钻井液技术

靖南2010年区块钻井液方案

1 材料储备（华子平、延安、高沟口区块）

材料名称 PAM K-PAM ZNP-1 KCL CWD-1 SF 沥青粉 OSAM-K、SMT CMC QS-4 白土 NaOH 纯碱 石灰石 GD-1 合计 主要用途 絮凝 防塌絮凝 提粘、防塌 防塌 抑制防塌 降失水 防塌润滑 稀释 提粘、降失水 降失水 提粘切 调整PH值 防钙侵 提高密度 防漏、堵漏 加量 （%） 0．15-0．2 0．2-0．3 0．2-0．3 1．00-2．00 0．1-0．2 0．5-1.0 1．0-2．0 0．5-1．0 0．2-0．3 0.5-1 3-6 0．1-0．2 0.5 现场确定 0．2-0．3 储备总量（吨） 2.0 3.0 1 3-5 1 3.0 4.0 1-2 1-1.5 3-5 15-25 1-2 1 40．0 0.5 单价 15500 15500 15000 4200 15000 7800 5000 5500 20100 2000 710 2000 2000 450 22000 成本 31000 46500 15000 21000 15000 23400 20000 11000 20100 10000 17000 4000 2000 18000 11000 270000

材料储备（横山、乔沟湾区块井漏影响）

材料名称 PAM K-PAM ZNP-1 KCL CWD-1 SF 沥青粉 OSAM-K、 SM CMC QS-4 白土 NaOH 纯碱 石灰石 GD-1 HD-1 HD-2 DF-A HHH 重晶石 合计 主要用途 絮凝 防塌絮凝 提粘、防塌 防塌 抑制防塌 降失水 防塌润滑 稀释 提粘、降失水 降失水 提粘切 调整PH值 防钙侵 提高密度 防漏、堵漏 防漏、堵漏 防漏、堵漏 防漏、堵漏 防漏、堵漏 防漏、堵漏 加量 （%） 0．15-0．2 0．2-0．3 0．2-0．3 1．00-2．00 0．1-0．2 0．5-1.0 1．0-2．0 0．5-1．0 0．2-0．3 0.5-1 3-6 0．1-0．2 0.5 现场确定 0．2-0．3 4% 4% 5% 20% 15% 储备总量 （吨） 2.0 3.0 1 3-5 1 3.0 4.0 1-2 1-1.5 3-5 15-25 1-2 1 40．0 1.0 5 5 5 10 30 单价 15500 15500 15000 4200 15000 7800 5000 5500 20100 2000 710 2000 2000 450 22000 4000 4000 7000 7000 400 成本 31000 46500 15000 21000 15000 23400 20000 11000 20100 10000 17000 4000 2000 18000 22000 20000 20000 35000 35000 12000 400000

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材料储备（定吴区块深井使用抗高温材料）

材料 名称 PAM K-PAM ZNP-1 KCL CWD-1 SMP 沥青粉 SMT CMC QS-4 白土 NaOH 纯碱 石灰石 GD-1 单封 合计 主要用途 絮凝 防塌絮凝 提粘、防塌 防塌 抑制防塌 降失水 防塌润滑 稀释 提粘、降失水 降失水 提粘切 调整PH值 防钙侵 提高密度 防漏、堵漏 防漏、堵漏 加量 （%） 0．15-0．2 0．2-0．3 0．2-0．3 1．00-2．00 0．1-0．2 1-2 1．0-2．0 0．5-1．0 0．2-0．3 0.5-1 3-6 0．1-0．2 0.5 现场确定 0．2-0．3 5% 储备总量 （吨） 2.0 3.0 1 3-5 1 3.0 4.0 2 1-1.5 3-5 15-25 1-2 1 40．0 1.0 5 单价 15500 15500 15000 4200 15000 11000 5000 10000 20100 2000 710 2000 2000 450 22000 7000 成本 31000 46500 15000 21000 15000 33000 20000 20000 20100 10000 17000 4000 2000 18000 22000 35000 310000 2 表层施工

针对南部黄土层结构疏松，欠压实，承压能力低，渗透性强等特征，易发生井漏，堵漏难度大。在钻进中一旦发生漏失，则漏速会越漏越大，以致只进不出，堵漏成功率低。为此树立以防为主、防堵结合的理念。 2.1下导管注意事项 2

①使用高粘度凝胶液（粘度40S以上），小排量，￠500mm的钻头钻至10-15m。

②钻完导管井深后，使用0.02%GD-1+3%白土+2%石灰石+2%HD-1配20m3滴流、高比重的堵漏浆泵入井眼，待堵漏浆返至井口后，起钻下导管。

③导管下入后，要下砸、回填结实，防止导管脚串槽；上部要拉正、校直，防止导管与钻具碰撞发生断裂。导管外环空回填结实。

④下钻后用GD-1防漏钻井液体系钻进至黄土层完，体系配方：0.01%GD-1+0.1%PAM，粘度控制在35-40 S，钻穿黄土层后逐步转为聚合物低固相体系钻完表层。 2.2钻井液防漏措施

采用凝胶GD-1防漏钻井液体系，具体施工措施： ①配0.02%的GD-1胶液，15 l/s排量、小循环开钻，保持钻井液粘度30-35 S。

②凝胶防漏体系钻穿黄土层后，逐步提高排量，强化钻井参数，转为大循环，聚合物低固相体系。配方0.2%K-PAM+ 2-3%白土，粘度控制在32-35S。

③表层完钻后，配粘度60 S左右的白土浆，大排量清扫井底后，起钻下套管，起钻过程连续灌浆。 2.3工程防漏措施 ①采用双凡尔或开回水的方法把控制低排量(15 l/s左右)，控制上提、下放速度并缓慢开泵，防止形成过大的压力激动蹩漏地层。

②表层要适当控制钻速，每钻完一个单根应适当循环，确保钻屑带出地面，避免井筒内钻屑堆积太多钻井液密度太高压漏地层。

③钻穿黄土层后，逐步提高排量，强化参数。 2.4堵漏技术措施

①钻进过程中发现漏失，立即停钻，防止漏失通道形成，给下

3

一步作业增加难度。

②起钻扩导管至40-45米，第一根导管前1-1.5米处用海带条缠腰鼓塞子，下入导管，下砸结实，防止导管脚串槽。

③配制堵漏浆30m3，配方：0.02%GD-1+3%白土+10%石灰石+5%HD-1，配好后从导管环空外灌，直至灌满。

④井口如果灌钻井液不返，起钻准备打水泥堵漏作业。打完水泥后侯凝2-3小时，继续采取环空外灌平衡钻进时的循环压力，防止导管脚串槽。 3 二开--延长组底部 3.1采用聚合物体系

配方：0.2-0.3%PAM +0.1-0.2%K-PAM+0.2%ZNP-1+-2-3%KCL+0.5-1%CWD-1.

3.2 性能：密度：1.00-1.01 g/cm3,粘度：28～29 S 3.3 二开-延长组技术措施 ①二开前提前预配300方左右聚合物胶液，地面循环均匀，水化好、性能稳定后，方可开钻。 ②直罗---延长组为易塌、易缩径井段，要突出KCL+CWD-1防塌、降粘作用,预配钻井液KCL首次加量不低于3.0吨；CWD-1首次加量不低于0.5吨，聚合物配比PAM:K-PAM：znp-1=3：2:2，控制体系粘度28-29 S。 ③二开后坚持每天补充2～3次聚合物胶液，聚合物总浓度不低于0.5%,进入直罗组后,要一次性补充3吨 KCL和0.5吨 CWD-1,做好处理剂水化，勤测性能，及时调整，做到“少吃多餐”，保持宽裕的钻井液量、确保钻井液有良好的絮凝、防塌能力，严禁等钻井液量严重不足时再补充的维护方式。

④延安、延长中上部为易缩径井段，控制钻井液粘度29S，每钻完一单根划眼一次再接单根。

⑤定吴区块实验使用生石灰复配体系。具体待定。 4 纸坊组-石盒子上部 4

聚合物体系配方：0.2-0.3%K-PAM+0.1-0.2%PAM+0.2-0.3% ZNP-1。

性能：密度：1.01～1.02g/cm3,粘度：29～31 S 4.1纸坊组-石盒子上部技术措施 ①钻穿易缩径的延安、延长组后，钻井液配方上要强化聚合物防塌和絮凝作用，停用KCL+CWD-1。聚合物配比PAM：K-PAM：ZNP-1 =2：3：2。粘度控制在29-31S秒范围内。 ②为防止出现携砂困难，接单根、起下钻阻卡严重，纸坊组以下地层要定期用白土浆清扫井底，白土浆性能要求：比重1.03-1.05 g/cm3，粘度80 S以上，清扫完后，要搞好白土浆回收，清扫液不能混入井浆。 ③石千峰、石盒子组地层易造浆，钻进过程中，如果造浆严重，钻井液密度≥1.02 g/cm3,及时补充钻井液量，加大聚合物含量，确保钻井液絮凝效果，防止泥包钻头。 ④3000井深后钻进过程中出现携砂困难、井塌、阻卡等复杂情况和断钻具、掉牙轮事故时，必须提前转化钻井液体系，具体转化过程参照三磺体系转化。 ⑤刘家沟组地层承压能力低，随着钻井液密度、粘切升高，容易发生压差性漏失，因此在南部区块施工的井队，发现漏失及时组织堵漏材料到井。 尤其在横山、乔沟湾、华子平区块施工井队，必须储备一定量的防漏材料，如单封、锯末等。 4.2石盒子中部至马家沟组顶部

①三磺体系转化配方（常规）：3-5%白土+0.15-0.2%CMC+0.1%烧碱+ 0.8-1.0%SF+1.0-1.5%FT +0.3-0.5%OSAM-K。定吴区块：3-5%白土+0.15-0.2%CMC+0.1%烧碱+ 0.8-1.0%SMP-1+1.0-1.5%沥青粉 +0.3-0.5%SMT。

②性能：比重 1.06-1.10克/立方厘米,粘度40-50秒,失水5-7,PH值8.5-9，动切力5-10Pa。 4.3三磺体系施工措施

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①转化前必须落实好白土预水化工作。提前两天配好预水化白土浆2罐，配方3-5 吨白土+0.2吨 CMC+0.1吨烧碱。配好的预水化白土浆搅拌机要常开，防止白土沉淀。 ②转化时处理剂加入总量参照：白土3-5吨； CMC0.5-0.8吨，磺化防塌、降失水剂SF(SMP-1)加量各1.0-1.5吨以上， OSAM-K(SMT)稀释剂0.4-0.6吨,加入过程要缓慢，按照循环周加入。 ③循环均匀后,测量钻井液性能,如果性能不达标,要及时调整处理，转化完性能达到密度1.05-1.07 g/cm3,粘度45-50 S,失水6-8ml,PH值8.5-9,动切力2-Pa. ④钻井液体系要低碱性维护，PH值保持8.5-9，一方面防止滤液碱性太高，地层泥页岩水化膨胀，造成双石层垮塌，另一方面可有效预防双石层地层造浆，钻井液粘切、比重难以控制。 ⑤正常维护的钻井液必须预配成胶液均匀补充，严禁干加白土和处理剂，造成钻井液性能波动太大，蹩漏承压能力差的延长、刘家沟地层。

⑥正常维护时，控制该井段钻井液性能密度 1.06-1.10g/cm3,粘度40-60 S,失水4-6 ml ,PH值8.5-9，动切力5-10Pa。钻进过程中，要保持固控设备的正常使用，要达到四级固控的交替使用。

⑦在横山、乔沟湾区块实验聚磺体系，意在防漏；定吴区块实验氧化钙体系，防双石层垮塌。

5 完井钻井液处理（完钻前的最后一个单根时开始处理） 5.1配方

井浆+ 2-3%白土+0.15-0.2%CMC+0.1%烧碱+0.5%纯碱 + 0.2-0.3%SF（SMP-1）+0.3-0.5%沥青粉 +0.3-0.5%SMT吨 。 5.2性能：

密度 1.10-1.12 g/cm3,粘度60-70 S,失水4-6 ml,PH值10-11，动切力8-15Pa。 5.3施工技术措施 6

①马家沟地层，要提前做好预防石膏污染的钻井液预处理，加足稀释剂SMT，一次性加入0.5-0.8吨，提高PH值10～11，体系粘度控制在60-70 S，静切力3-15 Pa。使钻井液具备良好的流动性和抗污染能力，防止钻井液受到石膏污染流动性变差、循环阻力过大诱发井漏。如果原浆粘度太高(80S以上),进入马家沟组后钻井液必须做稀释处理。 ②该井段钻进过程中，要储备20-30m3稀释胶液，发现钻井液粘切、失水有上升趋势，及时进行稀释处理。 ③电测完，下钻通井时，必须分段循环，开泵缓慢。 6 2011年新技术试验思路

随着靖南气田井位增加，工作量增大，成为提速的重点区块。该区多年来井下复杂较多，多发生在“双石层”，该层易坍塌，地层造浆性强，PDC钻头极易泥包，机械钻速较低。为此，在2011年准备在定吴区块试验氧化钙低固相钻井液体系；在易漏区块实验聚磺体系。实验目的：化学防塌+物理防塌的双重防塌解决双石层井塌问题；提高体系抑制性，控制地层造浆，有效预防钻头泥包；控制泥浆中固相含量，以提高机械钻速，保证井下安全；控制低比重预防压差漏失。 钻井液体系配方：

配方1：0.01%NaOH+1-2%PAC+1.5-2%CMS-1+1-2%沥青粉+0.2%氧化钙+2-3%QS-4 +0.5%SMT+1%SMP-1。(定吴区块)

配方2：0.01%纯碱+1-2%CMC+3%白土+1-2%沥青粉+0.2%ZNP-1+0.5%SMT+1%SF。（横山、乔沟湾区块）

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苏里格钻井液技术方案

1 材料储备（井漏除外）

处理剂名称 白土 羧甲基纤维素 烧碱 聚丙烯酸钾 防塌抑制剂 页岩抑制剂 防塌润滑剂 防塌降失水剂 有机硅腐植酸钾 多功能泥浆处理剂 石灰石粉 润滑剂 总计 代号 CMC NaOH K-PAM ZNP-1 CWD-1 FT SF OSAM-K SM-1 重晶石 GD-2/XCS-3 用途 提粘切 提粘，降失水 调节碱性 防塌 防塌 防塌 防塌 降失水 稀释 提高动切力 加重 润滑 储备 （吨） 20 0.6 1 2 2.5 1 3 3 1 0.5 30 1 单价 710 成本 14200 20200 12120 2000 2000 15500 31000 15000 37500 16000 16000 5500 7500 5000 8000 420 16500 22500 5000 4000 12600 10000 10000 182000 2 技术难点

2.1表层流沙层厚度一般为10-80m不等，钻井中易垮塌。

2.2安定、直罗，延长底部是主要的坍塌层，钻进中容易形成“大肚子”导致电测遇阻。

2.3三磺体系在石千峰、石盒子地层钻进时粘度，密度上升快，固相含量难控制，钻头容易泥包。 8

3 技术方案 3.1表层

3.1.1打导管钻井液技术及要求

①打导管前配置2罐（约70m3）白土浆，配方：清水+0.1-0.15%CMC+0.1-0.15%纯碱+3-5%白土。性能：密度在1.03-1.05g/cm3，粘度在40-50s。

②在一号循环罐前排水沟旁边挖一个1.5m×1.5m×1.0m的坑，放入一个排污泵，用小循环冲鼠洞及打导管。

③根据流沙层具体厚度，确定打导管至井深30-50米，起钻下导管。第一根导管前0.5-1.2m处点焊螺帽用毛毡做腰鼓型塞子，防止导管下入后回填不结实，一开后导管脚串槽。

④打完导管起钻前准备好灌浆装置，起钻必须连续向井内灌浆，保持钻井液液面一直在井口，防止钻井液液柱压力下降，造成流沙层坍塌。下入导管后，确保导管坐实、校正、水泥回填环空、侯凝后方可进行一开钻进。 3.1.2一开钻井液体系及配方

①钻井液体系

苏里格区块地表流沙层厚、含流沙夹层，采用低固相体系，防止流沙层及流沙夹层垮塌造成事故和复杂。

具体要求：一开后，继续用白土浆打完流沙层，配聚合物胶液逐步将白土浆转化为低固相体系，性能逐步达到要求。

配方：2%白土+0.1%CMC+0.1%K-PAM， 性能参数：1.03-1.05g/cm3 ，粘度:35-45s。

②打完表层后再配制30 m3白土浆清扫井眼，性能：1.03-1.05g/cm3， 粘度60-80s。大排量（大于38l/s）清扫井底，回收清扫液并提粘、提比重至：1.10-1.12 g/cm3，粘度80-100s。循环返至井口，方可进行起钻、下套管作业。 3.2桃2、桃7二开后技术方案 3.2.1二开-延安组

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靖中北钻井液技术方案

1 地层特点

靖中北主要指靖边气田北部20排以内的天然气井和乌字号气井，区块覆盖乌审旗东南部（巴音柴达木、纳林河、巴图湾、河南乡）、榆阳区的广大区域。地形自西向东由沙漠延伸为山地，地表分布着20-80米不等的流砂层。气层埋藏深度为3100-3400米。 2 材料储备

处理剂名称 代号 用途 储备 (吨) 35 1 1 2 1.5 2.0 1 3 3 1 0.5 单价 698 20000 2749 13846 13695 13846 16080 5570 7360 4368 7000 总价 24430 20000 2749 27692 20542.5 27692 16080 16710 22080 4368 3500 185843.0 白土 提粘切 羧甲基纤维素 CMC 提粘，降失水 烧碱 NaOH 调节碱性 聚丙烯酸钾 K-PAM 防塌 防塌抑制剂 ZNP-1 防塌 聚丙烯酰胺 PAM 絮凝 页岩抑制剂 CWD-1 防塌 防塌润滑剂 沥青粉 防塌 防塌降失水剂 SF 降失水 有机硅腐 OSAM-K 稀释 植酸钾 （SMT） 多功能钻井液 SM-1 提高动切力 处理剂 总价 3 技术难点

3.1 表层一般为20-80米流砂层，钻进中易发生垮塌，井漏。 3.2 安定、直罗，延长底部易坍塌，钻进中容易形成“大肚子”导致电测遇阻。

3.3石千峰、石盒子地层造浆严重，三磺体系钻进时粘度，密度上

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升快，固相含量难控制，钻头容易泥包。 4 表层施工技术方案

①打导管前配置2罐（约70m3）白土浆，配方：清水+0.1-0.15% CMC+0.1-0.15%纯碱+3-5%白土。性能：密度在1.03-1.05g/cm3，粘度在40-50s。

②在一号循环罐前排水沟旁边挖一个1.5m×1.5m×1.0m的坑，放入一个排污泵，用小循环冲鼠洞及打导管。

③根据流沙层具体厚度，确定打导管至井深30-50米，起钻下导管。第一根导管前0.5-1.2m处点焊螺帽用毛毡做腰鼓型塞子，防止导管下入后回填不结实，一开后导管脚串槽。

④打完导管起钻前准备好灌浆装置，起钻必须连续向井内灌浆，保持钻井液液面一直在井口，防止钻井液液柱压力下降，造成流沙层坍塌。下入导管后，确保导管坐实、校正、水泥回填环空、侯凝后方可进行一开钻进。

⑤流砂层钻进：采用白土浆，加0.1%CMC+5-6%白土，性能控制：密度:1.03-1.05g/cm3 ，粘度:40-50秒，PH 7-8；钻穿流砂层之后采用低固相体系，性能控制：密度1.02---1.04g/cm3 粘度:33-35秒。

⑥表层完钻后，配粘度80秒以上的白土浆清扫井底，然后用50秒左右的白土浆封固全井段，起钻过程连续灌浆。 5 二开钻井液技术措施

①二开前配0.2%K-PAM+0.3%ZNP-1 +0.2% PAM，300方左右胶液，循环均匀后性能：密度1.00-1.01g/cm3,粘度29-31s,PH=7.0，方可二开。

②进入安定组补充聚合物防塌剂K-PAM、CWD-1、ZNP-1，提前对直罗组进行防塌处理，性能达到:粘度≥30s,密度≤1.02g/cm3。

③延安-石千峰底部钻井液维护处理措施

钻至延安后，重点预防垮塌，确保此井段井壁稳定，配16

方: 0.3%K-PAM 、0.2%ZNP-1+0.1% PAM ，性能: 密度1.00-1.01 g/cm3,粘度≥30s,PH=7.0

维护处理措施

钻进中勤测性能，及时干加调整。每班或起钻前配制一罐聚合物稠浆清扫井底，保持井眼清洁，降低钻头重复切削，以提高机械钻速。如出现携砂困难，接单根、起下钻阻卡严重，纸坊组以下地层要定期用白土浆清扫井底，白土浆性能要求：比重1.03-1.05 g/cm3，粘度80 S以上，清扫完后，要搞好白土浆回收，清扫液不能混入井浆。

白土预水化：井深超过2500米，进行白土预水化，清5号、6号循环罐，放满清水，先加入0.15%的烧碱，再加入0.10%CMC,最后加入5-6%白土。把配制好的白土浆转入2号、3号循环罐，并开启搅拌器搅拌，防止白土沉淀。 6 进入石盒子组钻井液维护处理措施

为了防止PDC钻头在石盒子井段发生泥包，为打开目的层做准备，进入石盒子气层前100米后钻井液上罐，准备转化聚磺体系。配方:在预水化白土的基础上加0.2%K-PAM+0.15%CMC+0.2% OSAM-K+1%SF+1%沥青粉。性能:密度1.02-1.05g/cm3,粘度35-40s,FL≤10ml,PH：8。塑性粘度12-18mPa﹒s,动切力5-10Pa. 泥饼: 光滑、致密、坚韧。

维护处理措施：充分利用好固控设备，及时清理无用固相，保持钻井液比重小于1.08 g/cm3,以聚合物、三磺胶液维护补充，确保体系良好的防塌、携砂能力。 7三磺钻井液

（1）井下正常情况下，进入山西组开始转化三磺体系。具体

配方：在聚磺体系原浆的基础上按循环周均匀加入， 2%-3%白土+0.2%NaOH+0.15%CMC+0.2%OSAM-K+0.5%SF +0.5%沥青粉。性能:密度1.05-1.08g/cm3,粘度45-60s,FL≤6ml,PH：9,塑性粘度18-23mPa﹒s,动切力7-12Pa. 泥饼: 光滑、致密、坚韧。

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（2）维护处理措施：

固相控制：比重大于1.05g/cm3及时开离心机及除砂器。严格控制钻井液中的无用固相含量，预防钻头泥包，并及时补充白土等有用固相。

钙侵预防：进入马家沟组前，加入纯碱或烧碱将钻井液的PH值调至10-12，并加入稀释剂SMT，提前对钻井液进行钙侵预防。

完井液处理：完钻前10米开始处理完井液，先配40方60-80秒稠浆大排量清扫井筒，再按循环周加入白土、沥青粉及OSAM-K，处理完井液前调整完钻钻井液性能至： 密度：1.10g/cm3， 粘度80秒左右；失水≤5ml；泥饼，坚韧光滑、致密； PH:10-11； PV 50-55mPa.S；YP 10-16Pa；静切力2/5Pa， 终切力 5/9Pa，完钻大排量(泵排量32～40L/S)循环两周以上，观察振动筛有岩屑和掉块返出情况，循环过程中上下活动钻具，以提高井眼净化效率。为防止起钻钻杆内倒喷钻井液，起钻前打重浆10方(密度:1.20 g/cm3)。起钻时按要求灌满钻井液。

出现过井漏完钻循环和下套管前通井循环时必须开启振动筛，除掉钻井液中的堵漏剂；下套管前清理两个上水罐并配新浆(粘度65-70S，密度1.10g/cm3)灌浆，按要求30根及时灌满钻井液；并在每次开泵循环过程中，必须单凡尔开泵循环正常后，再三凡尔大排量循环，防止开泵过猛或者循环过程中堵漏剂堵塞套管浮鞋、浮箍或分级箍等附件上的细小通道。

测井、通井、下套管期间保持原浆，严禁在任何工况下稀释泥浆。

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延长、刘家沟组堵漏方案

(一)南部区块（横山、乔沟湾刘家沟组、定吴区块的洛河组） 1材料储备

材料名称 HD-1 HD-2 HHH GD-1 DF-A 细石子 核桃壳 LD-102 石灰石、重晶石 合计 主要用途 堵漏 堵漏 堵漏 提粘、堵漏 防塌、堵漏 防塌、堵漏 防塌、堵漏 防塌、堵漏 提比重 加量（%） 5．0-6．0 5．0-6．0 15-20 0．3-0．5 5．0-8．0 2.5-5.0 2.5-5.0 2.5-5.0 15-20 储备总量（吨） 6．0 6．0 6-8 1．5 3．0 5.0 5.0 5.0 20-30 价格 24000 24000 56000 30000 21000 10000 10000 20000 12000 20000 2南部区块漏失情况简介

靖南区块漏失区域比较稳定，突出表现在横山、乔沟湾、杨梅涧东西走向的漏失带，漏失层位主要是延长底界及刘家沟组，为压差漏失，漏失主要特征：漏层钻时稳定，漏失量与泥浆比重、粘切、循环排量关系大，停止循环，井口液面稳定不下降。2007-2010

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苏36、苏6、苏5钻井液技术方案

1 材料储备

处理剂名称 白土 羧甲基纤维素 烧碱 聚丙烯酸钾 防塌抑制剂 阳离子抑制剂 氯化钾 智能凝胶 防塌润滑剂 防塌降失水剂 有机硅腐 植酸钾 石灰石粉 总价 聚合醇抑制剂 固体石墨 润滑剂 XCS-3 GD-2 代号 CMC NaOH K-PAM ZNP-1 XL-007 KCL GD-1 FT-98 SF OSAM-K 用途 提粘切 提粘， 降失水 调节碱性 防塌 防塌 防塌 防塌 提粘切 防塌 降失水 稀释 加重 润滑 润滑 储备 （吨） 35 0.6 1 2 3 1.5 4 0.3 3 3 1 20 1 1 单价 547 18645 2674 14476 13504 13663 2438 19568 5019 6741 4278 272 11026 9872 总价 19145 12000 2674 28952 40512 20494.5 9752 5870.4 15057 20223 4278 5440 184397.9 13230 9872 润滑剂在定向井中加

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2 技术难点

2.1表层流沙层厚度一般为10-70米不等，钻井中易垮塌。

2.2安定、直罗，延长底部是主要的坍塌层，钻进中容易形成“大肚子”导致电测遇阻。

2.3三磺体系在石千峰、石盒子地层钻进时粘度，密度上升快，固相含量难控制，钻头容易泥包。 3 技术方案 3.1表层

3.1.1打导管钻井液技术及要求

3.1.1.1打导管前配置2罐（约70方）密度在1.04-1.05g/cm3，粘度在40-50秒，失水在10-15ml的白土浆。

3.1.1.2在一号循环罐前排水沟旁边挖一个1.5m×1.5m×1.0m的坑，放入一个排污泵，用小循环冲鼠洞及打导管。这样做的好处有：一是配置预水化膨润土浆量少；二是有利于防止流砂层垮塌；三是表层钻进就可以使用清水聚合物体系，钻速快；四是有利于二开清水聚合物的配制及二开的防塌。

3.1.1.3打导管时，出现钻时变慢有蹩跳现象并且排水沟有大颗粒砂子，说明流砂层已钻完，方可起钻下导管。导管下深尽量封固流砂层，打流砂层必须使用445mm钻头并且要加焊，使外径大于480mm，这样保证导管顺利下到井底。

3.1.1.4打完导管起钻前准备好灌钻井液装置，刚开始起钻就必须连续向井内灌入，保持钻井液液面一直在井口，防止钻井液液柱压力下降，造成流沙层坍塌。并且用水泥回填好井口，侯凝后再开钻。

3.1.2一开钻井液体系及配方 3.1.2.1钻井液体系

若流砂层未封住，采用白土浆钻井，0.1%CMC+5-6%白土，性能控制范围密度:1.03-1.05g/cm3 ，粘度:40-50秒 ，PH 7-8；钻穿流沙层之后采用低固相钻井液体系，性能控制范围密26

度:1.02-1.03g/cm3 ，粘度35-38秒，若流砂层已封住，用清水聚合物钻井液体系 ，具体性能和配方为0.2%K-PAM+0.2% ZNP-1。钻井液性能： 密度:1.00-1.02 g/cm3 粘度:31-33秒 PH 7-8。 3.1.2.2打完表层后再配制的１罐（约40方）密度在1.03-1.05g/cm3，粘度在40-50秒白土浆用小循环清扫井底后打入井里，起钻连续灌白土浆， 确保下表套顺利。 3.2二开-直罗

3.2.1配方: 0.15%K-PAM +0.2%ZNP-1+0.15%XL007 3.2.2性能: 密度1.00-1.01 g/cm3,粘度≥30s,PH=7.0 3.2.3维护处理措施

3.2.3.1二开前配足300方左右胶液，加量为600公斤K-PAM+900公斤ZNP-1,总量≥1500kg，循环均匀密度1.00-1.01g/cm3,粘度30-31s,PH=7.0；

3.2.3.2进入安定组前50米(630米)钻井液上罐钻进(苏5区块不上罐)，一次性加入4吨KCL(苏5区块可不加KCL)，分三次干加0.75吨XLOO7，根据粘度高低适量加入K-PAM和ZNP-1,每钻进50-70米清洗1次锥形罐，性能达到:粘度≥31s，密度≤1.02g/cm3。在丛式井施工中，如果托压严重，机械钻速低，及时加入0.2-0.3%XCS-3,提高体系润滑性。 3.3延安-纸坊

3.3.1配方: 0.15%K-PAM +0.2%ZNP-1+0.15%XL007 3.3.2性能: 密度1.00-1.01 g/cm3,粘度≥30s,PH=7.0 3.3.3维护处理措施

钻至延安后，钻井液下罐钻进，正常维护即可。在延长中下部及纸坊上部加入0.75吨XL007严格将体系的性能维护在密度1.00-1.01g/cm3,粘度30-31s。 3.4和尚沟-石盒子上部

3.4.1配方: 0.2%K-PAM+0.3%ZNP-1

3.4.2性能: 密度1.00-1.01 g/cm3,粘度≥30s,PH=7.0

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3.4.3维护处理措施

钻进中勤测性能，及时干加调整。每班配制一罐聚合物稠浆清扫井底(原浆一罐加入四袋聚合物和一袋GD-1提高清扫效果)，保持井眼清洁，降低钻头重复切削，以提高机械钻速。 3.5三磺钻井液 3.5.1配方:

3.5%-4%白土+0.2%NaOH +0.15%CMC +0.2%OSAM-K +0.8%SF +1%FT-98 3.5.2性能:

密度：1.04-1.08g/cm3,粘度:38-55s,FL≤6ml,PH：9,塑性粘度18-23mPa﹒s,动切力7-12Pa. 泥饼: 光滑、致密、坚韧;PH：9。 3.5.3维护处理措施：

3.5.3.1钻进至井深2000米左右，清5号、6号循环罐，放满清水。先加入0.15%的烧碱，再加入0.15%CMC,最后加入5-6%白土。把配制好的白土浆转入2号、3号循环罐，并开启搅拌器搅拌，防止白土沉淀。

3.5.3.2井下正常情况下，进入石盒子100米开始转化钻井液体系，转化时三磺总量≥5吨,白土加量7-8吨（包括预水化）；严格遵循以下处理剂加量：300Kg CMC+400Kg NaOH +2500Kg FT-98+ 2000kg SF+500kg OSAM-K；转化后性能达到密度：1.03-1.04g/cm3,粘度：38-42S,FL：≤7.0ml, 塑性粘度15-20mPa﹒s,动切力4-7Pa. 静切力2/4Pa， 终切力 3/6Pa;泥饼: 光滑、致密、坚韧;PH：9，在丛式井施工中，如果托压严重，机械钻速低，转化体系12小时后加入1吨GD-1,提高体系润滑性。

3.5.3.3钻进时如果粘度迅速升高，要及时按循环周加入三磺胶液稀释，在井控范围内尽可能的降低密度，及时测量性能，及时维护。密度大于1.05g/cm3及时开离心机除砂。严格控制钻井液含砂量在0.5%以下,预防钻头泥包。进入山西组加入3-5吨白土提高钻井液的粘切并加入适量三磺。性能达到粘度：55-65s， 密度28

≥1.08g/cm3，失水≤5，PH：9-10。塑性粘度17-22mPa﹒s，动切力7-14Pa. 静切力2/5Pa， 终切力 5/8Pa; 3.5.3.4完钻前10米开始处理完井液，按循环周加入石灰石、白土、RSD-4及OSAM-K(完井处理泥浆前先配40方 比重≥1.20 g/cm3，滴流稠泥浆清扫井筒，若返出砂子多，再配一罐稠浆清扫井筒后再处理完井液,)，调整完钻钻井液性能至： 密度≥1.15g/cm3， 粘度70-80秒左右； 失水≤5ml；泥饼，坚韧光滑、致密； PH:10-11; PV 50-55Pa.S；YP 10-16Pa. 静切力2/5Pa， 终切力 5/9Pa;

3.5.3.5完钻大排量（泵排量32～40L/S）循环4～5小时后，观察震动筛没有大量岩屑和掉块起钻，循环过程中上下活动钻具，以提高井眼净化效率。

3.5.3.6为防止起钻钻杆内倒噴泥浆，起钻前打重浆。起钻到井深1300米打入35方(密度≥1.23 g/cm3，,粘度120-150S)封固安定、直罗井段。确保一次电测顺利。起钻时按要求灌满泥浆。 3.6固井前的几点要求

3.6.1所有的探井及定向井在电测完后，在下套管前必须及时下钻通井。

3.6.2开发直井等电测解释超过24小时，下套管前必须通井。 3.6.3下完套管后，必须至少充分循环泥浆一周以上，确保井筒砂子循环干净后方可固井，特殊情况提前固井，必须征得项目部同意。

3.6.4下完套管在固井前的等停期间内，要定时（半小时左右）顶泵一次（10分钟左右），并记录好泵冲泵压等参数，做好对比。 3.7下套管作业对钻井液的要求： 3.7.1苏36、苏6、苏5区块一次上返固井下套管前的钻井液处理：苏36、苏6、苏5固井采用一次上返，为了防止罐中杂物和砂子进入井里造成测三样时测不到底，固井前必须对固井替量的泥浆罐罐内进行清洗，配制新浆给套管内灌浆。

3.7.2套管内所灌泥浆，必须是在原泥浆（固相含量和其它杂质很

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7-14Pa. 静切力2/5Pa， 终切力 5/8Pa; 3.5.3.4完钻前10米开始处理完井液，按循环周加入石灰石、白土、RSD-4及OSAM-K(完井处理泥浆前先配40方 比重≥1.20 g/cm3，滴流稠泥浆清扫井筒，若返出砂子多，再配一罐稠浆清扫井筒后再处理完井液,)，调整完钻钻井液性能至： 密度≥1.15g/cm3， 粘度70-80秒左右； 失水≤5ml；泥饼，坚韧光滑、致密； PH:10-11; PV 50-55Pa.S；YP 10-16Pa. 静切力2/5Pa， 终切力 5/9Pa;

3.5.3.5完钻大排量（泵排量32～40L/S）循环4～5小时后，观察震动筛没有大量岩屑和掉块起钻，循环过程中上下活动钻具，以提高井眼净化效率。

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苏里格气田表层钻井液技术

1打导管钻井液技术及要求

地表流砂层厚，一般在20—110米以上，最厚处达110米。 1.1打导管前配制2罐（约70方）密度在1.04-1.05g/cm3，粘度在40-50秒，失水在10-15ml的白土浆。

1.2在一号循环罐前排水沟旁边挖一个1.5m×1.5m×1.0m的坑，放入一个排污泵，用小循环冲鼠洞及打导管。这样做的好处有：一是配置预水化膨润土浆量少；二是有利于防止流砂层垮塌；三是表层钻进就可以使用清水聚合物体系，钻速快；四是有利于二开清水聚合物的配制及二开的防塌。

1.3打导管时，出现钻时变慢有蹩跳现象并且排水沟有大颗粒砂子，说明流砂层已钻完，方可起钻下导管。导管下深尽量封固流砂层，打流砂层必须使用≥445mm钻头并且要加焊，使外径大于480mm,这样保证导管顺利下到井底。

1.4、打完导管起钻前准备好灌泥浆装置，刚开始起钻就必须连续向井内灌入，保持钻井液液面一直在井口，防止钻井液液柱压力下降，造成流沙层的坍塌。并且用水泥回填好井口，侯凝后再开钻。

2 一开钻井液体系及配方 2.1钻井液体系

若流砂层未封住，采用白土浆钻井，0.1%CMC+5-6%白土，性能控制范围密度:1.03---1.05g/cm3 粘度:40-50秒 ， PH 7-8；钻穿流沙层之后采用低固相钻井液体系，性能控制范围密度:1.02---1.04g/cm3 粘度:35-38秒。

若流砂层已封住，用清水聚合物钻井液体系 ，具体性能和配

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方为0.2%K-PAM+0.1%CMP或ZNP-1。钻井液性能： 密度:1.00---1.02g/cm3 粘度:32-35秒 PH 7-8。

2.2打完表层后再配制１罐（约40-50方）密度在1.03-1.05g/cm3，粘度在40-50秒白土浆用小循环清扫井底后打入井里封固裸眼井段，起钻连续灌白土浆，确保下表套顺利。

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PDC 钻头泥包原因分析及预防措施

1 PDC 钻头泥包原因： 1.1地质因素

所钻地层为不成岩的软泥，极易粘帖于钻头表层，压实后造成钻头泥包；地层中的泥页岩虽成岩，但易于水化分散，使井眼内泥质或固相含量大增，吸附于钻头表面造成钻头泥包； 1.2泥浆性能的影响

钻井液体系抑制性差，无法控制泥页岩的水化分散；固相含量和粘切过高，钻出的岩屑难于清除，易吸附在钻头表面;泥浆比重偏高，失水大，易形成过厚的粗糙泥饼；润滑性能差、钻头表面无法形成有效的保护膜，钻井液中的劣质固相易吸附在钻头上。 1.3钻进参数方面：

钻进中排量较小，未能将钻屑及时带离井底，造成重复切削。钻进中钻压不均匀，使切削齿瞬间切入地层的深度不一致，特别是钻时变慢后，盲目加大钻压，会迅速包死PDC 钻头。钻进中排量小，不能有效清洗井底及钻头，同时上返速度不足，岩屑在井内滞留时间长，粘附于井壁形成厚泥饼，尤其是中上部钻速快时更为严重；在软泥岩地层，钻压过大，地层或钻屑与钻头表面形成直接接触，造成钻头泥包； 1.4钻头选型因素的影响

钻头水眼安装设计无法满足排屑要求；流道排屑角阻碍了钻屑顺利脱离井底。钢级钻头不易泥包，胎体钻头易泥包。 1.5 操作水平因素的影响

下钻速度过快，钻头不是在顺着螺旋型轨道向下滑行，而是在井壁上不断刮削泥饼或钻屑，极易造成钻头泥包；下钻时遇阻不是接方钻杆循环划眼冲洗钻头，而是下压或下冲，从井壁上刮

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下的泥饼或钻屑则会泥包钻头；下钻到底时操作方法有误，如果先启动转盘，后启动泵，同样也会造成钻头泥包； 2 PDC钻头泥包的预防措施

2.1提前预水化白土浆, 转化时按循环周缓慢加入。防止入井钻井液粘度瞬间过高造成钻头泥包。

2.2 转化钻井液时转入提前预水化的白土浆(预水化加入4吨白土)，性能密度：1.04-1.05cm/cm3,粘度38-41秒，FL:6-7ml,PH:9-10 2.3泥浆体系转化后固控设备必须全部使用（包括除砂器和除泥器），降低钻井液粘度、切力、控制失水，及时清除劣质固相。 2.4 提高泥浆的抑制性，可适当加入少量的CWD-1或K-PAM。 2.5 直井下部易泥包地层选用四刀翼PDC钻头，如P4362MJ,靠提高流道宽度提高排屑能力；定向井下部易泥包地层选用五刀翼PDC钻头,如EM1925SE，通过提高排量提高排屑能力。 2.6 下钻时在钻头流道表面涂满铅油，形成一层保护膜，减少钻头与泥浆中的劣质固相直接接触的时间，或者把钻头包起来，这样做既便在深井中也是有一定作用； 2.7 下钻时钻头不断刮削井壁，井壁上的泥饼或滞留于井内的钻屑会在钻头下堆积，到一定程度便会压实在钻头上，因此下钻中途要进行循环（每千米循环一次），将钻头及时冲洗干净；下钻过程中应适当控制速度，防止钻头突然冲入砂桥，造成前期堵水眼，刚下到底后钻头泥包。

2.8 每次下钻到底时必须先开泵，尽量提高排量充分冲洗井底和钻头，等排量满足要求后再轻压旋转钻进0.5-1m，这也是PDC钻头造型的要求。

2.9尽量采用大排量钻进，保证PDC钻头的充分清洗与冷却；提高转盘转速、增大排量，保证PDC钻头的充分清洗与冷却，冲掉钻头上的泥饼。

2.10 在软泥岩中钻进，应尽量采用低钻压、高转速、大排量。 2.11 操作要精细，送钻加压一定要均匀，不能忽大忽小。 44

2.12 钻井液PH值应控制在8-9，防止PH值过高加快泥岩的水化分散，造成粘度、比重迅速升高。

2.13 钻进中，钻时变慢，怀疑PDC 钻头泥包，应将PDC 钻头上提离井底1-2m ，增大排量，提高转速旋转，使粘附在钻头上的泥饼易于甩出。并上下大幅度活动几次，然后下压20-30吨至井底不开转盘 循环20-30分钟。重复操作上述方法在两个循环周内无效就应当考虑起钻。

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防漏堵漏技术方案

1 材料储备

材料名称主要用途HD-1堵漏HD-2堵漏GD-1提粘、堵漏LD-102堵漏DF-A提粘、堵漏细石子堵漏核桃壳堵漏棉籽堵漏加量(%)5.O-6.05.0-6.00.2-0.33.0-5.02.0-3.03.0-5.03.0-5.03.0-4.0储备总量(吨)66153555 2 基本情况

北部区块漏失区域分散，主要在苏东、苏5和苏里格区块，漏失层位主要是延长和刘家沟组，其次是石盒子组。漏失的主要特征是延长为裂缝性漏失。2010年苏东2口井在延长组发生失返性井漏，其中漏失严重的苏东41-28井堵漏时间长达654小时。刘家沟和石盒子为压差性漏失，2010年有17口井发生漏失，在水平井施工中，漏失量随比重升高而增大，堵漏成本高，损失时间长。 3 表层防漏堵漏技术 3.1表层井漏预防

3.1.1在打导管钻进过程中，选用加焊至480－500mm钻头开眼，增大环形空间体积，泵排量尽量控制在15～20 升/秒左右，能返出即可，避免泥浆上返速度太高而冲蚀地层。 3.1.2打导管时配白土浆，性能：密度1.02－1.04g/cm3，粘度35-40s，利用小循环钻进。

3.1.3导管下入最好能封堵漏层。导管要找正、填实、固定，防止钻进时由于钻具碰撞导管，泥浆外窜冲蚀而发生井漏。

3.1.4接单根时控制下放速度，防止环空压力激动过大造成井漏。 46

3.1.5钻头不装水眼或选择大水眼。

3.1.6钻进过程中观察出口返出量，发现有漏失应立即停泵观察井口液面高度，禁止边循环边观察，防止漏失通道扩大，造成处理复杂化。

3.2表层堵漏措施 3.2.1静止堵漏

发现漏失时及时停泵，静止8-10小时小排量循环观察漏速，并适当加入单封进行防漏。 3.2.2导管封漏法

黄土层漏失一般在20-50米左右，一般视黄土层厚度而定，下导管封堵漏层是行之有效的方法，所下导管必须焊直、焊牢，防刺漏、碰断。导管下深3根以上必须采用水泥车封固。 4 延长堵漏技术 4.1智能凝胶堵漏

延长组一般为裂缝性、破碎性地层，当发生漏失时出现漏失量大甚至失返，首先采取智能凝胶堵漏。

4.1.1配方: H2O + 0.4% GD-1 + 4-5% HD-1+ 7-8% HD-2 + 7- 8% LD-102+4-5?-A+ 0.3-4% GD-1+5-20%重晶石

4.1.2配制要点：把40方左右的泥浆罐清扫干净，放入大约35方清水，加入0.4%GD-1，配好的GD-1凝胶体系进行搅拌，待凝胶充分溶解分散均匀后再依次加入4-5% HD-1、7-8% HD-2、7-8%LD-102、4-5?-A，再加入约0.3-4% GD-1最后再加入+5-20%重晶石。 4.1.3施工程序

4.1.3.1光钻具下到漏层以上20—30米；

4.1.3.2待堵漏浆出钻具1-2方后，关封井器开始小排量(10-12l/s)挤压，挤压作业中注意观察泥浆泵压变化，控制泵压小于地破试验的压力,如果压力超过地破试验的压力时,应该立即停泵,压力下降后再进行挤压作业，循环罐的堵漏浆挤完后用原浆再挤，直至

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钻具的堵漏浆余2-3方即可，要求挤入量≥15方； 4.1.3.3稳压10min以上（即使没有压力也应稳压）；

4.1.3.4缓慢泄压，防止泄压速度太快而诱发井塌或影响挤压效果； 4.1.3.5 泄完压后循环1个循环周后起钻。然后钻具下到漏层以下30-50米，开泵循环，堵漏剂混入泥浆； 4.1.4注意事项

4.1.4.1带钻头堵漏前，一定要起钻至开始出现漏失井段以上30-50米，在挤入一定量后要开封井器上下活动钻具，严防卡钻。 4.1.4.2带钻头堵漏，以HD-2（细）、LD-102为主，单封、锯末等，防止堵钻头水眼。

4.1.4.3下钻过程中要注意防沉砂和堵漏剂卡钻。若有遇阻现象要开泵划眼通过。

4.1.4.4缓慢泄压，防止泄压速度太快而诱发井塌。

4.1.4.5堵漏成功后下钻钻进要加一定量的细堵、单封、剧末进行随钻防漏。

4.2凝胶+水泥浆

对于凝胶堵漏不稳压的，但能返出的井，直接采用水泥浆选择G级纯水泥,稠化时间控制90分钟左右，灰量20-24吨，水泥浆密度1.85-1.90、前置液、后置液分别控制在0.50方之内、施工时间控制在25分钟之内； 4.2.1施工程序

4.2.1.1光钻杆下到漏层以上30-40米首先进行泥浆挤压堵漏。 4.2.1.2打入配好的堵漏浆，出钻具1-2方后关封井器挤入，后用原浆把钻具内的智能凝胶全部挤入漏层。挤压时不超过6MPa:双凡尔或单凡尔挤入，挤入量大于15方，关井稳压大于30-60分钟、缓慢泄压，同时观察吐出量。然后钻具下到漏层以下30-50米，开泵循环出堵漏剂；

4.2.1.3将钻具起到漏层以上30-40米，并且上下活动钻具，确认起下钻畅通，并检查设备，确认井眼正常、设备完好的情况下进行48

水泥浆挤压堵漏；

4.2.1.4水泥浆选择G级纯水泥体系,稠化时间控制120分钟左右，灰量20-28吨，水泥浆密度1.85-1.90、前置液、后置液分别控制在0.50方之内、施工时间控制在20分钟之内；

4.2.1.5准确计算替量，水泥浆注完后进行替水泥作业，替入量的确定以钻杆内水泥浆液面高于环空50米为准，要专人负责，提前丈量和复查，确保替量准确； 4.2.1.6替水泥作业完成后，立即起钻，一般要求起出15-20柱钻具，先灌入起出钻具所需的体积后再灌入一定的体积，观察漏失量多少，然后关井，控制小排量（单凡尔）挤压，挤压中控制泵压小于6MPa，因此，应该分多次进行挤压，挤入量的确定以打水泥过程中是否发生井漏为主，并准确的计算打水泥过程中的漏失量，然后以在井眼内留100-150米水泥塞为依据计算挤入量。

对于水泥浆一出钻具就漏失的井，根据钻具下深在钻具内预留一定的高度。

对于采用凝胶堵漏仍失返或上次注水泥未留下水泥塞的，采用注速凝水泥。G级纯水泥+2%早强剂,稠化时间控制60分钟左右，灰量20-24吨，

4.3石子+凝胶（或桥塞）+水泥浆

对于延长失返性的漏失，采用先填石子，根据漏失量大小，采用凝胶+纯水泥或速凝水泥；

下带锯齿接头光钻杆探底，起至漏层以上15米，从钻杆水眼均匀灌入0.2-0.3mm石子3方，并不断转动转盘拨动石子进入裂缝，缓慢开泵，直至探的井深1316米，返出量大于2/3排量，再进行注水泥堵漏。

4.4高效堵漏剂（HSD或3H）堵漏

对于使用桥塞堵漏或凝胶+桥塞后，漏失量相对较小，但仍然不能正常钻进或注水泥效果不是很好，采用高效堵漏剂堵漏。 4.4.1配制要点：

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