發(fā)生井漏和井漏控制機理的研究有：前蘇聯(lián)開發(fā)了基于尿素樹脂和酚醛樹脂堵漏系列、丙烯聚合物堵漏劑系列，以及基于乳膠的堵漏劑漿料；在英國，布倫特油田開發(fā)了一種由表面活性劑和分散劑包裹的玻璃纖維制成的新型改良性纖維材料，能抵抗華氏 232° （攝氏 110° ）的高溫，解決了該地區(qū)的井漏問題。菲利普斯公司開發(fā)出一種被稱作DiasearM 的高過濾堵漏材料。
 
它能在壓差作用下快速滲入地層，然后快速過濾，固相在液相中的聚集增厚再增厚，形成濾餅，然后 壓 實 漏 失 通 道 M-I SWACO公司開發(fā)出交聯(lián)橋系列產(chǎn)品，如PLUG FROM-A-PLUG。 近 年來出現(xiàn)了熱熔橡膠堵漏劑、膨脹粒狀堵漏劑、 剪切增稠液堵漏劑、吸油固體材料堵漏劑、烯烴堵漏劑和吸水聚合物堵漏劑等，這些堵漏劑能有效解決滲透性地層和微裂縫地層的漏失問題，但無法解決天然裂縫、孔洞或溶洞地層的嚴重井漏問題。常規(guī)處理井漏易反復(fù)為了解決井漏問題，已開發(fā)出各種堵漏方法，最常用的是將橋接材料置于漏失地帶，將出現(xiàn)鉆井液漏失的開裂地層、多孔地層和斷層地帶搭橋或封堵住，從而形成一種屏障，阻止鉆井液進一步漏失。
 
然而，事實證明，這類材料也存在一種或多種缺陷，除了罕見的例外情況，這些材料中的大多數(shù)并不能有效的膠結(jié)使用，也不能對漏層形成實際的有效封堵。因此，封堵段在持續(xù)高壓情況下，封堵層的承壓境況有惡化的趨勢， 而且因同樣的原因，漏失可能還會再次發(fā)生。除了顆粒材料用于堵漏外，水泥也是封堵漏層的另一項選擇。通常，水泥漿是由水泥與水混合制備而成，制備好后，將水泥漿泵入漏層，使其在漏層處固化，形成水泥塞。多鐘因素建議使用水泥塞來封堵漏層，因為水泥塞具有良好的堵漏效果。針對石油行業(yè)鉆井作業(yè)期間利用水泥塞封堵漏層、減緩漏失的技術(shù)進行研究與評價，最后對伊朗國家石油公司某氣田一口探井的水泥塞應(yīng)用進行了研究，并對該井水泥塞的應(yīng)用和成功堵漏的原因進行了分析。
 
制備并測試水泥塞功效以鋁礬土、石灰石和石膏為主 要 原 料， 在 1,000~1,400 ℃的溫度下燒結(jié)一定的時間，然后磨成一定顆粒大小的粉末，再與水 泥 漿 混 合， 制 成 1.89g/cm3密 度 的 漿 料，F(xiàn)ann 35 型 旋 轉(zhuǎn)粘 度 計 測 量 水 泥 漿 的 流 變 學(xué) 性能。水泥漿的成分包括水泥、石英粉、失水、緩凝劑、阻氣劑、消泡劑、淡水。其性能為外觀特征， 原 料 為 顆 粒 狀， 室 溫 和 干燥條件下呈現(xiàn)相對化學(xué)惰性；粒徑分布，利用篩分法使用篩目對1kg 樣品進行 10 分鐘的篩選，以確定粒徑分布。
 
作業(yè)者將混合物塞進一根玻璃管，然后技術(shù)人員將玻璃管完全浸入一個充滿水的浴缸中，讓混合物在不同溫度下與水發(fā)生水解反應(yīng)，以得到不同時間段形成的水泥塞。完全固化后，將玻璃管輕輕打破， 取出管狀固體水泥，最后將管狀固體水泥放在地上，在 30℃烘箱中烘干 10 小時，保存待用。對于不同時間段（3、9、12 和 24 小 時） 以 及 不 同 溫度（30℃、80℃、120℃）下形成的固體水泥，其抗壓強度不同。對于由自膠結(jié)劑形成的水泥體，其抗壓強度受溫度和時間影響非常明顯。
 
特別是高溫似乎有利于水泥漿膠結(jié)和固化，時間可能也是影響水泥漿膠結(jié)體抗壓強度的一個關(guān)鍵因素，固化時間越長，水 泥 體 的 抗 壓 強 度 越 好。2013年以來，伊朗就嘗試在一些用堵漏材料堵漏不成功的井上使用水泥塞技術(shù)來處治井漏。水泥塞現(xiàn)場堵漏成功有效作 業(yè) 者 希 望 能 阻 止 一 口 深度 在 12,000ft 嚴 重 壓 力 枯 竭 層（Dalan. A層段） 的鉆井液漏失，以便對下部儲層進行評價。
 
鉆遇Dalan. A 層段后，發(fā)生了無返出的嚴重漏失，準備打水泥塞封堵漏層，將制備好的水泥漿通過鉆桿泵入井下，侯凝之前迅速將鉆桿起至地面。在將鉆具重新下至水 泥 塞 頂 部 11,600ft 深 技 術(shù) 套管鞋的位置時，泥漿開始循環(huán)，幾分鐘后，觀察到井口返出鉆井液。鉆水泥塞后停泵，觀察溢流和漏失 1 個小時，在這一小時的時間里，未見溢流和漏失。作業(yè)者可以放心鉆穿水泥塞，下至之前 12,100ft 的原鉆頭深度，恢復(fù)鉆進，繼續(xù)向 12,100ft 以下的深度鉆進，沒有再發(fā)生井漏。