金銳課堂開課啦!小編教你泥漿漏失的預防和處理
在泥漿鑽進過程中,經常遇到泥漿漏失的現象。由於漏失,不僅增加泥漿的消耗,嚴重時還會引起井孔坍塌、掉塊、卡鑽、埋鑽等事故。在有些地區有時泥漿漏失又往往是發現含水層的預兆。因此,在鑽進過程中發生泥漿漏失,必須仔細判斷,分別對待。
一、泥漿漏失的原因
埋鑽事泥漿漏失有兩種情況。一種是鑽至一般含水層,泥漿緩緩滲漏,這是正常現象。另一種情況是遇到岩石裂隙或溶洞,泥漿大量漏失。本節所指是後一種情況。
發生泥漿漏失的主要原因:一是泥漿使用不當;二是鑽進操作不慎;三是地質條件不佳。泥漿使用不當造成的漏失,是泥漿所造成的靜水柱壓力超過岩層壓力及岩層空隙阻力,如鑽孔穿過砂礫層、坡積層、基岩風化層時,常發生此種漏失,一般漏失不太嚴重。鑽進操作不慎,是提升或下降鑽具過猛、修孔、擴孔、或地質條件不佳,是地層空隙大、滲透性好,或地層有裂隙、溶洞等造成的漏失。由於地質條件不同,漏失的程度也不一樣。有時由於漏失大量消耗沖洗液,但孔口還能夠返水;有時孔內有一定的水位,但孔口不能返水,說明漏失地段在孔壁;也有時突然漏失,孔內沒有水位,說明是孔底漏失。
二、泥漿漏失現象1、泥漿池液面下降,泥漿量減少。
2、井孔返出的泥漿量減少,嚴重時有進無出。
三、泥漿漏失的處理1、一般第四紀地層漏失發生在鑽孔淺部,如漏失不太嚴重,用粘度50~60秒的稠泥漿鑽進即可堵住。如果孔內有坍塌現象,可投些粘土球,搗實後繼續鑽進。
2、裂隙漏失不嚴重時,將泥漿粘度提高至70~80秒,適當提高泥漿的靜切力後繼續鑽進。當泥漿不再漏失時,再換正常泥漿鑽進。
3、嚴重的泥漿漏失,除了適當提高泥漿粘度、增加靜切力外,還可以投入粘土球或在泥漿中加入填充物質,製成堵漏泥漿,如鋸末泥漿、鋸末鹼劑泥漿、石灰乳泥漿、水泥泥漿等,以增加泥漿的流動阻力,充填裂隙,達到堵漏目的。
四、堵漏泥漿
1、石灰乳泥漿:在泥漿中加入一定數量的熟石灰,攪拌均勻,泵入孔內;或以石灰、鋸末、泥漿按比例混合,注入孔內,靜止2~4小時即可鑽進,此法用於處理裂隙、斷層和風化破碎帶等一般漏失層和嚴重漏失層的堵漏。石灰乳泥漿配比見下面表格,需在漏失層取水時,可採用酸化解堵。
2、鋸末鹼劑泥漿:選膨脹性較大的鋸末,用燒鹼浸泡後,加入泥漿中,在一定泵壓下將鋸末壓入地層。適用於處理較大裂隙、斷層、破碎帶等承壓水頭不高的含水層的泥漿漏失。鋸末鹼劑泥漿配方見下面表格。
3、水泥泥漿:在泥漿中加入1%的水泥,泥漿的粘度會急劇上升,用於處理一般性裂隙漏失。在漏失較嚴重的裂隙、破碎地帶地層,可採用泥漿水泥的配合比為1:0.5~1,攪拌均勻後泵入孔內,待凝固後即可鑽進。水泥泥漿只限應用於不取水的漏失層。
五、堵漏方法1、鋸末堵漏:裂隙、破碎地層產生的較嚴重漏失,一般泥漿堵漏難於解決問題,用鋸末處理堵漏,可見效果。具體方法是:先將鋸末晒乾,清除木屑雜物,經6~8孔/厘米2的篩子分選後,伴隨孔口泵入的清水,將鋸末緩緩投入直至孔內水位升高至孔口為止。暫停5~10分鐘,若停泵後水位下降,再繼續投入鋸末,反覆2~3次,必要時將孔口封閉送水,通過泵壓使鋸末擠入裂隙層中;然後即可以用泥漿護孔繼續鑽進。
2、粘土球堵漏:將粘土加纖維物如鋸末、麻刀等拌勻、打熟,按鑽孔直徑要求成球,(一般為50~80毫米),使之風乾,由孔口投入,每次投入高度為0.5~1.0米左右,下鑽具搗實即繼續鑽進。操作中需注意:找准漏失段位置;防止泥球中途蓬住;初期鑽進宜用慢轉速,小泵量;如漏失段太長,應分次投入粘土球,逐次搗實,總投入量必須超過漏失段高度。
3、注入穀殼、鋸末泥漿:穀殼和鋸末要過篩,加量為泥漿的10~15%,原漿的粘度要在30秒以上。
4、注入水泥泥漿:首先將鑽桿下至離漏失層頂部約30米處,泵入一定數量的水泥泥漿,替入計算好的泥漿量,然後將鑽桿上提20~30米,用少量泥漿清洗鑽桿。下一步做法視漏失速度的大小而定。如果漏失嚴重,則可讓水泥泥漿在液注壓力的作用下漏進地層;如漏失不嚴重,則需要適當加壓,使水泥泥漿進入漏失地層。加壓的方法有兩種:一是關井憋壓;一是循環加壓。循環加壓的原理是利用循環時所增加的泥漿流動壓力將水泥泥漿擠入漏失層。
5、注石灰乳泥漿:先攪拌出粘度18~20秒、靜切力6毫克/厘米2、失水量20厘米2/30分以下、比重1.1~1.5的普通泥漿。再將生石灰經水浸後,變成粉末狀的熟石灰。把熟石灰按熟石灰:泥漿=1:3的比例加入泥漿中,邊加邊攪拌。石灰全部溶解時,泥漿粘度可達110~12秒。用泥漿泵送入孔內,靜止1~2小時即可堵住。如果是輕微漏失,則石灰:泥漿可取1:10,泥漿粘度為70~80秒,堵漏效果也較好。
六、處理泥漿漏失的注意事項
1、發生泥漿漏失後應詳細分析情況,對於不是含水層的漏失層,應當是鑽過一層,封堵一層;若漏失層為開採含水層時就不能堵漏,而要考慮下管成井;若漏失層為含水量,但並非本井取水的目的層,為了繼續鑽進而又不損含水層,可採用石灰乳泥漿封堵。
2、發現泥漿漏失,要密切注意漏失速度,儘可能使井內維持一定的液面高度,並立即採取堵漏措施,否則泥漿漏光,就會引起其他複雜情況。當漏速較大時,可採取反覆灌泥漿的辦法,維持孔內有一定的液面。
3、打入孔內的堵漏泥漿,其失水量要小,泥餅要薄。提高粘度、降低比重的幅度不宜過猛,以防憋漏和塌孔。
七、泥漿漏失的預防措施
1、在滲透性較小的地層鑽進,泥漿漏失時可以防止的。主要措施是調整泥漿性能,如適當提高粘度,在保證井孔不塌的情況下降低比重。
2、在靠近易漏失的層位附近,下鑽速度不要太快,開泵操作不要猛,必要時分段循環泥漿以減小開泵的泵壓,防止憋漏地層。
3、鑽穿漏失層以前要儲備好井筒容積兩倍以上 的泥漿,其性能與井內泥漿相似,粘度宜高於井中泥漿5~10秒、
4、準備好堵漏物質,如鋸末、穀殼(要過篩),粘土球等。
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