钻井过程中井漏原因分析及对策研究
摘要：由于地层压力较低，天然裂缝及大孔发育，以及钻进错误等原因，造
成了钻井过程中的漏失现象。

一旦发生事故，将造成井下压力急剧降低，造成井
下不稳定、垮塌，并极易发生溢水、井喷等事故。

本文通过对井漏形成原因的分析，并对其进行了判定，提出了防治的对策，为同类工程的施工提供了借鉴。

关键词：钻井；井漏原因分析；对策
井漏是指在钻井、固井、完井、试井、修井过程中，由于压力差异，使钻井
液进入到地层中而引起的一种非常复杂的现象。

井漏是一种危害巨大的井眼，它
不但造成钻井液的大量流失，延长了钻进的周期，而且还可能引起卡钻、井喷和
塌井等井下并发症。

为此，世界各国对石油钻探中的漏失问题给予了高度的关注，并为此付出了巨大的努力。

1钻井施工过程中井漏产生的条件及原因
1.1井漏产生的条件。

钻井液中的固相粒子粒径比套管中井漏通道孔径小，是造成钻井液泄漏的重
要原因。

(2)钻井过程中，由于钻井过程中所产生的液体压力比相应的液体压力大，在钻井过程中产生了一个正的压差。

(3)钻进的岩层中存在着大量的溶洞、
裂缝、孔隙，这些都为钻井液的渗漏创造了容身的空间，也为钻井液的渗漏提供
了通道。

1.2井漏产生的原因
1.2.1人为原因
(1)在水驱期间，储层的破裂压力会产生不同程度的改变，并产生不同程度
的压差。

(2)钻井及施工不合理的主要原因是：钻井时低速太快、泵转速太高、
高速钻井时钻头位移不够，使岩石颗粒密度增大。

(3)在水驱过程中，由于储层
孔隙水驱的改变，使得井眼竖向水驱体系的破坏。

1.2.2天然原因
所谓天然河流，就是在地质作用的作用下，逐步形成的天然河流。

总体而言，页岩渗漏的可能性比较小，而低渗、低水平线上的砾石也比较少见。

但在弱胶结
砂砾岩储层中，由于其孔隙连通性好、孔隙度大等特点，使得其在钻探、穿越过
程中有很高的漏失几率。

白云石灰石、石灰石等碳酸盐岩储层受风化作用及构造、成岩作用等因素的综合作用，在储层中发育了大量的孔隙和裂隙，这些孔隙和裂
隙是储层中最重要的渗透通道。

所以，在钻进和合成时，穿过这类地层的漏油几
率要比穿过砾石地层的漏油几率大得多，速度更快，漏油的数量也更多。

1.2.3地质原因
按照其成因，可将其划分为裂缝性损失、空穴性损失和渗透性损失。

在长期
的构造应力场影响下，地层中的岩石将形成与之相对应的断层，断层泥将从断层
与断层中渗透到岩层中。

同时，岩石的裂隙、劈裂等结构特征又会成为泥浆进入
储层的通道，从而造成井漏。

另外，在进行表土工程的钻探和施工时，部分路段
还存在着土坑、坑道等问题。

在以砂岩为主的井段，由于岩体空隙大，具有良好
的渗透性，泥质中所含的游离水极易进入地层泥质，且极易出现非正常损耗，因
而导致了油质泄漏的机率很高，但其速率却很慢。

2井漏处理方法
2.1常规井漏处理方法
常用的治理措施有：静态封闭，颗粒桥封闭，高损耗泥浆封闭，临时封闭，
无机胶凝材料封闭，复合封闭技术和强制钻井套管封闭技术。

根据管道渗漏的严
重程度及产生的原因，采取的措施也不尽相同。

一般情况下，在条件许可的情况下，采用清水强制钻进，下套管封闭漏点。

在没有足够的清水进行强制钻进的情
况下，最好的办法就是采用水泥进行封堵，以达到防止事故发生的目的。

当开采
层发生泄漏时，要选择对储层有保护效果的堵剂。

由于钻井过程中产生的天然裂
缝、高孔隙率、岩溶等地层因素引起的井漏，一般采用堵漏剂进行封闭。

采用静
起下钻，控制起下钻速率，改变钻井液性质，降低井眼容积，可有效地解决钻井
液泄漏问题。

在压井、试压、封井、强化钻井等作业中，若出现压裂漏，造成油
层不能恢复原有的承载力，则应采取下套管封闭措施。

2.2复杂井漏的处理方法
超大孔隙、裂隙、盐基地层、多重压力系统、井喷与泄漏、低压地层、水层
与调整井等重大地质灾害，已成为国内外普遍关注的重大地质问题。

为解决上述
问题，近年来，除了已有的堵漏工艺外，还研制出了多种高分子粘结剂及人造石
墨粉末。

3防漏堵漏技术措施
（1)）在正式钻探之前，必须搜集、整理该区的钻探数据，找出可能出现漏
油的部位、井段，有针对性地进行防漏、堵漏，并编制相关的钻探方案，以便及
早防止漏油，降低漏油的损失；（2）要有针对性地进行技术措施的研究，并对
邻近井的压力系数进行分析，及早采取对策。

2)对井下结构进行了科学的设计，
针对油田井下不同的地质情况，进行了相应的井下结构设计。

对于2000米以下
的石油和天然气井，通常采用三通式。

在钻孔的时候，采用了多种钻头来进行钻孔，先采用φ445钻头来进行开钻，然后在白垩系的位置上采用φ311钻头，最
后采用φ216钻头来完成钻孔。

为此，可以采用φ244型套管对低渗透地层进行
封闭，而φ178型套管对地层进行储集，以利于后期的石油和天然气的试采。

3)）选择适当的钻井液种类及浓度，以达到微量超平衡的目的。

以地层压力系数为依据，计算出了钻井流体的浓度。

根据徐北气田储层的实际情况，在三孔构造钻探
过程中，分别使用了常规抗钙钻井液、含钾氨基聚合物防塌剂、含钾氨基聚合物
防塌剂和含钾氨基聚合物防塌剂。

在某些特定的井段，必须采用专用的钻井液，
才能保证钻井的质量。

当卵石及流沙层的厚度在110米左右时，必须采用高粘性、高切削性能的钻井流体。

在情况许可的情况下，可以加入阻塞剂，以进行循环损
耗的对比。

4)对钻速、钻进循环排量等钻井参数进行了合理的控制。

通过对起下
钻井、出井速率的合理控制，能有效地避免井壁坍塌，避免进入地下水。

并能有
效地防止因脱扣速率太大造成的压力异常，防止油气井发生渗漏。

通常，钻速不
超过0.5米/秒。

钻探的周期容积应该按孔径Φ311和Φ计算。

216个井眼的工
作容积应该控制在每秒41升、每秒25.5升。

在采油层段采用常规工艺，放慢起、下钻速率，减小启动压力，采用硬质填料对采油层段进行预封闭。

5)石油、天然
气勘探开发之前，必须在现场配制适当的封堵物质，并配制封堵钻井液，以便对
井口发生的泄漏进行及时的治理。

随着石油和天然气钻探距离油层50-100米，
为了对油层起到保护作用，必须在钻井液中加入遮蔽型暂堵剂，以达到对油层和
油层起到保护作用。

一般情况下，暂时堵塞物的浓度维持在3%左右。

在通过漏失
层前进行短起下钻作业，以确保上孔畅通，调整钻井液性能，满足通过漏失地层
的要求。

在进行漏层的钻探前，工程小组的工作人员先下井做重点标识，并准备
好堵漏材料及水泥组。

当出现漏油时，要结合实际情况，选择合适的堵漏方式，
才能保证及时、有效地进行堵漏。

(6)井漏治理：井漏治理要坚持油藏保护原则，选用可溶、可降解、粘、塑类封堵剂，应用静态、颗粒、泥浆、临时封堵等方法，对漏失特征进行治理，并以渗透率损失、天然裂缝损失为重点，采取相应的治理
措施。

4现场处理经验
通过多年来的现场钻探，总结出了一些解决问题的经验：一是在有较大漏失
的区域，为了防止漏失加剧，应尽可能选择低密度、强膨胀性的堵漏剂，以增强
堵漏效果；二是针对埋藏较浅，岩石胶结性差，承载力差的漏失层段，采用低强度、低密度的防漏材料，以防止储层流失；三是对于同一井段内同时存在高、低
压油层的情况，要采取“钻一段，堵一段”的方法，对低压油层实施“堵一段”，以增加油层的承载力；四是对于同一口井中有强、弱两种类型的地层，应采用低
密度、高流动性、高膨胀的堵剂，以防止出现新的渗漏，加大堵剂的封堵难度；
五是在封堵工程实施之前，要对封堵工程进行较为完备的防漏、封堵等计划及相
应的紧急情况处理，以提高封堵工程的成活率。

5结语
综上所述，石油钻探项目的施工过程是一个系统性、复杂性的过程，其影响
因素是多方面的。

为了降低井漏给钻井工作带来的冲击，有关部门必须加大井漏
成因的力度，并在此基础上积极地进行井漏应对策略的研发与创新，从而提升钻探与施工的质量，保证在顶面进行钻井作业。

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