失地证明
， 系市 村村民，因 （本证明为失地农民创业贷款使用，请如实填写。如单位出具虚假证明造成经济损失，由证明单位承担一切法律后果。）
特此证明
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乡镇劳动保障事务所签章：
年 月 日
第二篇：复杂漏失地层堵漏技术现状及发展方向_王中华
第19卷第1期20xx年1月
中外能源
SINO-GLOBALENERGY
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油气勘探与开发
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复杂漏失地层堵漏技术现状及发展方向
王中华
1，2
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(1.中国石化中原石油勘探局，河南濮阳457001；
2.中石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院，河南濮阳457001)
摘要
井漏不仅是钻井过程中的普遍现象，且是制约安全、快速钻井的重要因素之一。围绕解决复杂漏失地层有效封堵问题，在漏失和堵漏机理、堵漏材料、堵漏效果评价仪器、堵漏和找漏工具，以及复杂漏失地层堵漏配方设计及堵漏工艺等方面开展了大量研究，尤其针对裂缝型、孔洞型复杂漏失，研究应用了凝胶聚合物复合堵漏材料及堵漏方法，有效解决了堵漏材料在漏失通道中的驻留能力，提高了堵漏一次成功率，特别是膨胀管堵漏技术的初步应用，为应对复杂漏失提供了有效手段。由于漏失的复杂性和不可预见性，目前复杂漏失地层堵漏还存在不少问题，如缺乏专用高效材料与方法、防漏效果及堵漏一次成功率低、漏点或漏型判断或识别不准确、缺乏可以有效模拟现场情况的评价手段、漏失机理及堵漏机理研究与现场存在差距等。针对存在问题，围绕提高复杂漏失地层堵漏一次成功率，需要从漏失机理和堵漏机理、应对复杂漏失的有效手段、能够模拟现场情况的室内评价方法、准确判断漏失类型和漏点，以及裂缝和溶洞等复杂漏失堵漏材料与堵漏工艺等方面开展研究。同时，提高对防漏堵漏的认识，一并考虑防漏堵漏和井壁稳定，通过预防来减少井漏发生的几率。在堵漏材料的选择上，不能只看材料价格，更要重视材料的针对性和实际效果，要认识到制定科学堵漏施工方案的重要性。
关键词
钻井堵漏技术复杂漏失裂缝型漏失孔洞型漏失堵漏材料漏失及堵漏机理
1前言
钻井过程中，井漏不仅是普遍现象，而且是制约安全钻井的重要因素，时常会因为发生裂缝型、孔洞型等复杂漏失而造成巨大损失。实践表明，常规的桥塞堵漏材料在处理裂缝型、孔洞型等复杂漏失时，尽管效果较好，但仍然存在局限性：一是堵漏材料颗粒粒径与地层裂缝或孔隙的匹配问题难以准确把握，二是堵漏材料在井筒周围的漏层驻留能力差，易与地层流体相混，堵漏浆很难在井筒周围形成足够强度的封堵体，降低堵漏效果，堵漏一次成功率较低。为此，近年来国内外针对钻遇不同地层的不同漏失情况，在复杂漏失地层堵漏技术研究与应用方面开展了大量工作，取得了长足发展，尤其是聚合物凝胶堵漏材料的成功应用，为裂缝型、孔洞型等复杂漏失的封堵提供了有效途径[1，2]。
国外采用一种特定颗粒材料与不同尺寸结晶状聚合物的混合体，水化后大幅膨胀，几小时内就能封堵非常严重的大漏失。国内采用不同组成的
[3]
中，均取得较好效果。在实践经验基础上，逐步形成了以聚合物凝胶堵漏剂与其他材料组成的高效复合堵漏材料和配套的堵漏工艺技术[9～13]，促进了复杂漏失地层防漏堵漏技术的进步，为安全、快速、高效钻井提供了有效保证。
本文结合近十多年来国内外有关文献，在实践的基础上，简要介绍复杂漏失地层堵漏技术研究与应用情况，并分析存在的问题，指出了发展方向。
2堵漏技术研究应用现状2.1漏失及堵漏机理研究
开展堵漏及漏失机理研究，对于指导堵漏材料
本文作者系本刊编委会委员。
基金项目：本文系国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”
课题二：高含硫气藏超深水平井钻完井技术，项目编号：2011ZX05017-002。
作者简介：王中华，教授级高级工程师，享受国务院政府特殊津贴，19xx年毕业于郑州大学化学系，现任中原石油勘探局副总工程师，主要从事精细化工和油田化学研究工作。
复合堵漏材料，在双庙101井[4]、河坝1井[5]、龙深1井[6]、C2872井[7]和金鸡1井[8]等复杂漏失堵漏施工
E-mail：zpebwzh@126.com
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和堵漏工艺的研究，以及现场堵漏作业，提高堵漏效率具有重要意义。在机理研究上，通常可从裂缝型漏失和缝洞型漏失两种类型考虑，但两种类型有时并无明确区别，时常出现共存。
加而线性降低，而封堵位置越靠近缝尖，裂缝承压能力降低的幅度越大[17]。基于钻井液非牛顿流体在裂缝地层的流动原理，综合考虑漏失通道的空间特征、施工参数等因素，建立了山前裂缝地层井漏分析模型，运用非牛顿流体力学有限元方法，定量研究了钻井液在裂缝地层漏失过程中的流场特性和漏失规律，为有效处理井漏问题提供了依据[18]。
2.1.1漏失机理
①裂缝型漏失。裂缝型漏失通常由于天然裂缝和诱导裂缝而产生。地层中天然裂缝分布和发育不均匀，有直线、曲线及波浪等不同形态，表面或光滑或粗糙，缝长从几厘米到几千米，缝宽通常10～
②缝洞型漏失。对于缝洞型漏失，可以从裂缝-孔洞型和洞穴型两种类型考虑。以塔河油田为例，裂缝-孔洞型储层缝、洞发育，且随机分布，孔洞与裂缝连通复杂，地层岩石较破碎，应力敏感性强，抗张强度差。原始地应力条件下，与孔洞沟通的裂缝处于开启或闭合状态，储层流体处于动力学平衡状态。当钻开储层时，原地应力平衡状态打破，岩石应力释放，将会发生破碎或产生新裂缝。此时，若钻井液动压力控制不当，正压差造成井壁闭合的裂缝张开、延伸，连通其他裂缝和孔洞，将引发漏失，若压差大于岩石的破裂压力时，产生诱导缝，致使不相连的裂缝、孔洞连通，形成漏失通道引起漏失，若直接钻遇开启的裂缝或孔洞，自然发生漏失。其漏失规模及速率与钻井压差的大小、裂缝-孔洞的发育程度、尺寸、形态及其连通状况、漏失通道内流体的性质有关。裂缝-孔洞型漏失发生后，钻井液在缝洞系统中滤失、侵入到地层深处，将会进一步引起恶性漏失现象。受成岩过程中古岩溶、溶蚀、破裂作用等影响的洞穴型地层，由于洞穴内胶结物极其疏松或几乎无胶结物，是天然的漏失通道。目前，尚无准确预测洞穴位置、形态及其大小，因此钻遇洞穴具有偶然性和突发性。此种漏失是“遇洞则漏”，漏失压力为零或负，钻井液出现漏失性失返，其漏失规模主要与洞穴的尺寸有关[19]。
研究表明[20]，缝洞型储层裂缝宽度随正压差、溶洞直径、裂缝长度、漏失时间的增加而增加，溶洞的存在加剧了储层的应力敏感程度，在微小的正压差下，裂缝宽度增量便可达到毫米级，更易发生漏失。正压差和钻井液漏失可以导致裂缝几何形态发生改变，高压差和长时间漏失下的裂缝呈现出“平、直、宽”的特点，且一旦漏失并控制不当，井漏可能会加速发展，使堵漏难度大大增加。对于缝洞型漏失，除了储层本身所含裂缝、溶洞尺寸较大之外，钻井液中颗粒材料粒度及级配不合理、井筒压力控制
200μm，最常见的为10～50μm，裂缝倾角范围为0～90°。裂缝在地层中可张开也可闭合，为充填或无充填或不完全充填。当钻井液液柱作用于井壁地层的动压力超过地层裂缝内流体压力，且井壁与裂缝系统连通时，会发生天然裂缝型漏失。其漏失程度取决于井筒动压力与地层孔隙压力的差值、天然裂缝的发育程度及连通状况，以及裂缝宽度、长度、漏失通道内流体的流变性等。虽然有时地层中天然裂缝系统与井筒并未连通，但一旦产生诱导裂缝，因诱导裂缝将天然裂缝与井筒连通而发生严重漏失。
诱导裂缝的形成包括两个方面，一是当外力大于地层岩石破裂压力时，使岩石破碎形成裂缝；二是当外力造成闭合裂缝的重新开启形成裂缝。当井筒内动压力高于地层破裂压力时，将导致地层压裂形成裂缝或闭合裂缝开启而产生裂缝型漏失。诱导裂缝漏失在径向上一般不会很深，但在纵向上却可能造成穿层达数十至数百米的裂缝，导致发生严重漏失[14]。对于破碎性裂缝地层，漏失机理更为复杂，压力敏感性破碎地层，漏失通道对井筒动压力敏感，漏失通道性质随井筒动压力改变而变化，在桥接堵漏中易发生重复性漏失[15]。
研究表明，非渗透材料对微孔和微裂缝具有较好的封堵效果，对于2mm裂缝，当压力小于15MPa时，影响漏失量的主要因素是柔性材料，而当压力大于15MPa时，影响漏失量的主要因素则是刚性材料。对于3mm裂缝，当压力小于7MPa时，影响漏失量的主要因素是柔性材料，压力大于7MPa时，影响漏失量的主要因素是刚性材料[16]。通过利用测井资料建立的复合地层裂缝承压能力模型计算发现，封堵位置对于裂缝承压能力也具有极大影响，封堵位置离缝尖距离越大，裂缝承压能力越强，当封堵位置不变时，裂缝承压能力随井筒内流体压力的增
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王中华.复杂漏失地层堵漏技术现状及发展方向
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不当也是漏失发生的重要原因。
——以凝胶聚合物复合堵漏为例2.1.2堵漏机理—
基于传统堵漏，在桥堵和化学堵漏材料的基础上，通过引入地下交联聚合物凝胶和吸水性交联聚合物凝胶进行复合堵漏，可使堵漏的适应性和效果进一步提高，能很好地解决钻井过程中的恶性漏失，对碳酸盐岩、裂缝发育的裂缝或缝洞型地层漏失特别有效。在凝胶中加入桥接堵漏材料和刚性无机材料后，更能有效解决超大裂缝的漏失问题[21]。
施工中，引入具有遇水延时膨胀材料的水化膨胀复合堵漏材料，不仅延缓凝胶聚合物吸水膨胀速度，同时克服了桥接堵漏时架桥骨架在正、负压差作用下容易破坏的缺陷。随着与钻井液接触时间的延长，该材料会吸水膨胀至原体积的5～18倍，使“封堵墙”更加致密，与裂缝间的摩擦阻力进一步加强，封堵墙在正、负压差作用下的抗破坏能力增强。在材料中通过添加矿物或合成的长纤维材料，可以弥补棉纤维和木质纤维强度低的缺陷，增强了堵漏材料在长裂缝中的缠绕封堵强度。通过各种材料的合理级配，可充分发挥各物质的协同作用，具有较好的弹性和挂阻特征，进入裂缝后能产生较高的桥塞强度，达到快速、安全、有效堵漏的目的[22]。应用表明，采用交联聚合物复合材料进行复杂漏失地层堵漏，不仅驻留能力强、与惰性桥堵或其他活性材料配伍性好，且适应性强，施工安全，成功率高。
交联聚合物复合堵漏机理可以归纳如下[23～26]：
形进入裂缝和孔洞空间。另外，该堵剂具有“变形虫”的特殊作用，如果在某一孔道处未产生封堵，会在漏失压差下继续向前变形蠕动，至下一较小孔道处产生变形封堵，最终将漏层封堵，从而防止裂缝的压力传播和诱导扩展。
2.2找漏方法(漏层确定方法)
钻井过程中，井漏层位的准确确定是堵漏成功与否的关键。尤其是能否在短时间内准确判断出漏点位置，更是保证堵漏的针对性和堵漏一次成功率的关键。国外多采用声波测试仪、涡流测试仪、放射性示踪仪、井温测试仪等仪器测试方法来确定漏层位置。而国内目前尚无成熟的漏层位置测试仪器，通常是根据经验判断漏层位置。近期，围绕漏层确定开展了一些积极有效的探索。
2.2.1井温测井法
利用井下温度变化引起热变阻值变化的原理，测量井内流体温度的井温测井法，可以通过井下流体温度异常变化判断井漏的漏点位置。在已知钻井深度以上地层钻井液漏失的地区，可以用温度测井确定漏点。通常温度测井曲线将显示井漏位置出现温度降低的异常，紧挨漏失点以下温度急剧增加。漏失量越大，变化越明显。由于井下流体温度异常并不都是井漏造成的，故要结合围岩性质等条件综合考虑。经过塔里木油田多次使用表明，井温测井法具有快速、经济、实用的特点，应用效果较好[27]。
2.2.2漏失层位模糊识别钻前风险预测法
传统确定漏失层位的方法均是在井漏发生之后，根据井漏的各种特性来确定，这样不可避免地导致钻井液大量漏失和油气层污染。为此，在对油田大量井漏参数进行数学处理和分析的基础上，运用模糊识别数学理论，根据井漏各参数之间存在的模糊关系，确立了欧氏贴近度与井漏程度的关系，建立了漏失层位模糊识别钻前风险预测模型。现场应用表明，该模型预测准确，可操作性强，成本低，在预测井漏层位风险程度中取得了很好的效果[28]。
①交联类堵漏材料中可吸水的凝胶，能吸水膨胀，形成亲水性三维空间网络状结构，当以凝胶的形式进入漏层或在漏层形成凝胶后，凝胶能在地层表面吸附，与漏失通道作用，产生较高的黏滞阻力，易于在漏层中驻留，从而可以解决桥塞堵漏、随钻堵漏等方法难以解决的漏失问题；
②交联聚合物颗粒堵漏材料配合其他材料用于高渗透、特高渗透地层和裂缝型和大孔道地层堵漏，交联聚合物吸水后形成的凝胶表现出很好的黏弹性、柔软性和韧性。当聚合物中添加了惰性桥堵剂后，惰性桥堵剂刚性好，能起骨架和支撑作用，凝胶则充填在骨架之间，使之封堵严密；
2.2.3综合分析法
综合利用测井、钻井以及地质等资料，提出了一种确定井漏层位的新方法———综合分析法。实际资料处理结果表明，该方法综合考虑了影响漏失的主要因素，充分反应了漏失特性，分析输出结果可为连续剖面图，判断分析漏失位置直观，准确率较
③交联聚合物堵漏材料，或以交联聚合物材料为主的交联聚合物堵漏剂，由于凝胶的可变型性，堵漏时不受漏失通道的限制，能够通过挤压变
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高，适用于长裸眼多个漏层复杂情况分析，为有效防漏堵漏技术措施的优化和实施奠定了基础[29]。
凸和多毛刺，具有一定的柔韧性和强度，密度低，惰性强，耐酸碱盐，抗高温。室内评价表明，该堵漏剂在正压差作用下能迅速形成有效封堵，且封堵强度高、深度小，对钻井液性能影响小，并有利于降低钻井液高温高压滤失量，岩心渗透率恢复率高。经长庆油田7井次的现场试验，防漏、堵漏效果良好[33]。
针对诱导性裂缝变化及常规桥接堵漏剂封堵范围窄的问题，优选出了以弹性橡胶颗粒、填充剂、胶束聚合物CDL-1为主要成分的防漏堵漏剂，其中弹性材料对诱导性裂缝产生封堵，胶束聚合物形成胶束进一步强化封堵，填充材料增强封堵层强度。能够对宽度达0.5～3mm的裂缝产生有效的封堵作用，可在较短时间内封堵漏层，在一定程度上克服了传统桥接堵漏剂对漏失通道尺寸的依赖，提高了对诱导性裂缝防漏堵漏的成功率。在元303-
2.3模拟堵漏评价仪器
在堵漏评价仪器方面，除了在传统仪器的基础上发展的改进型仪器，还研制了更能模拟现场情况的堵漏效果评价仪器。
2.3.1DL型堵漏试验仪器
为了有效模拟漏失层特点，基于传统堵漏试验仪器基本原理，研制了使用砂床填充模型的DL-1和使用人造岩心的DL-2堵漏试验仪器。其中，人造岩心是在分析现场漏失层特性的基础上，利用混凝土离心浇注法制得，其尺寸大，孔隙度和孔径分布可以人为控制。DL-1和DL-2堵漏仪器可较为真实地模拟井下漏失情况，可以直接观测堵漏效果。通过模拟评价得到的由弹性、刚性和纤维类材料合理搭配，以及粒径合理分布的复合堵漏材料，可以实现孔隙性、裂缝型漏失的快速有效封堵[30]。
54井的现场试验证明，该剂可在较短时间内有效封堵漏层，效果良好[34]。
针对裂缝溶洞型漏失，采用直径范围平均为
2.3.2可以模拟漏失地层和堵漏过程的新型堵漏仪
针对复合堵漏材料进入漏层后会在漏层中散布，且各种材料在某区域所占比例基本平衡的特征，提出了平衡区域的概念，并研制了能充分模拟漏失地层和堵漏过程的新型堵漏仪。采用该仪器评价实验后，可剖开实验岩心，观察堵漏材料在岩心中的分布滞留状况和平衡区域的位置，从而为堵漏配方进一步优化调整提供依据。实验表明，当堵漏效果好时，平衡区域向岩心入口端移动，效果不好时则向岩心出口端移动，甚至不能形成平衡区域。堵漏仪实验结果重复性好，所形成的配方可直接应用于现场堵漏作业[31]。
10～20μm，长度在8～12mm之间，可调的FCL工程纤维，与其他颗粒材料复合堵漏，承压能力强，可以有效封堵一般的碳酸盐岩裂缝溶洞型漏层。采用
FCL工程纤维承压堵漏技术，在西部海相碳酸盐岩裂缝溶洞型漏层应用了11口井，成功封堵9口井，成功率大于81%[35]。
用由适当尺寸的特殊纤维和水溶性交联聚合物组成的特殊纤维、桥塞材料和交联聚合物复合堵漏剂处理严重漏失，纤维材料吸水膨胀后悬浮在堵漏浆中，在形成的堵塞中纵横交错、相互拉扯，起强有力的“拉筋”作用，加强了楔塞的机械强度。吸水膨胀的凝胶及含“拉筋”材料的滤饼共同在漏失通道中形成塞状的封堵垫层，该垫层在漏层中不易移动，因而可以达到堵漏目的[36]。
2.4复杂漏失地层堵漏材料与方法2.4.1复合材料堵漏
以细纤维和颗粒状为主组成的高失水、高承压、高酸容的“三高”HHH堵漏剂，由于具有高失水特性，在堵漏过程中，当堵漏浆进入漏层即可快速失水，形成堵漏剂的堆积堵塞，从而隔断漏失通道。在候堵过程中，形成的堵塞物产生交联化学反应，最终形成具有较高承压能力的堵漏隔墙。采用该堵漏剂，通过优化堵漏工艺，在剑门1井实现了同裸眼多漏点的一次性堵漏成功，且堵漏效果明显[32]。
以废橡胶制品为主要原料，研制的新型桥接型防漏堵漏剂LD，成分中既有颗粒又有纤维，表面凹
2.4.2地下交联聚合物凝胶体系
用于封堵大裂缝、洞穴、溶洞等储层漏失的堵漏剂CACP，由聚合物、交联剂与桥塞材料组成，该堵漏剂在地下经过一定时间后凝固成一种类似橡胶弹性体和海绵状态的物体，对漏失层段封堵较为密实。凝固时间可以根据施工时间和地层温度，通过加入缓凝剂或促凝剂来调节和控制，一般在几小时内即可见效。该材料包括3个型号：Ⅰ型由聚合物、交联剂和颗粒范围较宽的纤维材料组成，经过
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混合后压制球状，可用于水基和油基钻井液中，用于封堵大裂缝或洞穴漏失；Ⅱ型组成中的纤维素颗粒较细，且含量较高，便于堵塞较深的裂缝和洞穴，胶结更坚固；Ⅲ型堵漏剂组成中采用了较粗的碳酸钙颗粒，可在漏失层洞口形成具有一定孔隙度的堵塞层，以便其他较细的堵漏剂深入漏失层深部，达到全封堵的效果[37]。
三种类型的CACP分别在路易斯安那州南部、阿尔及利亚沙漠及得克萨斯东部等地成功应用[38]。另外，采用聚丙烯酰胺交联凝胶与无机碱金属盐的混合物堵漏剂，也较好地解决了相关井漏问题[39]。
剪切敏感性堵漏剂SSPF，是一种可以快速封堵严重漏失地层的堵漏液，它是由油相中的交联剂和溶于水相中的高浓度多糖聚合物组成的反相乳液。堵漏液中的交联剂和多糖聚合物，在高剪切速率下混合产生交联，形成类似于塑性固体的凝胶堵塞物而封堵漏失地层，该堵漏液用于封堵大裂缝和洞穴的灰岩或石灰岩漏失地层效果良好[40，41]。
以丙烯酸、丙烯酰胺聚合物为基础，形成的丙烯酸、丙烯酰胺聚合物类交联体系，可在交联剂作用下形成网状结构的凝胶。主要有以丙烯酰胺为主体，引入具有吸附作用的阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵，采用N、N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂组成的体系，在地下聚合交联后可形成黏度达上万
然后堆积、架桥、连接、填充加固，在漏失段井壁上快速形成封堵率高、填充加固能力强的封堵带，达到堵漏目的[44]。
针对湘页1井在二开钻井过程中发生的裂缝型和溶洞型漏失，为提高漏失层承压能力，保证固井质量，采用低密度膨胀型堵漏浆，对漏失层段进行了承压堵漏。结果表明，低密度膨胀型堵漏浆具有良好的流动性能，具有很强的封堵承压能力，且在堵漏施工中，易于配制、调整，不需要特殊设备，施工安全系数高，承压堵漏效果显著[45]。
2.4.4机械堵漏
针对大裂缝及溶洞等恶性漏失，国外发展了波纹膨胀管和实体膨胀套管等一系列专门的机械堵漏工具，目前，波纹膨胀管堵漏技术在国外已比较成熟，我国自上世纪末才开始应用波纹膨胀管堵漏研究。四川盆地东部地区在下三叠统嘉陵江组五段以上地层，压力系数普遍较低，井漏频繁，溶洞、裂缝型井漏时有发生，堵漏难度大、成本高，有的井因此报废。如黄龙004-X1井钻至井深2313～2316m发生溶洞、裂缝型井漏失返，先后多次采用桥浆、水泥堵漏，均未取得明显效果。为此，该井进行了波纹管堵漏，采用清水强钻至井深2340.37m进行波纹管堵漏获得成功，安全顺利钻达固井井深[46]。吐哈油田L7-71井井漏严重，先后6次采取综合堵漏、静止堵漏、凝胶堵漏、打水泥堵漏等各种措施，历时
mPa·s的高黏凝胶，形成的凝胶可吸水膨胀至本身体积的1.5倍，该体系对高渗透地层和裂缝具有降低漏失速度并封堵漏层的作用，能有效解决钻井中出现的恶性漏失[42]。以聚丙烯酰胺为成胶剂、三价铬和酚醛作为交联剂，通过调节pH值得到的聚合物凝胶，具有稳定性好、流动性好等特点，聚合物凝胶与其他堵漏材料配合，能够有效封堵漏层[43]。
20d，共漏失钻井液1007m3，堵漏效果不明显。采用波纹管技术，通过井眼状况调查，扩眼作业，波纹管焊接、下入及液压胀管，机械整形等工序，成功实施了膨胀波纹管堵漏，效果较好，之后顺利通过波纹管封固段[47]。此外，在胜利油田T38斜216井、T2-
5-283井、江苏油田韦15-19井和新疆油田T6182井等现场也进行了波纹膨胀管堵漏技术应用。试验表明，采用波纹膨胀管技术堵漏治理钻井恶性井漏已经成为一种有效的堵漏手段，为裂缝型、溶洞型漏失的有效治理探索了一条新途径。但要使膨胀管堵漏技术大面积推广，还需要在工具的可靠性、安全性和适应性方面开展深入研究，并准确确定封堵类型和漏层，简化施工工艺，降低综合成本[48]。
2.4.3低密度膨胀型堵漏浆
由不同类型、不同相对分子质量的聚合物作增黏、降滤失剂，多种有机添加剂作悬浮载体，以超细材料作填充剂，用油溶性树脂、硅酸盐作加固剂，以低相对分子质量聚合物作防塌剂，并引入了流型调节剂、悬浮稳定剂、密度调节剂，以及不同粒径、不同功能的高延展性的桥堵剂组成的低密度膨胀型堵漏浆，进入漏失通道后，在地层温度和压力作用下，各组分之间发生不同程度的物理、化学反应，产生协同效应。各组分在随钻堵漏过程中首先滞流，
2.4.5堵漏材料输送工具
堵漏材料输送工具对提高堵漏的针对性和复杂漏失堵漏一次成功率很有利，但国内在工具研制
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与应用上开展的工作较少，且工具的可靠性和安全性还不能满足复杂情况下堵漏作业的需要。
料，以及膨胀管堵漏技术的成功应用，为复杂漏失地层堵漏提供了材料保证。
尽管新材料和新方法的出现使堵漏成功率进一步提高，但堵漏效果仍不理想，尤其对于裂缝型和缝洞型等复杂漏失，在堵漏材料驻留能力、堵漏强度，以及漏点、漏型判断(找漏)方面仍然存在问题。总体而言，堵漏仍然存在盲目性和不可预见性。对于大型或复杂漏失仍然缺乏有效的材料和手段，“漏→堵→漏→堵……”现象仍然普遍存在，如马参
①旁通式堵漏材料送入工具。为了解决通过向钻井液中加入堵漏剂进行堵漏作业中遇到的架桥材料较大而无法通过钻井泵滤网和钻头水眼，以及聚合物材料的膨胀等问题，设计了一种旁通式堵漏材料送入工具。用该工具可将堵漏材料准确地送至预定位置，可以避免膨胀性堵漏材料在施工过程中膨胀，还可以送入无法经过钻井泵的长纤维和大颗粒等材料。现场应用表明，该工具在下入过程中能保证钻井液的循环畅通，并将高浓度堵漏材料定点挤入漏失层位，实现快速封堵[49]。分别在沙19-
1井[52]、ND5-1井[53]和金鸡1井[8]等，在反复漏失中损失钻井液均超过3000m3，严重的甚至超过
10000m3，虽然最终堵漏成功，但经济损失巨大。有时泥球、砖头、石灰袋、草绳和油毡等这些最原始和普通的材料仍然是对付复杂地层漏失的有效手段，如科索1井堵漏便是一个典型的例子。
总之，尽管在堵漏方面积累了系列成功经验，研制应用了一些新材料，探索了一些新方法和新手段，但总体水平与安全快速钻井的要求还有差距，堵漏一次成功率仍然较低，如川西须家河地层堵漏一次成功率仅为20%，川东北陆相地层堵漏一次成功率仅为25%，塔河地区奥陶系一次成功率低于
40井和天79-1井成功应用[50]。
②拦截式堵漏工具。针对大溶洞或裂缝漏失封堵困难，研制了一种拦截式堵漏工具。利用拦截式堵漏工具可将拦截袋送入孔中，使堵漏浆中的颗粒型材料或凝固型材料被拦截袋所包裹，对于桥接堵漏材料，由于拦截袋的作用，可以使多个单颗粒堵漏材料形成有效集结，从而在大裂缝或洞穴中形成架桥。对于凝固型材料，由于拦截袋的隔离作用，能够减少凝固型材料因受到地层水或溶洞积液置换、稀释等因素造成的不利影响，为其有效凝固实现封堵提供保障，从而对大裂缝漏失地层、溶洞型漏失地层实施有效封堵。室内模拟实验表明，拦截式堵漏工具机构可靠，对宽度为20～80mm的裂缝可以实现有效封堵[51]。
15%，尤其是溶洞和裂缝漏失的有效和快速封堵仍然没有根本解决。
结合国内外堵漏技术发展现状，归纳起来，在复杂地层漏失堵漏方面还存在以下问题：
①缺乏专用的高效材料与方法，尤其是大漏失，仍然多用传统方法以及处理普通漏失的传统材料。尽管在复杂漏失地层堵漏方面有很多成功的实例，但防漏的效果及堵漏一次成功率低，且易发生重复漏失，堵漏作业周期长；
3存在问题及发展方向3.1存在问题
由于井漏的突发性和复杂性，寻找有效的防漏、堵漏方法和手段，提高堵漏一次成功率，一直是钻井领域所面临的难题。国内几十年的钻井实践，在防漏堵漏上积累了大量经验，特别是近年来，无论从堵漏方法、材料，还是堵漏效果上，均有大的进步，基本满足了安全快速钻井的需要。在方法上由单一方法向多元化方向发展，由盲目到经验、到初具科学的堵漏配方设计及堵漏施工，同时在找漏、堵漏工具上也进行了一些探索。在堵漏材料上，由就地取材到专用材料发展，使材料的可选范围更宽，适应性更广，从而有效提高了堵漏一次成功率和堵漏效果。尤其是复合材料、聚合物凝胶、可反应凝胶，以及不同颗粒的碳酸钙、不规则片状合成材
②由于漏点或漏型判断或识别不准确，堵漏的针对性和科学性还不强，盲堵的现象仍然普遍存在，从而影响了堵漏的效率和成功率；
③缺乏可以有效模拟现场情况的评价手段，对堵漏效果的评价与现场实际还存在差距，室内评价结果对现场的指导作用小；
④漏失机理及堵漏机理研究与现场存在差距，对施工的指导性还不强；
⑤在对堵漏的认识和理念上与国外还存在差距，尤其是缺乏预防手段和机制，往往是出现了复杂漏失才重视。
第1期
王中华.复杂漏失地层堵漏技术现状及发展方向
场情况尽可能一致或相近。
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3.2发展方向
针对存在问题，围绕提高复杂漏失地层堵漏一次成功率，还要从漏失机理和堵漏机理、应对复杂漏失的有效手段、能够模拟现场情况的室内评价方法，以及准确判断漏失类型、漏点、裂缝和溶洞等复杂漏失堵漏材料配方设计与工艺等方面开展工作。
④找漏方法。准确判断漏失类型和漏点，是提高堵漏的针对性和一次堵漏成功率的基础，最基本的是依据地质资料和邻井是否发生漏失的情况做出初步判定，给出具有指导意义的建议，也可以根据钻井过程中工程情况和钻井液情况是否发生异常来作为分析判定的依据。可以用成像测井精确判定漏层(但限制多)，最直观的还是借助专门的找漏工具准确找到漏点，重点考虑找漏工具的适用性，且工艺简单、性能可靠，能够满足复杂漏失条件下找漏施工的安全。
①漏失及堵漏机理。通过漏失机理和堵漏机理研究，可为科学选择堵漏材料及配方、堵漏方法和工艺提供依据。机理研究上可以从力学平衡、漏失通道(天然、诱导)、封堵方式(表面堆积还是深部井壁加固)等方面着手，同时将堵漏与井壁稳定一并考虑，并做到重视预防。漏失机理研究要针对性强，将普遍性和特殊性相结合，堵漏机理要超越传统理念，要结合新的方法，使机理研究的支撑作用有效发挥。机理研究的方法、手段要统一，以提高机理研究成果的通用性。在机理研究的基础上，结合已有的堵漏经验和统计分析，形成适用于不同地区、不同漏型的堵漏规范做法。
⑤研究适用于裂缝和缝洞型复杂漏失的堵漏方法。科学的进行裂缝和溶洞等复杂漏失堵漏工艺及配方设计，是提高一次成功率的根本，提高堵漏一次成功率，可以从三方面考虑：一是堵漏材料选择和堵漏配方优化，重点是材料或堵漏浆在漏层的先期驻留、封门，后期固体强度(强化、增韧、稳定性)；二是机械阻断通道，关键是准确判断漏失情况和漏点，保证工具的安全下入，同时考虑应力问题，避免出现次生复杂；三是从钻井液角度，在进入易漏地层或钻穿易漏地层时，采用充气钻井液、强触变性钻井液和微泡钻井液，在保证安全的前提下，也可以考虑清水强钻。堵漏工艺上，要考虑段塞注入(堵漏浆)、钻井液携带、工具输送等方面，尤其是研制适用范围更广的堵漏材料或堵漏浆输送工具。
②复杂漏失堵漏材料及工具。通过完善应对复杂漏失的有效手段，进一步提高防漏效果和堵漏的一次成功率。材料可以从惰性材料(物理)、活性材料(化学)，以及物化复合材料方面出发，重点从解决封堵溶洞漏失过程中堵漏材料的驻留、封门和后期强度问题出发，使材料的针对性和适应性更强。
在完善广谱材料的同时，开发针对性强的专用材料，以形成应对不同类型复杂漏失的系列堵漏材料。如新型高效的桥堵、增强材料、网络结构材料等物理封堵材料。互穿网络聚合物颗粒或凝胶材料、两亲聚合物凝胶、可反应聚合物凝胶、快速反相强驻留交联聚合物乳液、地下交联或地下反应堵漏浆或聚合物“混凝土”等化学封堵材料。在工具上则以机械封隔为主，如膨胀管(实体和筛管)及其他工具。同时也可以从钻井液方面，如触变性钻井液、微泡钻井液和充气钻井液等方面考虑。
⑥提高认识。把防漏堵漏和井壁稳定共同考虑，尤其是防漏与近井壁地带加固相结合，可以减少或避免诱导致漏的可能。防漏要从一开始就考虑，做到“预防+巩固”，尤其是长裸眼段需要承压堵漏时更应该从开始考虑，对于可能出现诱导性漏失的地层或破碎性地层，通过在钻井液中添加一些特殊材料，对井壁进行提前封堵和封固，可以有效预防诱导裂缝的产生。在堵漏材料的选择上，不能只看材料的价格，要更重视材料的针对性和效果，要认识到制定科学的堵漏施工方案的重要性，对于钻遇复杂漏失地层不能存在侥幸心理，要重视井漏的预防，通过预防来减少井漏发生的几率。
综上所述，今后要针对裂缝、孔洞型地层漏失，围绕复杂地层漏失和堵漏机理研究、防漏堵漏实验室模拟评价技术、复杂地层漏点判别技术、复杂漏失堵漏材料研制、复杂漏失堵漏工艺研究等方面开
③防漏堵漏模拟评价方法。通过建立能够有效模拟现场情况的室内评价手段，指导现场堵漏材料及配方的选择，为提高一次成功率提供理论支撑。评价仪器的关键是模拟循环过程及地层裂缝或孔洞情况，同时必须具备评价仪器的科学性、评价方法的准确性、评价浆体的代表性、评价材料的稳定性和评价结果的可靠性，最终保证评价结果与现
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展攻关，最终形成一套完整的堵漏配方及工艺技术。结合不同地区的特征，在漏失机理和堵漏机理研究的基础上，建立裂缝、孔洞型地层漏失防漏堵漏推荐方法，为满足储层漏失封堵对储层保护的需要，还要加强低损害、易解堵的堵漏材料及钻井液配方设计研究，重视缝洞型储层缝洞系统规模预测和漏失趋势预测，深入开展基于缝洞系统规模分布及风险评估的漏层完井新方法研究，使复杂地层防漏堵漏技术日臻完善。
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4结语
近年来，漏失和堵漏机理的研究、新型堵漏评价仪器、找漏工具、特殊堵漏材料的应用，促进了复杂漏失地层堵漏技术的发展，尤其是交联聚合物配合桥堵及无机活性堵漏材料的使用，为复杂漏失地层堵漏提供了有效手段，采用交联聚合物复合材料堵漏，虽然在一定程度上改善了裂缝型及缝洞型复杂漏失地层的堵漏效果和一次堵漏成功率，但在应用中仍然存在一些不足，如地下交联聚合物堵漏材料，在施工中未交联的聚合物溶液经过钻头剪切进入漏层时，易与地层流体相混，聚合物交联的时间、交联后形成的凝胶强度等不易控制，同时不容易驻留。对于以吸水性交联聚合物为主要成分的堵漏剂，加入钻井液中易引起钻井液流变性变差，且抗温能力低，给堵漏的施工带来困难。
为此，今后要针对存在的问题，在提高交联聚合物复合堵漏材料的综合性能，特别是抗温性、吸水性聚合物延迟膨胀及驻留能力等方面开展工作，研制互穿网络聚合物颗粒或凝胶材料、两亲聚合物凝胶、可反应聚合物等与桥堵材料和无机活性材料配伍性好的堵漏材料，研制快速反相强驻留反相乳液交联聚合物材料，研究凝胶材料与桥堵材料及无机或有机活性材料复合堵漏配方及施工工艺，提高复合堵漏材料的适应性。同时，结合复杂漏失地层漏失特征和堵漏工艺，建立配套的堵漏性能评价方法，并在漏失和堵漏机理方面深入研究，不断完善堵漏材料的性能及堵漏施工工艺，研制堵漏材料输送工具，借助找漏工具，准确判断漏点和漏层，提高堵漏的针对性和科学性，对于溶洞型等恶性漏失，在条件许可的前提下，可以采用膨胀管封隔漏失通道，或用膨胀筛管与化学堵漏相结合，达到快速有效封堵的目的，为安全快速钻井提供技术支撑。
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(编辑刘春生)
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TheStatusandDevelopmentDirectionofPluggingTechnology
forComplexFormationLostCirculation
WangZhonghua1，2
(1.ZhongyuanPetroleumExplorationBureau，PuyangHenan457001；2.DrillingEngineeringand
TechnologyResearchInstituteofZhongyuanPetroleumEngineeringCo.，Ltd.，PuyangHenan457001)
[Abstract]Duringdrillinglostcirculationisnotonlyuniversalphenomenon，butalsooneoftheimportantfactorsthathindersafeandfastdrilling.Focusingonsolvingeffectiveblockageproblemsofcomplexformationlostcirculation，researchiscarriedoutonthelostcirculationandpluggingmechanism，pluggingmaterial，eval-uationinstrumentsforpluggingeffect，pluggingandleakagefindingtools，andpluggingformulationandplug-gingtechnologyforthecomplexformationlostcirculationandotheraspects.Gelpolymercompositepluggingmaterialandpluggingmethodisresearchedandappliedespeciallyforthecomplexlostcirculationofthefracturesandvugs.Afterthat，residentcapacityofthepluggingmaterialindropoutchannelisenhancedeffec-tivelyandsuccessratioofpluggingatfirsttimehasbeenimproved.Especiallypreliminaryapplicationoftheexpansionpipepluggingtechnologyprovidesaneffectivemeansforthecomplexlostcirculation.Duetothecomplexityandunpredictabilityofthelostcirculation，currentpluggingofthecomplexformationlostcircula-tionstillhasmanyproblems，forexample，thelackofadedicatedandefficientmaterialsandmethods，poorleak-proofeffectandlowsuccessratioofthepluggingatfirsttime，inaccuratejudgmentorrecognitionoflo-cationortypeofthelostcirculation，noevaluationtoolsforeffectivelysimulatingfieldconditions，differencebetweenthemechanismresearchandfieldsituationoflostcirculationandplugging.Accordingtotheseprob-lems，focusingonimprovingthesuccessratioofthepluggingatthefirsttimeforthecomplexformationlostcirculation，followingresearchesneedtodointhefuture：themechanismofthelostcirculationandplugging，effectivemeansofrespondingthecomplexlostcirculation，laboratoryevaluationmethodforeffectivelysimulat-ingfieldsituations，themethodofaccuratelydeterminingthelocationortypeofthelostcirculation，pluggingmaterialsandtechnologiesusedforthefracturesandvugsandothercomplexformationlostcirculation.Atthesametime，awarenessontheleakproofandpluggingmaybeimprovedconsideringwellborestabilitytogether.Preventionmayreducetheprobabilityofoccurrenceofwelllostcirculation.Thepluggingmaterialsareselect-eddependingonnotonlythepriceofthembutalsotherelevanceandeffectivenessofthemmore.Andtheimportanceofdevelopingascientificconstructionprogramshouldbeknown.
[Keywords]drilling；pluggingtechnology；complexlostcirculation；fracture-typelostcirculation；vuggylostcir-culation；pluggingmaterials；lostcirculationandpluggingmechanism
·能源链接·
分布式能源的应用
分布式能源是指分布在用户端的能源综合利用系统。分布式能源系统可为在不适宜集中建设电站的地区和输电网末端的用户及输配电系统提供能源，能够有效降低热、电、冷等远离能力输送的损失和相应的输配电系统的投资，为用户提供高品质、高可靠性和清洁的能源服务。分布式能源系统19xx年由美国公共事业管理政策法提出并推广。
(供稿舟丹)