鉆孔堵漏(shut—off Iost circulation)
工程鉆探中處理鉆孔內沖洗液漏失的作業。當鉆進裂隙、孔隙和溶隙等漏失通道發育的地層時,注入鉆孔內的沖洗液流入孔壁巖層縫隙的現象稱為鉆孔漏失。造成鉆孑L漏失,除地層方面的原因外,還有鉆進工藝方面的原因。鉆具在孔內上下運動或旋轉振動產生孔內壓力激蕩,當鉆孔內液流壓力高于地層系統壓力時,就可能出現鉆孔漏失現象。鉆孔漏失使得沖洗液循環中斷,影響正常鉆進甚至無法鉆進,還會引起孔壁坍塌、鉆具被卡埋等孔內事故。為保證正常鉆進,當發現鉆孔漏失時,要及時采取堵漏措施。,_般將鉆孔漏失分為輕微、中等和嚴重漏失三種情況。根據不同情況分別進行堵漏處理。
(1)輕微漏失堵漏。沖洗液能維持正常循環,但泵入孔內的沖洗液有少量消耗的為輕微漏失。其堵漏方法多采用加大沖洗液粘度,從而增大沖洗液的靜切力,以達到預防孔內漏失的目的。沖洗液不漏失,就能在孔內形成一定高度的液體柱,液體柱的靜壓力抵住鉆孔壁的側壓力,當二者達到平衡時,孔壁就能保持穩定。泥漿粘度加大到70~80s的時候,就可將孔壁的孔隙堵塞,止住鉆孔漏失,保持孔壁穩定。當沖洗液的粘度提高后尚不能完全堵住漏失時,可繼續加大沖洗液的粘度或投入粘土球,或將包裹粘土的鉆桿降入到孔內漏失段時停住,然后開動鉆機快速旋轉,將粘土甩擠在漏失的孔壁段,堵住漏失。
(2)中等漏失堵漏。泵入鉆孔的沖洗液從孔口返回地面的量小于泵入量的50%,甚至出現斷流現象為中等漏失。其堵漏方法除采用加大沖洗液濃度、提高粘度外,可將稻殼、稻草、碎布和碎麻等纖維質性能強的碎屑物混入沖洗液中,以增加堵漏強度。
(3)嚴重漏失堵漏。泵入孔內的沖洗液全部漏失,孔口不見有返回則為嚴重漏失。常用的堵漏方法有水泥堵漏。堵漏的水泥漿要求流動性好、凝結時間短、早期強度高、膠結性好、抗腐蝕性強。為縮短水泥的凝結時間,需加入一定量的外加劑。常用的外加劑有無機化合物類的電解質鹽類材料和有機化合物類的表面活性材料。水泥一水玻璃是堵塞嚴重漏失的有效材料。將水泥和聚丙烯酰胺混合調配成的液體,滲透到漏失地層的孔壁,當其顆粒介質全部絮凝之后,分離出來的清水很快消散在孔壁中,絮凝物便留在孔壁的孔隙中,而將原先漏失通道堵住,同時也達到護住孔壁的目的。脲素和甲醛混合生成水溶液性聚合物,用于嚴重漏失地層的堵漏,效果也很好。凍膠泥漿、高濃度聚合物泥漿、高分子量泥漿也是堵漏護壁的有效材料。當采用上述方法堵漏無效果時,可下入套管。工程鉆探中要因地制宜地選取各種較適宜的堵漏方法。
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