提速堵漏钻具组合在油田中的应用

田鹏 赵军岭 徐冰 寿永旺 付云龙

摘要：随着时代的发展，对油气资源的需求也随之升高。对于油田钻井工作而言，容易出现漏失治理效率差，导致工期被延误的问题。为了有效解决上述问题，应根据实际情况，制定科学、合理地施工方案，最大程度上提高钻探企业的经济效益。本文将详细探讨提速堵漏钻具组合以及在油田中的应用方法，希望能对我国钻井技术的长远发展提出具有参考价值的建议。

关键词：提速堵漏钻具组合；油田；施工技术

引言：渤海地区是我国最为主要的油田之一，随着不断的深入开采，逐渐触碰到较为复杂的深部复杂地层，给油气开采工作带来了巨大的阻力。部分地层可钻性差、断层发育度高，常规的钻具组合很难起到理想效果。在此背景下，对提速堵漏钻具组合的应用变得十分重要。对此，相关单位应针对实际地形进行技术优化，并选择最合适的钻井工具，实现提速、堵漏的目的。

一、提速堵漏钻具组合

在渤海油田钻井工作中，较为常用的监测工具有MWD、直井测斜仪，而且对堵漏材料的要求较高，直径最好为八毫米。冲击器、高扭力马达为井下作业提供充足的动力，堵漏材料颗粒及浓度要求低，但无法监侧井斜，需控制参数作业。综合堵漏材料通过性及防斜提速要求，选择PV配合直井测斜仪、堵漏短节组合，既满足防漏堵漏需求，又能监测、控制井斜，同时释放参数，达到钻井提速的效果。满足提速要求：垂直导向钻具能够有效释放钻压，直井测斜仪能够监测井斜，评估垂直导向工作状态；堵漏材料通过性强：钻具组合支持八毫米以下堵漏颗粒通过，允许堵漏材料浓度为每立方米一百千克。直井测斜仪包含井下仪器与地面设备两部分，实现井斜测量、数据传输、信号解码功能[1]。

二、提速堵漏钻具组合在油田中的应用方法

（一）科学选择堵漏材料

在开展石油钻井项目过程中，为更好地实现提速、防漏、堵漏，应对堵漏技术进行全方位升级，促进漏失控制能力以及堵漏效果的提升。

第一，选择市面上最高效的材料，以此强化堵漏效果。通常情况下，优质的堵漏材料具有渗透性强、填充性好的优点，可以尽快寻找到漏失位置进行堵漏。例如，强度较高的堵漏剂、纳米颗粒等材料具有十分广阔的应用前景，是提速堵漏钻具组合的主要原材料。

第二，提速堵漏钻具组合的可控性以及可回收性是选择堵漏材料的基本原则。具有优良可控性的钻具可以轻松对堵漏材料的注入量与位置进行控制，确保能够达到理想的堵漏效果，而可回收性则意味着可以随时清除或者回收多余的堵漏材料，以便于后续下井作业时不会遭遇阻碍，还能提高安全系数。

第三，改进注浆技术和钻具设备。固态浆液、液态浆液以及泡沫状浆液均需要使用注浆技术，将其注入到漏失通道中以实现堵漏。经过改进的注浆设备具有诸多优点，例如高效、泄漏少、精确性高等，工人在操作时也更加简便、安全。

    第四，对于不同的漏失场景以及地质环境而言，相关单位应充分考虑实际情况来制定有效的堵漏方案，还需要兼顾施工速度。通过详细分析漏失特点、地质勘探信息以及工程计划，选择最合适的提速堵漏钻具组合，严格遵守操作规范。具有针对性的堵漏方案能够最大化保障堵漏、提速效果，将安全风险扼杀于萌芽之中，还可以起到降低资源浪费的作用[2]。

（二）强化泥浆施工技术

对石油钻井工程而言，要想促进堵漏效果以及施工效率的提升，就需要对泥浆施工技术进行改进和优化。较为常见的强化泥浆施工技术有如下几种：

    第一，添加增稠剂，能够起到强化泥浆施工效果的作用。具体操作如下：为了提高泥浆的黏稠度以及流通性，可以添加一定剂量的增稠剂，堵漏能力也会变得更强。市面上常见的增稠剂有黏土矿物质、聚合物以及淀粉等，不仅可以对漏失通道进行有效封堵，还可以促进泥浆悬浮能力的提升，使得施工速度加快。

第二，添加漏失控制剂，可以起到降低漏失压力以及控制漏失速度的作用，较为特殊。在进入漏失通道后，堵漏具有一定的可逆性，降低流动性，并降低压力。市面上最为常见的漏失控制剂就是胶粒、纤维素以及降水剂等，可以降低漏失效果对地层的负面影响。

第三，建立漏失监测反应系统，在进行泥浆强化施工时，实时监测漏失情况十分重要。通过安装传感设备、流量计算装置以及压力计等，可以提高监测效果，避免意外事故的发生，节省人力，并且对泥浆的配方和性能进行及时调整。该系统的建立能够促进漏失控制水平的提高，加快施工进程的基础上，保障施工安全[3]。

    第四，需要注意温度和酸碱度与泥浆性能以及堵漏效果之间存在的关系。通过对泥浆温度和酸碱度的合理控制，实现对黏稠度、流动性以及堵漏能力的正面影响。对于特定的地质环境而言，控制好温度和酸碱度，可以将漏失隐患降至最低，加快工期。

（三）提速工具的应用

第一，水利加压器。主要由缸体、活塞、芯轴组成，其中钻具组合被缸体与扭矩连接在一起，并在其中做活塞运动，密封传递压力，依次按照活塞、芯钻头连接，并将钻井液的压力传送进去。在开泵循环泥浆过程中，钻具组合内部的流体会对活塞的端面直接施加作用力，从而推动活塞向下移动，芯轴带动钻头，接触到井底后，就会产生较强的钻压。该工具的特点是改变了原有的钻头加压方式，将较为刚性的加压转化为柔性加压，能够有效克服重力、浮力以及摩擦力，使得钻压趋于平稳，避免跳钻问题的出现，减震作用明显，延长使用年限，还能够规避泄漏风险。

    第二，振荡式旋转冲击钻井工具。将水力脉冲以及机械冲击钻井技术充分结合在一起，自激振荡装置和冲击传递杆组成。原理如下：钻井液流经振荡装置，形成较大的水力脉冲传递给杆，进而产生较低幅度的高频率机械冲击力，对钻头施加两万牛顿、四十赫兹的冲击力，促进破岩效果的提高，并作用于井底。在清洗井底后，岩石的受力情况也会发生改变，对岩石的破坏更小。由于该工具具有振幅小、频率高的优势，因此适用范围较广。在水利元件被优化之后，水力脉冲可以直接被转化为机械冲击力，促进能量利用效率的提升，且对钻具的磨损较小，结构简单，使用安全，可以最大程度上满足钻井需求，较少泄露问题，加快施工速度。

（四）现场案例

    在渤海南部某处，最初设计预井深五千五百米，在钻至三千五百米处发生漏失情况，漏速每小时五十至六十立方米，使用桥堵法以及浆堵法均效果不佳，之后使用简单的钻具组合进行强钻，并确保钻井液的堵漏浓度，强钻至三千八百米处，更换成光钻杆进行承压式堵漏，这种方法取得了成功。通过专业技术人员预测可知，在地下四千米左右的位置仍然存在较大的漏失风险，导致无法提前封闭上部已经破碎的地层，漏失风险加重。为了解决上述问题，该单位更换了提速堵漏钻具组合，钻至井深四千三百米处，漏速在每小时三至二十立方米范围内波动，持续加入堵漏材料，后续的下井作业较为顺利。通过对比可知，使用简易的钻井组合时，入井段为三千五百至三千七百米，钻速为每小时1.3米；使用提速堵漏钻井组合时，入井段为四千二百至四千三百米。钻速为每小时3.6米。相较于建议组合，后者能够提高200%的工作效率。

结论：综上所述，在进行石油钻井过程中，提速堵漏工艺的质量直接决定了整个工程的安全性以及可靠性。因此，钻探企业应及时发觉现阶段钻井工作中存在的问题，并针对问题进行解决，在此过程中优化并完善提速堵漏工艺。除此之外，该领域的专家也要积极寻求升级钻具组合应用模式的最佳路径，打破固有的思维认知局限，为我国钻井工艺的高质量发展打下坚实的基础。

参考文献：

[1]孙欢,朱明明,王伟良,等.长庆页岩油水平井华H90-3井超长水平段防漏堵漏技术[J].石油钻探技术,2022,50(02):16-21.

[2]李林波,徐鲲,张磊,等.提速堵漏钻具组合在渤海勘探钻井中的应用[J].石化技术,2023,30(10):158-160.

[3]曲胜.钻井工程中水平井钻井提速技术研究[J].石化技术,2023,30(10):89-91.