| 词条 | 井漏反吐 |
| 释义 | 笔者通过分析L105井、MP11井等井发生的“井漏反吐”现象，认为“井漏”主要是由于循环或挤堵时井内压力超过上部低压地层的承压能力，蹩裂撑开地层，形成一定容量的封闭性裂缝而引起漏失，属压裂性圈闭漏失，“反吐”是开井或停止循环后施加的压力释放，被撑开的裂缝闭合，其中钻井液被压出的过程。 井漏反吐在地层存在漏失通道和一定容纳空间、通道开口尺寸大于泥浆中的固相粒径、井筒液柱压力大于地层孔隙压力的情况下，即会发生不同程度的井漏。针对不同的漏失情况及漏速大小所采用的堵漏方法较多，如硬颗粒架桥、纤维材料充填的桥接堵漏、高失水DTR、PCC堵漏、注水泥塞封堵等，堵漏次数或多或少，时间或长或短，一般情况下很复杂的漏失也能堵住。川西地区须家河以上地层岩性主要为泥岩、砂岩、页岩，产层主要为微裂缝沟通的致密砂岩孔隙气藏，原生裂缝尺寸较小，井漏少有发生，且堵漏较易成功。但在该地区近期少数井在钻井过程中发生的“井漏反吐”现象，致使钻井施工复杂化，堵漏均无功而返，被视为堵不住的井漏，而此种“井漏反吐”现象相关资料少有记录。 “井漏反吐”现象描述“井漏”过程：是在循环钻井液过程中，自开泵起，出口钻井液返出量明显低于泵排量，泥浆罐液面下降，在一定泵排量情况下，“漏失”速度逐渐减少；或在关井挤压〈如堵漏施工〉过程中，在挤注压力一定的情况下，钻井液持续被挤入地层。 “反吐”过程：是“井漏”以后，各种原因停泵，如接单根、起钻或关井挤堵后开井，井口立即外溢返浆，开始返出量较大，如同井涌，后返出量由大到小，渐至不返，反吐钻井液量与“井漏”钻井液量接近，静止时间长也不井涌、井喷，并且不影响起下钻。 若再次开泵，“井漏反吐”现象再次发生。采用各种堵漏方法、措施均不易奏效。如采用桥接堵漏法时，关井挤堵时开泵泵压不高，停泵压力急剧下降，如不停泵，在一定泵压下，则井漏畅通无阻，但套压不升。一旦开井，井口立即外溢。MP10井曾实施全井筒大颗粒桥接堵漏，情况也是如此。 “井漏反吐”原因分析对于“井漏反吐”现象的认识尚不统一，现将几种分析表述如下； 1）由于堵漏关井蹩压挤堵时，挤注压力超过井筒上部另外一低压地层的承压能力，蹩裂撑开地层，且该地层无连续的裂缝性通道（图示1），形成一定容量的封闭性裂缝。继续挤注，将该裂缝撑得更大一点，容量也就更大一些。当开井时施加的压力释放，被撑开的裂缝闭合，其中钻井液被压出，所以井口马上返出钻井液，当裂缝内钻井液返完即停止，返出量略小于漏入量（漏入量越大，蹩压时间越长，裂缝闭合时也会滞留一部份在裂缝内）。由于裂缝已被蹩开，在此后循环钻井液时，环空循环阻力作用于该处，当大于它的承压能力时，裂缝再次张开，钻井液再次“漏失”，停泵时循环阻力消失，裂缝再次闭合，钻井液再次反吐，此种漏失属压裂性圈闭漏失。 2）堵漏关井挤压作业时，由于压力过高，将原井漏裂缝撑开更大些，压裂撑开地层，当压力释放时，裂缝闭合，泥浆外溢返出。 3）堵漏关井挤压作业时，蹩开井筒上部承压能力低的地层，形成与地面水连通的裂缝（图示3），由于水头压力低于挤注总压力发生井漏，钻井液进入裂缝达到一定垂直高度，提高了该裂缝的水头压力，开井时裂缝中提高了水头压力大于井筒泥浆静液柱压力，则发生井涌反吐钻井液，钻进循环时，流动阻力将一部份钻井液推入裂缝，停泵时流动阻力消失，被推进裂缝的泥浆回压至井筒发生井涌反吐。 以上几种意见，笔者认为第一种可能性较大，理由如下： 原漏层不可能发生井漏反吐现象①堵漏作业前井漏，无反吐现象，说明该漏层为连通性较好的裂缝，存在泄压的通道，所以只进不出。 ②堵漏作业后，静止时井口满，下钻返浆正常，与堵漏前循环漏失，起钻多灌浆，下钻不返或少返浆对照，说明先前漏层已堵住。 ③如果是原漏层反吐，应该在促使其反吐的作用力下，原漏进的钻井液同样反吐出来，而实际上只反吐出堵漏后进去的钻井液。 ④如果原漏层为气层，停泵外溢，说明井筒静液柱压力低于气层孔隙压力，静止时应该是首先“吐”出强挤入钻井液，其次为堵漏前漏入地层钻井液，紧跟着是气流入井筒，溢流量由小到大，直至井涌井喷，而实际既未吐出原漏失钻井液，也未发生连续井涌或井喷。 ⑤钻进循环漏失一定量钻井液，停泵后也反吐外溢，但未象通常的钻遇气层继续增大，发生井涌或井喷，仅是反吐一定量后就停止。 与地面水连通的裂缝比较①如果是水层裂缝，应该是连通性很好的原生裂缝，此种裂缝在当初钻开时就会因井筒液柱压力小发生涌水或井筒液柱压力大而井漏，而且当时就会发生井漏反吐现象。 ②漏进的和吐出的泥浆量接近，说明原裂缝静水头压力与井筒静液柱压力几乎相等，此种可能性很小。 ③凡连通性好的漏失裂缝，说明有泄压通道，一般采用桥接堵漏在正压差的作用下都能堵住。而发生井漏反吐的井实施的多次、多种方法堵漏作业（马蓬10井）均未奏效。 “井漏反吐”与常见井漏对比①一个层段井漏，只进不出，无反吐现象，只在放喷或采输时偶有漏入钻井液被带出，此种井漏堵漏成功率高。 ②常见的“上漏下喷”或“下漏上喷”或“喷漏同层”，是裸眼井段存在不同压力梯度或井漏后井筒内液面降低继而井涌，先后发生漏失和井涌现象，但通过观察对比，与所见的“井漏反吐”现象有着较大的区别： 区别上漏下喷、下漏上喷或喷漏同层 井漏反吐 漏失降至一定液面，液柱压力下降，地层流体入井，泥浆外溢 井筒满的情况下外溢 静停一段时间后外溢，外溢量由小到大至井喷 停泵后立即外溢，外溢量由大到小至不流，不会井喷 无法实施常规起下钻作业 起下钻无影响 正压差条件下，桥接堵漏一般能成功 无法形成桥塞，反吐时桥浆吐出 堵住漏层，加重压住高压层，恢复钻进 堵漏不成功，井漏反吐一直存在 与循环泵排量大小关系极小 压力敏感，排量稍大就会“井漏” 因此对井漏反吐现象，笔者认为不是先前钻开的气层和蹩裂与地面连通的水层漏失，而是在堵漏作业时，由于挤压作用，蹩开了另一承压能力低的地层，且所蹩裂开的裂缝为无延伸通道的圈闭空间。当进一步施加压力时，只能将裂缝开口撑大、封闭范围延伸。因为没有泄压通道，挤堵材料无法在裂缝中架桥、充填堵塞。当压力释放时，堵漏材料随井浆一同被闭合的裂缝挤出，所以堵漏不成功。为说明此观点将其他几口井的井漏返吐情况简介如下： 马蓬11井下完φ177.8mm套管后开泵井漏不返浆， 注细粒桥堵浆堵漏未成功。提套管至φ244.5mm套管内建立循环，停泵反吐钻井液。加重后仍井漏，循环70分钟漏速由每5分钟5.43m3降至0.525m3，共漏失20.56 m3，停泵后立即返吐，吐涌速度由开始5分钟4.73m3逐步减小至线流，5小时返出20.15 m3；再次开泵循环半小时漏失15.4m3，漏速从每5分钟6.65m3降至1.4m3，停泵出口立即反吐，涌出钻井液由开始5分钟4.03m3逐渐下降，4小时后，40分钟反吐0.175m3，反吐14.93m3时仍有小股外溢。再循环观察现象同前，即漏失时漏速由大到小，停泵后立即反吐，反吐速度由大到小至不流，漏失量与反吐量接近。后下完套管小排量固井，固井质量优。井漏及反吐情况见下表。 漏吐次数 漏吐速度m3/min 合计m3/min 第一次 漏失 5.43/5 3.15/5 0.875/5 1.4/5 …… 0.525/5 20.56/70 反吐 4.73/5 4.38/5 2.63/10 6.48/30 1.93/80 …… 20.15/310 第二次 漏失 6.65/5 2.63/5 1.93/5 1.4/5 1.4/5 1.37/5 15.35/30 反吐 4.03/5 3.5/5 1.93/5 1.05/5 …… 0.175/40 14.93/280 川孝379井电测完通井时后效严重，关井循环排气，由于节流管汇出浆不畅，在套压2MPa的情况下漏失钻井液34m3，开井循环回吐钻井液30m3。 川孝466井下完套管后循环发现井漏，排量越大，井漏越严重，降低排量至7.6~9.12 L/s基本不漏。停泵出口返吐，分析为钻井液密度高，环空间隙小流阻大而诱发上部低压地层井漏。注LF-1堵漏泥浆10m3无效。停泵反吐量和漏失量基本相等，后采用小排量固井。 马蓬10井钻至井深1734m发生井喷，关井压力至20MPa后突降至16MPa，高密度钻井液压井发生井漏，停泵反吐，多次堵漏作业均反吐（一次反吐量13-9m3），能起下钻作业。采用多种堵漏方法，先针对井底气层，后针对裸眼井段桥接堵漏均未奏效，后边漏边钻进至1952m固井，均存在井漏反吐现象（反吐量<漏失量），悬挂套管于井深985.47m固井，固井作业时井漏不返，顶替完水泥浆后立即关井防止反吐，电测水泥返高1190m，证实漏层为上部地层。 结论及建议1、对于 “井漏反吐”原因，初步认为主要是地层被压裂后形成的圈闭裂缝在压力作用下开启和闭合造成。 2、由于井漏反吐复杂情况难以处理，发生后给钻井工程的后续施工带来很大困难，所以应避免这一现象发生，防范措施如下： 1）井涌、井喷时关井压力应控制在上层套管鞋地破压力之内。 2）实施堵漏作业时，关井挤压的当量压力应小于已知裸眼段最低地破压力，套压表应换成小量程压力表，便于观察套压变化。 3）首先考虑采取循环加压法，这样上部地层循环回压较低，不至于蹩裂承压能力低的地层。如关井挤堵，应控制挤注压力和挤注量，并及时观察立套压变化，如立压上升而套压不升，说明可能蹩裂了另外的地层，应停止挤堵作业。 4）上层套管应封隔已知的低压段。在上一层套管试地破压力时，不能仅试后续钻进最高的钻井液密度的当量压力，还要考虑井涌、井喷关井压力以及堵漏挤堵压力对套管鞋近井段的影响，这对上层套管深度较浅的尤为重要，建议试地破压力在后续钻井最高泥浆密度的当量压力基础上增加0.15g/cm3以上。 5）若地破压力较低，建议采用桥接堵漏或水泥挤堵提高承压能力，以避免后期井喷关井、压井、堵漏作业时判断失误和复杂情况（如井漏反吐）的发生。 6)在压力敏感构造上作业，应克服人为原因井漏： ①钻井液的粘切应控制低限，防止流阻大而诱发井漏。 ②控制提下钻及下套管速度，下套管时分段循环泥浆和小排量开泵。 ③固井时采用先固井后座封方法，防止回浆管线过流面积小，流阻大蹩漏地层。 ④发生井涌关井循环排气时，一是节流阀应开完，二是循环排量应小于钻进时排量，防止环间回压增大压漏地层，尤其是以上层套管埋深浅的井需要注意。 3、如发生“井漏反吐”现象，经多次观察证实后，可不实行堵漏作业，对钻进起下钻无影响，但在固井时应采取措施，防止在注、顶水泥浆过程中的“反吐”影响固井质量。 以上仅是对近期发生较多的“井漏反吐”现象的一些认识，供钻井工作者参考，望能共同探讨以得到科学的结论和预防解决措施。 |
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