鉆孔漏失漏失原由分析

鉆孔漏失是復(fù)雜地層鉆進(jìn)中最常見的難題之一。由于鉆孔漏失，易造成沖洗液的大量消耗，有時(shí)甚至?xí)蜚@孔漏失引起孔內(nèi)垮塌、卡埋鉆具，造成鉆進(jìn)困難等。鉆孔漏失處理不當(dāng)可引起孔內(nèi)其他事故，甚至造成鉆孔報(bào)廢。這些不僅影響鉆進(jìn)速度和鉆井質(zhì)量，而且會(huì)帶來時(shí)間和經(jīng)濟(jì)上的巨大損失。

漏失的原因：沖洗液漏失的根本原因是孔內(nèi)液柱相對(duì)于巖層產(chǎn)生壓差，以及巖石中存在漏失通道，即鉆孔一地層系統(tǒng)存在壓力不平衡和巖層中有漏失通道這兩個(gè)方面。

鉆孔漏失（circulation loss）在鉆進(jìn)節(jié)理和裂隙發(fā)育的地層，或鉆進(jìn)透水層及通過溶洞時(shí)，注入孔（井）內(nèi)的沖洗液部分或全部流失，造成沖洗（或洗井）循環(huán)的破壞，使正常鉆進(jìn)受到影響或不能鉆進(jìn)，這種現(xiàn)象，在地質(zhì)鉆探中稱鉆孔漏失。在石油鉆井工程中則稱為井漏。

鉆孔漏失的危害：耗時(shí)，延長鉆井周期；損失大量鉆井液原材料，這對(duì)水源缺乏，供水困難的地區(qū)是很不利的，往往因停鉆等影響鉆進(jìn)效率；由于漏失嚴(yán)重?fù)p害礦層；鉆孔漏水，孔內(nèi)水位下降，孔內(nèi)液柱壓力就不能很好地平衡孔壁側(cè)壓力，這就加大了孔壁不穩(wěn)定性，引起孔壁坍塌掉塊現(xiàn)象，誘發(fā)孔內(nèi)垮塌、卡埋鉆具等井下事故，甚至造成鉆孔報(bào)廢；干擾地質(zhì)錄井工作等。對(duì)石油天然氣鉆井而言，井漏可能引起井塌、井涌、井噴。有時(shí)井漏是油氣顯示的征兆，可能發(fā)現(xiàn)高產(chǎn)油氣流。

漏失發(fā)生時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理。首先，應(yīng)探明漏失發(fā)生的部位，然后，根據(jù)漏失的嚴(yán)重程度，采取有效的堵漏措施，如增大泥漿牯度、在沖洗液中加堵塞物、用水泥漿或塑料堵漏以及下套管等。

應(yīng)堅(jiān)持以預(yù)防為主的方針，特別應(yīng)盡量避免人為因素引起漏失。

（1）選擇合理的井身結(jié)構(gòu)，確定合理的套管層數(shù)以及套管鞋的坐放位置。

（2）采用平衡鉆井法，準(zhǔn)確預(yù)報(bào)地層壓力，根據(jù)地層壓力預(yù)報(bào)及時(shí)調(diào)整鉆井液密度。2100433B

鉆孔沖洗液觀測(cè)原理

鉆孔沖洗液漏失量觀測(cè)確定導(dǎo)水裂隙帶高度的方法是利用了液體在孔內(nèi)自重壓力下會(huì)沿裂隙流動(dòng)漏失，根據(jù)鉆探過程中給水量和回水量計(jì)算出沖洗液漏失量以反映巖體的透水性，邊鉆進(jìn)，邊取數(shù)據(jù)，觀測(cè)資料較為直觀，是一種直觀的觀測(cè)手段。在導(dǎo)水裂隙帶范圍內(nèi)的水流必然向采空區(qū)運(yùn)動(dòng)排泄而不可能在臨界面儲(chǔ)存。因此在此位置時(shí)鉆孔沖洗液漏失，水位相應(yīng)下降；鉆孔中斷給水后，水位不斷下降直至孔底。鉆孔到達(dá)臨界面時(shí)的耗水量、水位變化幅度，因臨界面所處位置的巖性、裂隙發(fā)育和聯(lián)通程度不同而有所差異。

鉆孔沖洗液工作方法

鉆孔開鉆后采用清水作為沖洗液，待形成循環(huán)時(shí)，測(cè)定水源箱水位，并記錄相應(yīng)的時(shí)間、鉆進(jìn)深度，每鉆進(jìn)0. 5m 時(shí)再測(cè)定記錄一次，直至完成完整的一回次；在每次上下鉆時(shí)觀測(cè)記錄一次鉆孔水位；當(dāng)沖洗液循 環(huán)中斷時(shí)及時(shí)記錄孔深和時(shí)間，并詳細(xì)描述記錄巖芯的垂向裂隙發(fā)育狀況；最后整理觀測(cè)資料，計(jì)算單位時(shí)間沖洗液漏失量，繪制鉆孔沖洗液漏失量曲線和鉆孔水位曲線，綜合確定導(dǎo)水裂隙帶高度。

供水系統(tǒng)的兩種漏失方式如下：

供水系統(tǒng)物理漏失，指的是通過系統(tǒng)輸配水管網(wǎng)及城市蓄水設(shè)備滲漏，漏失及溢流到外界的部分水量。它增加了不必要的供水設(shè)施建設(shè)，加大了運(yùn)行操作成本，更是對(duì)水資源的一種巨大浪費(fèi)。

供水系統(tǒng)帳面漏失，又稱為“紙上漏水量”，它指的是水表錯(cuò)誤，收費(fèi)或財(cái)務(wù)上的錯(cuò)誤，未經(jīng)授權(quán)的非法用水等給供水公司帶來經(jīng)濟(jì)上損失的部分水量。

該成果密切結(jié)合生產(chǎn)，調(diào)研了省內(nèi)11個(gè)礦區(qū)300多個(gè)漏失鉆孔。運(yùn)用數(shù)字聲波儀、伽瑪－伽瑪儀、井徑儀、轉(zhuǎn)子流速流向儀等方法、測(cè)試379個(gè)漏失鉆孔，達(dá)7006.5米，131個(gè)漏失層，取得有關(guān)漏失層參數(shù)6772個(gè)，為漏失層的定位、定性、定量，采集了大量實(shí)際資料。 成果篩選出主通道類型（R）、厚度（H）、漏失量（Q）、鉆孔容量（V）、逕流量（U），作為漏失層分類五個(gè)主要參數(shù)。 成果還應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)和模糊數(shù)學(xué)方法求得漏失層類型和漏失級(jí)別劃分原則，提出了漏失層分為三類、四型、五級(jí)的分類及其對(duì)策。 為解況惰性材料堵漏器材，研制了輕型注漿泵（泵量4立方米/時(shí)，泵壓30kg/平方cm，介質(zhì)粒度<12mm，流動(dòng)度80mm，總重100kg） 應(yīng)用該成果指導(dǎo)408隊(duì)，468隊(duì)荷葉礦區(qū)，石荀礦區(qū)，402隊(duì)新開壙礦區(qū)，現(xiàn)場(chǎng)堵漏作業(yè)，成功率分別達(dá)到85％和92％，僅避免材料浪費(fèi)一項(xiàng)就節(jié)約35萬元。 成果對(duì)指導(dǎo)復(fù)雜層堵漏，提高鉆進(jìn)效率，降低成本有很大作用，屬國內(nèi)首創(chuàng)，技術(shù)水平處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。 2100433B