井眼加固材料、方法与操作流程
本文摘要：（由ai生成）
油气钻井中，处理漏失和加固地层需多种方法。包括定点挤注堵漏材料、预处理堵漏法、段塞堵漏、挤堵法等，使用弹性石墨、CaCO3等特殊材料增加地层承压和强度。非渗透性地层可用超低滤失量油基钻井液。预防井眼破坏至关重要，一旦破坏，这些方法可能失效。关键在于选择合适的材料和配方，精确施工确保井眼完整性和安全。
处理潜在漏失的一种方法是用高浓度（50～100磅/桶）的堵漏材料在起下钻期间定点挤注到有关的地层。起下钻过程中，抽吸压力与激动压力可能会在短时间内产生裂缝，然后又闭合。这似乎是一种明显的最佳做法。许多油气公司报告了他们曾通过制造小的裂缝并且用弹性石墨封堵以维持其暂时的张开，从而使地层承压增加到了1000psi。这样就可能在不增加成本和时间的基础上取得理想的结果。如果遇到无法支撑水泥的裸眼井段，在下套管和注水泥之前定点挤注弹性石墨小球是很好的措施。下套管时可能产生很高的激动压力相当于一系列的间歇式挤注作业。这样会使所有可能漏失的潜在地层充分暴露在高浓度的封堵剂下，从而对裂缝加以密封。
井眼加固方法
2.堵塞堵漏方法或地层完整性试验（FIT）方法或试漏法（LOT）。预处理堵漏方法
先用细的弹性石墨堵漏材料（LCM）处理整个钻井液体系，然后用这种加堵漏材料（LCM）的钻井液钻开薄弱地层。因为堵漏材料（LCM）含有较大的颗粒，振东筛的筛网用20或40目或更粗的，以便在钻井液体系中有足够起作用的堵漏材料（或者一起绕过振动筛）。最为理想的也是必要的就是将所有粒径范围的材料都保持在体系中。当薄弱地层被钻开时将会产生小而短的裂缝，但它很快就会被堵漏材料（LCM）填满并阻隔。这样薄弱的地层将被封堵，同时增加了强度。当钻井液密度升高时，形成更多的小裂缝也会被堵塞。这种方法很有效，但是最好只限于钻进500英尺的范围，因为在钻井液中固相钻屑增大了。段塞堵漏方法
钻出套管鞋之前，确定预期的薄弱井段的深度。进行一次地层完整性测试（FIT）或漏失测试（LOT）。如果套管鞋试压不成功，就有必要用处理过的钻井液钻过这段薄弱地层，一直钻到理想强度的岩层。对于可能发生漏失地层的深度，必须根据邻井和其它井的资料来预测。在该测试点以下的所有地层应具有足够大的承压能力，使其足以承受该井其余部分所预测的最高钻井液当量循环密度(ECD)。换句话说，要能够找到尾管坐封的那一点。把振动筛网改为20目或更粗，或者绕过振动筛。开钻前先加入石墨材料和CaCO3 (向钻井液中加CaCO3对页岩地层不起作用) 。对有较大孔喉的砂岩，CaCO3比较理想。通过钻井液加料漏斗加入这些材料，以保证材料均匀混合到钻井液体系中，防止堵塞各种井下随钻测量工具和钻井液马达。任何时候都必须保证钻井液体系中的特殊堵漏材料混合物。。在该井段底部的钻井液当量循环密度（ECD）必须达到完钻井深预测的最大当量循环密度。这样就保证当达到完钻井深时，上部地层将遇到最大的当量循环密度，此时的当量循环密度是钻井液中含有增加强度的堵漏材料混合物的当量循环密度。堵漏材料混合物将可能从钻井液中分离出来，并按照钻井计划继续钻到完钻井深(TD)，因为薄弱地层强度已经增加了。挤堵法
弹性石墨作为特殊钻井液的一种成分，可用来钻用现有钻井液密度钻井可能产生裂缝的地层，而该地层需要增加其强度。在这项应用中，采用一种很清洁的钻井液以保持钻井液中的固相组成不变。如果钻遇砂岩，则可以加入CaCO3和弹性石墨，或直接加弹性石墨（对于页岩地层，直接加入弹性石墨显然更好，如果强化井眼则可少加一些CaCO3！）。这种特殊的钻井液先混合好并储备起来，等钻到漏失层时使用。这种钻井液除了含有弹性石墨之外，其滤失量也很低。在这种情况下，要求使用更粗的振动筛网，以避免粗的颗粒不能通过筛孔而被筛出来。颗粒大小分布最好和裂缝尺寸相当。推荐的挤注方法程序
用低密度钻井液钻穿整个薄弱地层，用这种特殊的堵漏材料（LCM）进行连续的地层完整性试验挤注作业（FIT），然后将钻井液密度提高到满足孔隙压力或井眼稳定的要求后进行钻井。这种方法容易操作，但有风险，如果在地层完整性试验期间井眼被破坏了，则裂缝会从井眼延展到不能恢复的程度。在钻到预定的高承压地层的顶部后（也就是薄弱岩层的底部）。在这一点循环清洁井眼。当钻进时，配制堵漏材料（LCM）段塞，其体积要大到足以覆盖整个裸眼井，同时加上进套管100英尺，再附加10桶。通过混合漏斗加入石墨材料和CaCO3，以确保均匀混合。除了将石墨浓度增加到20～50磅/桶外，可采用下面的配方处理整个钻井液体系。只要能很好地混合，这种配方应该可以通过MWD、钻井液马达和其它井下工具而不会造成堵塞。请与制造商或井下服务公司一起检查工具的使用承受范围，以减少或防止工具堵塞。这种堵漏段塞应该有很好的悬浮性，以便防止大量CaCO3沉淀在钻柱内。裸眼井段定点挤注这种段塞一直注到套管内，在钻杆中还要保留大约10桶的量。进行一系列的地层完整性试验（FIT），以使堵漏材料以楔形物形式进入井下薄弱地层。以每分钟大约1/4桶的可控速度泵入钻杆。仔细地标出压力对时间的关系和仔细记录泵入和返出的钻井液体积。当压力/体积关系曲线发生明显的弯曲时，则要停泵。如果发现井眼损坏了，要立刻停泵以限制裂缝延伸。如果裂缝已变得离井眼太远，这种方法则宣告失败。如果可能，释放压力一分钟左右。等候五分钟后再进行连续的地层完整性试验（FIT），如果地层是渗透性的地层，在裂缝中将发生漏失。重复该过程一直达到所需要的井眼压力。有些钻井液应该会漏入地层中（当压力释放时也不会返出）。这表明含堵漏材料的钻井液已被挤入短的裂缝中，并发生了漏失。对于长的裂缝层段，这可能需要2～10桶的堵漏材料。现在这一井段的强度增加了。井眼里循环出来的LCM小球可分离出来，以后再用。或者混入钻井液中。改用200目的振动筛网继续钻进。1. 5磅/桶颗粒大小为250～600微米的1弹性石墨（）。对于1500桶的循环体积，需要450袋（50磅/袋）的弹性石墨。4. 如果不加重，加入10磅/桶5～10微米的CaCO3。如果钻井液中有重晶石，就不需要这种组分的CaCO3。5. 对于没有渗透性的地层（页岩、泥灰岩和紧密的粉砂岩），钻井液必须具有超低的滤失量。在最大井底温度下的HTHP滤失量要小于0.5ml（原文是0.5，请确认一下）。采用有机的褐煤、硬质沥青、Soltex处理剂或一种聚合物降滤失剂，以及一种乳化剂配制成的油基钻井液就可以达到这一指标。要达到很低的滤失量，聚合物降滤失剂可能是个关键。油/水比不高于70/30为佳。用堵漏段塞处理的配方
1. 除了将弹性石墨的浓度增加到20～25磅/桶以外，仍采用上述的配方。2. 对于一口直径8.75”1000英尺的裸眼井，需要另加10%的井眼冲洗液，可能需要100桶的堵漏段塞，会耗用40～50袋弹性石墨（请注意你需要堵漏段塞覆盖所有的裸眼井段，加上100英尺套管，同时附加钻杆内的10桶）。必须有一个从最大到最小的完整的粒度分布，以便泥饼在裂缝末端大的堵塞颗粒上形成。对弹性石墨来说，其颗粒大小分布和回弹性能这两方面都很重要。单独使用CaCO3尤其在非渗透岩层中不是很有效。当处理非渗透性岩层时仅使用弹性石墨，其处理浓度为每桶50～100磅。在上述同样的应用例子中，弹性石墨的用量可达到100～200袋。3. 根据可获得的CaCO3颗粒大小分布调整上述配方。有一种意见是，采用和弹性石墨有相同的颗粒大小范围的CaCO3，以及一些其尺寸大小在50～200微米之间的CaCO3，它们会在重晶石和弹性石墨之间的间隙中架桥。4. 注意：对于长井段，在地面所加的压力在套管鞋处产生的当量钻井液密度（EMW）要高于完钻井深处的当量钻井液密度。使用不同的地面压力，计算当量钻井液密度（EMW）的范围。注释：用弹性石墨增加井眼强度必须应用于尚未破坏的井眼。增加井眼轻度是一种预防性的处理措施！一旦出现诱导裂缝，裂缝会从井眼延伸到更远处，这时采用这种技术可能就无效了！一旦钻井液漏失量很大，这种方法不能用作井漏的补救方法。
