[發明專利]針對溶洞型漏失的綜合堵漏方法

有效

• 申請號: 202010914547.8
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN112031703B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 許春田;王委;時益情;田茹
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化華東石油工程有限公司
• 主分類號: E21B33/13
• 分類號: E21B33/13;E21B10/43;E21B10/60
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 任利國

本發明涉及一種針對溶洞型漏失的綜合堵漏方法，依次包括如下步驟：⑴鉆遇溶洞漏失，先停止鉆進，確定溶洞位置和大小后立即起鉆；⑵準備大、中、小三種正四面體架構材料并混合均勻；⑶計算架構材料的單次投放體積和總投放量；⑷向井眼中間隔投放架構材料，直至完成總投放量；⑸下鉆具組合，到底前，提前一根鉆桿開泵，并啟動轉盤，撥劃工具撥劃架構材料使其進入溶洞中形成橋架結構；⑹確認架構材料已全部被劃撥到溶洞中；⑺向井底注入填充材料，環空返高至溶洞上150～200米，鉆具水眼內預留250米填充材料；⑻使鉆具下端到達堵漏填充材料上方，循環后上提至安全井段，關泵靜堵。該綜合堵漏方法可以在溶洞口中形成有效的架橋結構，提高堵漏的成功率。

技術領域

本發明涉及一種石油鉆井堵漏方法，特別涉及一種針對溶洞型漏失的綜合堵漏方法，屬于石油鉆井技術領域。

背景技術

井漏是鉆井工程中常見的世界性難題，尤其是在鉆遇斷層、大型裂縫和溶洞時發生的嚴重漏失，常常表現為鉆井液失返、無法繼續鉆進，這種情況下堵漏需要耗費大量的堵漏材料，并且一次堵漏成功率低，往往需花費很長的處理時間，有時甚至會引起井壁坍塌、卡鉆、溢流、井噴等，有的只能放棄已鉆井重新布井，造成的損失巨大。

由于地下條件的復雜多變，造成能有效應對溶洞型漏失的堵漏技術和材料相對較少。通常采用水泥漿堵漏，常規的水泥漿堵漏應對低流速的小型溶洞具有一定的效果，但鉆遇大的溶洞及高速流水溶洞時，需要通過增加有效的架橋結構及大量的充填材料來形成堵塞層，通常采用碎石、木屑及棉籽殼等，這些材料雖然價格經濟實惠，但缺點是橋架材料較難在大型溶洞中形成封堵層，灌注水泥后難以形成整體填塞體。有時還使用化學等材料進行堵漏，但是化學堵漏漿價格較高不適合大量使用。

近年來，國內多家單位或個人，針對大型裂縫和溶洞這類大型漏失，進行了不同的研究和嘗試，主要有以下幾種：

針對裂縫性漏失井的爆炸堵漏技術，利用井下爆炸使帶凝膠的注射器彈頭進入地層，擠壓地層裂縫的同時，膠筒內的凝膠流出，進一步封堵和穩固井壁，達到堵漏效果。

通過電測成像技術，通過①選用大顆粒架橋材料和填充材料并用油毛氈包裹，如棉籽殼、核桃殼、水泥、生石灰；②選用紅磚作為架橋材料；③加入長纖維狀材料架橋，如棕繩；④選用紅膠泥團作為架橋和填充材料，成功封堵科索1井溶洞性漏失。

溶洞堵漏施工思路，即在溶洞頂部先后注入承托液與靜膠凝水泥漿，利用承托液的結構力保證水泥漿停留在洞口，待水泥凝固后，施工完成。該技術在華北油田任深2井、霸91井大溶洞(1.05～0.5m)堵漏施工中獲得成功。

但是隨著勘探開發逐漸向復雜地層、深部地層進展，地層溫度越來越高，鉆遇溶洞越來越大，在重力與地層水稀釋的不利條件下，單純依靠承托液自身的黏度和切力已無法起到承托水泥漿的作用。因此現有技術中又進行了縫洞型碳酸鹽巖儲層漏失模型及控制對策的研究，通過對裂縫性漏失和溶洞性漏失各自特點分析，制定出如橋堵、凝膠、波紋管、膨脹管、跨式封隔器及水溶性密封袋等堵漏方式，這類技術價格昂貴、施工風險高。

中國地質科學院探礦工藝研究所研制了一種攔截式堵漏工具，原理是利用攔截式堵漏工具將水泥漿限制在攔截尼龍袋內，尼龍袋在水泥漿的液壓作用下向漏失裂縫中擴張充盈，從而在裂縫中架橋。同時，減少水泥漿受地下水置換、稀釋的不利影響，為其有效凝固實現封堵提供保障；應用結果顯示，成功封堵寬度約32mm的地下水流動較強的裂縫性漏失。

還有通過成像測井，確定漏失井段，在川東大天8井，飛仙關組發生溶洞惡性井漏，其中1187.5～1190.5m之間存在3m的溶洞，在前期采用橋漿、水泥漿、橋漿+水泥漿復合堵漏等方法6次堵漏無效的情況下，采用“重晶石漿液，速凝水泥漿”堵漏技術，并通過井口補灌鉆井液的方式，即鉆具置于井口，用水泥車注入重晶石漿液、速凝水泥漿，并采用井口補灌鉆井液的方式，把水泥漿逐步推入漏層，使之在漏失通道和井眼中形成完整的堵塞體，從而達到堵塞漏失通道的目的，應用結果顯示，漏速從108m3/h，下降到36m3/h。