在打井過程中,可通過以下措施預防井壁坍塌,保障施工安全與井體穩(wěn)定:

1、做好地質(zhì)勘查:在打井前,要詳細了解施工區(qū)域的地質(zhì)情況,包括地層結(jié)構(gòu)、巖石特性、地下水位等。通過地質(zhì)勘查報告,明確可能存在的易坍塌地層,提前制定相應(yīng)的預防措施。
2、選擇合適的鉆井液:根據(jù)地質(zhì)條件,選用合適性能的鉆井液。鉆井液具有護壁、攜砂、冷卻鉆頭等多種功能。例如,對于易坍塌的頁巖地層,可采用抑制性強的鉆井液,防止頁巖遇水膨脹、分散,從而穩(wěn)定井壁。同時,要嚴格控制鉆井液的密度、粘度、失水等性能參數(shù),使其符合地層要求。
3、控制鉆進速度:在鉆進過程中,要根據(jù)地層情況合理控制鉆進速度。在松軟地層或易坍塌地層,應(yīng)適當降低鉆進速度,避免因鉆進速度過快導致井壁周圍地層受到過大的擾動和壓力,從而引發(fā)坍塌。
4、保持井內(nèi)壓力平衡:確保井內(nèi)鉆井液柱壓力與地層壓力保持平衡。如果井內(nèi)壓力過低,地層中的流體可能會涌入井內(nèi),導致井壁失穩(wěn);如果井內(nèi)壓力過高,則可能會壓裂地層,同樣影響井壁穩(wěn)定。通過實時監(jiān)測地層壓力,并根據(jù)需要調(diào)整鉆井液密度等參數(shù),維持井內(nèi)壓力平衡。
5、及時固井:在鉆到一定深度后,應(yīng)及時進行固井作業(yè)。固井是通過向井壁與套管之間的環(huán)形空間注入水泥漿,將套管固定在井壁上,并封隔地層。的固井作業(yè)可以增強井壁的穩(wěn)定性,防止地層流體侵入井內(nèi),同時也能保護井壁免受鉆井液的長期沖刷。
6、合理設(shè)計井身結(jié)構(gòu):根據(jù)地質(zhì)條件和工程要求,合理設(shè)計井身結(jié)構(gòu),包括井徑、套管層次和下入深度等。對于復雜地層,可采用多級套管結(jié)構(gòu),在易坍塌地層下入合適尺寸的套管,為井壁提供額外的支撐。
7、加強井壁監(jiān)測:在打井過程中,要利用各種監(jiān)測手段,如井徑測量、聲波測井等,實時監(jiān)測井壁的情況。及時發(fā)現(xiàn)井壁的異常變化,如井徑擴大、井壁掉塊等,以便采取相應(yīng)的措施進行處理。
8、做好應(yīng)急準備:制定完善的應(yīng)急預案,準備好應(yīng)對井壁坍塌等突發(fā)情況的設(shè)備和材料,如備用的鉆井液、堵漏材料、搶險設(shè)備等。同時,對施工人員進行應(yīng)急培訓,提高他們應(yīng)對突發(fā)事故的能力,確保在發(fā)生井壁坍塌等緊急情況時能夠迅速、有效地進行處理,保障施工安全和井體穩(wěn)定。