钻井施工工程中出现井漏的原因
井漏是钻井工程作业中经常遇到的复杂情况。井漏的原因分地质因素和人为因素，地质因素不可避免，人为因素需要想办法加以克服。井漏与泥浆滤失性能存在很大的联系，需要根据地质特征，确定合理的钻井液滤失量。在山东东营地区钻井，上部微漏的浅地层以快速钻进、迅速通过为主；下部含裂缝或溶洞的深地层以预防、封堵等措施加以解决。在川东北地区施工，上部陆相地层成功实施了空气钻井和泡沫钻井后，在转换泥浆的过程中，要做好润滑和封挤微裂缝工作。在充满喷、塌、卡、漏以及高含H2S气体等高风险区域施工时，需用套管有效封隔高压或易漏地层。堵漏时关键做好易漏地层的承压能力，同时做好工程和技术上的应急准备工作。

除了少数特殊工艺井在局部地层施工时采用气体和泡沫替代钻井液外，绝大多数井型都是依靠液体钻井液实现钻井的功能。由于不同区域岩性和地质成因存在很大差别，导致不同井型的钻井液在类型和药品配方等方面存在很大不同。有水基钻井液和油基钻井液的区别；有分散钻井液、聚合物钻井液以及油包水钻井液等多种更加具体的钻井液类型。漏失是所有钻井过程中都不愿意看到却又很难避免的问题，漏失量的大小会对钻井施工发生深远的影响。尤其是当发生大规模的井漏时，由于泥浆流失过多，势必造成泥浆材料消耗过大，同时容易引发井下出现压差卡钻、坍塌卡钻等复杂情况，甚至引起井涌、井喷等恶性事故。

1 井漏发生的原因及漏失类型

1.1井漏的原因。各种岩性的地层中都有可能发生井漏，井漏按通道形成的原因主要有两种。一种是地质因素形成的自然通道，另一种是人为因素形成的漏失通道。自然通道存在于地层的孔隙、裂缝和溶洞中，是天然存在而无法避免的；人为因素是在施工的过程中，人为造成施加的外力大于地层岩石的破裂压力或者人为使天然闭合裂缝开启而形成新的裂缝，是施工过程中尽量要避免发生的情况。

1.2 漏失的类型

按漏失通道的形状，可以分成孔喉、裂缝、洞穴及混合型。

2 漏失与滤失的区别及联系

2.1 漏失与滤失的区别。井漏是指在钻井、固井、测试等各种井下作业中，工作液（包括钻井液、水泥浆、完井液及其它流体等）在压差作用下漏入地层的现象。钻井液漏失是钻井作业中的一种常见的井下复杂情况，应当尽可能予以控制。滤失是指在压力差作用下，钻井液中的自由水向井壁岩石的裂缝或孔隙中渗透，称为钻井液的滤失作用[1]。滤失量是钻井液正常的性能指标，它的大小，会对不同地层产生不同影响。滤失量要适当控制，根据岩石特点、井深、井深结构以及钻井液类型来确定。

2.2 漏失与滤失的联系。漏失同滤失有很大的联系，特别是在有漏失的地层，漏失和滤失是同时发生的。二者同为泥浆体系中液体的缺失，在微漏和小漏的情况下，如果泥饼致密、造壁性好，漏失速度会有所降低甚至会停止漏失。在漏失严重的情况下，受地层应力以及漏失通道的影响，光靠增强泥饼致密程度、降低泥浆滤失无法有效地控制漏失，有时反而会因为泥浆性能的大幅度变化，井壁上虚泥饼增厚，造成缩径、粘卡等复杂情况。在这种情况下，需要运用多种堵漏手段方能解决漏失的问题。



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钻井的过程是什么？
一口井从开始到完成，大致要经历准备工作、钻进、固井、其他作业等工序。

● 准备工作
（1）定井位。根据地质或生产的需要确定井底位置，作出设计。

（2）修公路。为了将各种设备与物质运入井场，需要修公路。由于钻井设备是重型物资，公路应确保能通行重型车辆。

（3）平井场。在井口附近平整出一块方地供施工用。井场面积随钻机而异，形状大致为长方形，大型钻机占地约长120米，宽90米；中型钻机占地约长100米，宽60米。钻机占地大小可因地制宜。

（4）打基础。为了保证设备在钻井过程中不会下陷或歪斜，要打基础（或称为打基礅）。小型的基础可用方木或预制件，大型的基础在现场用混凝土浇灌。

（5）安装。立井架，安装钻井设备，安放或挖掘钻井液罐（池）等。

● 钻进

广义的钻进指从开钻到完钻一段地层或完钻一口井的过程。旋转钻井法的钻进大致可分为以下几道工序。

（1）钻进（狭义）。

用钻头直接破碎岩石。钻进时用足够的压力将钻头压到井底岩石上，使钻头的刃部吃入岩石中。钻头上连接着钻柱，用钻柱带动钻头旋转以破碎岩石，井就会逐渐加深。加到钻头上的压力叫钻压。

钻柱把地面上的动力传给钻头，所以，钻柱从地面一直延伸到井底。随着井的加深，不断增加钻杆，钻柱渐渐增长，其重量也渐渐加大，以至于超过所需的钻压。过大的钻压将会引起钻头、钻杆和设备的损坏，必须将大于所需钻压的那一部分钻杆的重量吊悬起来，使之不作用在钻头上。钻进中，由司钻适时地控制加到钻头上的压力，有效地均匀钻进。

（2）循环。

井底岩石被钻头破碎后形成小的碎块，称为钻屑（也常称为砂）。钻屑积多了会影响钻头钻凿新的井底，引起机械钻速下降。所以必须及时地将钻屑从井底清除掉，并携带到地面。钻井液经钻杆的内孔注入，从钻头水眼中流出以清洗钻头并冲向井底。

将钻屑冲离井底，钻屑随钻井液一同进入井壁与钻柱之间的环形空间，向地面返升，一直到地面。

钻屑在地面上从钻井液中分离出来并被清除掉称为除砂。清除了钻屑的钻井液再被泵入井中重复循环使用。在钻进时，洗井和破碎岩石同时进行。为了保证钻井液不间断地循环，需要用钻井泵连续泵入。

（3）接单根。

在钻进过程中，随着井的不断加深，钻柱也要及时接长，接一根钻杆就叫接单根。

（4）起下钻。

为了更换磨损的钻头，须将全部钻柱从井中取出，换上新的钻头以后再重新下到井中继续作业，这叫做起钻和下钻（简称为起下钻）。一口井要用很多只钻头才能钻成，所以起下钻的次数很多。为了提高效率，节省时间，起下钻时不是以单根钻杆为单位进行接卸，而是三根钻杆为一个接卸单位，称为立根（或立柱）。每根钻杆长8～10米，立根的长度一般为26～30米。为了配合这么长的立根，井架高度一般为40米左右。

由于其他原因，如打捞井底落物、测井等也需要起下钻。

● 固井

固井是钻井工程中的一道重要工序，其根本目的可概括为两点：加固井壁（防止浅处井壁坍塌）和隔离钻井的油、气、水层（防止开采时层间相互干扰）。固井的方法，是将称为套管的无缝钢管下入井中，并在井眼和套管之间灌注水泥浆以固定套管，封闭套管与井壁之间的环形空间，隔开某些地层。这就是下套管、注水泥作业。一口井从开始到完成，常需下入多层套管并注水泥，即需进行数次固井作业（图6.2）。

有的地区井虽较深，但地层条件较好，可以省去技术套管，只下表层套管和油层套管；有的地区井并不太深，如果浅部地层条件允许，深部油气水层的压力不高，还可以省去表层套管，则在全井中，只有一层油层套管。总之，固井要根据实际地质情况来确定，既要保证钻井安全和井身质量，又要尽可能地节约套管和水泥，以降低钻井成本，提高经济效益。

通常注入水泥浆后应候凝约2天，用井温或声波幅度等测井方法检测固井质量——套管外水泥返高、水泥胶结与封固状况等，符合设计要求者为固井质量合格。

● 其他作业

在钻井过程中，还要进行岩屑录井、地球物理测井以及地层测试等作业。

一口井一旦开钻，如果没有特殊情况，就要按照施工设计正常施工，钻达设计深度即可交井。但是，探井有可能根据地下出现的新情况，或提前完钻，或继续加深。



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工程打井公司讲述打井怎样选择泥浆泵

泥浆泵是在打井钻探过程中，向钻孔保送泥浆或水等冲洗液的机械。泥浆泵是打井机械设备的重要组成局部。它的主要作用是在打井机钻进过程中将泥浆随钻头钻进注入井下，起着冷却钻头，清洗钻具、固着井壁、驱动钻进，并将打钻后岩屑带回空中的作用

。在常用的正循环打井机中，泥浆泵是将地表冲洗液─清水、泥浆或聚合物冲洗液在合适的压力下，经过高压软管和钻杆柱中心孔直送钻头的底端，以到达冷却钻头、将切下来的岩屑清除并保送到地表的目的。和钻井公司常用的泥浆泵有活塞式和柱塞式

的，由动力机带动泵的曲轴回转，曲轴经过十字头再带动活塞或柱塞在泵缸中做往运动。在吸入和排出阀的交替作用下，完成压送与循环冲洗液的目的。

泥浆泵性能参数

泥浆泵性能的两个主要参数为排量和压力。排量以每分钟排出若干升计算﹐它与钻孔直径及所请求的冲洗液自孔底上返速度有关﹐即孔径越大﹐所需排量越大。请求冲洗液的上返速度可以把钻头切削下来的岩屑﹑岩粉及时冲离孔底﹐并牢靠地携带到地表。

地质岩心钻探时﹐普通上返速度在0.4～1米/分左右。泵的压力大小取决于钻孔的深浅，冲洗液所经过的通道的阻力以及所保送冲洗液的性质等。钻孔越深﹐管路阻力越大，需求的压力越高。随着钻孔直径、深度的变化﹐请求泵的排量也能随时加以调理。在泵

的机构中设有变速箱或以液压马达调理其速度﹐以到达改动排量的目的。为了準确控制泵的压力和排量的变化﹐泥浆泵上要装置流量计和压力表﹐随时使钻探人员瞭解泵的运转状况﹐同时经过压力变化判别孔内情况能否正常以预防发作孔内事故。

泥浆泵分类

泥浆泵分单作用及双作用两种型式，单作用式泥浆泵在活塞往复运动的一个循环中仅完成一次吸排水动作。而双作用式泥浆泵每往一次完成两次吸排水动作。若按泥浆泵的缸数分类，有单缸、双缸及三缸3种型式。

NL污水泥浆泵是单级单吸立式离心泵,主要部件有蜗壳、叶轮、泵座、泵壳、支撑筒、电机座、电动机等组成。蜗壳、泵座、电机座、叶轮螺母是生铁铸造、耐腐蚀性较好,加工工艺便当。叶轮为三片单园弦弯叶,选用半封锁叶轮,并采用可锻铸铁、所以强度

高,耐腐蚀;加工便当,经过性好,效率高。为了减轻重量和减少车削量、泵轴是优质碳素钢冷拉园钢制造。

泥浆泵座中装有四只骨架油封和轴套,避免轴磨损,延长轴的运用寿命。泥浆泵可垂直或倾斜运用,占空中积小,蜗壳需埋在工作介质中工作,容易启动,不需引水,旋转方向应从电机尾部看是顺时针方向工作。总机长度备有各种规格,以便运用单位依据用处量体裁衣

地选用。

泥浆泵的主要用处：

①NL型泥浆泵，运用于矿山、造纸、印染、环保、石墨、云母、黄金、陶瓷、炼油、石油、化工、农场、盐场、碘场、染化、酿酒、食品、化肥、焦化选厂、建筑、大理石厂、金矿、泥浆、流沙、泥塘、污塘、纯净液送吸浓浆稠液、装料及悬浮物质的污水作

业，也可作煤矿排水及含有泥块的流体。

②泥浆泵若与高压水泵，水枪配合，组成水力机械化土方工程机组，就可用作于土地平整，河道与池塘的疏浚、凿开等小型水利工程的挖方与输方，以及城市的防空工程，以下工程。

③养鱼用作带水清塘、鱼池增氧等。




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