裂缝性漏失的桥塞堵漏钻井液技术

利用新研制的模拟裂缝封堵装置,开展了裂缝桥塞堵漏的实验研究,对比了不同形态裂缝的堵漏效果,分析了裂缝性漏失的桥塞堵漏规律.结果表明:新研制的裂缝堵漏实验装置有更好的模拟裂缝堵漏的能力,该装置模拟的裂缝具有较长的深度,实验完成后可以打开裂缝模块,观察堵漏材料在裂缝内的封堵位置和形态,探索桥接堵漏材料封堵裂缝的机理和规律;堵漏材料在裂缝“喉部”和“腰部”形成封堵段塞是堵漏成功的标志;裂缝的长度与裂缝壁面的粗糙度对堵漏效果有较大的影响.     

温敏形状记忆堵漏材料实验研究

为改善桥接堵漏材料自适应性及封堵效率,提高复杂裂缝性地层堵漏作业的成功率,基于温敏型形状记忆材料,研制了一种具有热激活特性的形状记忆堵漏剂,经过粉碎、造粒得到不同粒径的形状记忆堵漏剂颗粒。室内评价实验表明,新研制的温敏形状记忆堵漏剂具有良好的力学性能及形状记忆特性,堵漏剂颗粒高温激活后粒径增长率超过55%。裂缝封堵模拟实验表明,温度对温敏形状记忆堵漏剂的封堵效果具有显著影响,高温激活后封堵效果优于传统桥接堵漏材料。构建出一套具有较强自适应性的温敏形状记忆堵漏工作液配方,可成功封堵3～5 mm不同开度裂缝,具有高效自适应堵漏效果。      

裂缝性地层堵漏配方及规律性研究

尽管国内外针对渗漏性漏失有过一些研究,但到目前为止,仍没有系统的针对裂缝性地层漏失的堵漏配方及规律性的研究,同时目前仍没有有效地解决裂缝性地层的漏失问题。在广泛调研国内外堵漏技术的基础上,利用自行研制的DL-A高温高压堵漏仪,对裂缝性漏层堵漏配方进行了研究,找到了裂缝性地层堵漏的一般规律,同时确定了较为理想的堵漏配方,为裂缝性漏层的堵漏技术奠定了基础。     

油基钻井液随钻堵漏技术与应用

针对在用油基钻井液钻进页岩气井水平段时井漏事故常有发生,造成严重的经济损失,研制了一种A型堵漏材料,对其进行了粒径分析,优选了最佳粒径范围,并在油基钻井液中评价了其堵漏性能。实验结果显示,A型堵漏剂的配伍性好,分散性好,吸油膨胀率高,抗150℃高温,砂床渗透侵入深度为1.0 cm,几乎是零滤失;与同类产品进行了对比,堵漏性能优于其他同类产品,具有好的防渗堵漏和裂缝堵漏效果;正向驱替压力为13 MPa,反向突破压力为1.2 MPa,承压强度高,反向驱替压力低,能够解决油基钻井液的渗透性漏失问题;A型堵漏剂与其他堵漏材料复配时能够有效解决1~3 mm裂缝漏失问题。形成了一套油基钻井液随钻堵漏技术,并在焦页195-1HF井进行现场应用,取得了良好的应用效果,不仅降低了焦页195-1HF井的钻井成本,同时缩短了钻井周期。      

常用钻井堵漏材料力学特征参数研究

井漏是指钻井液大量漏入地层的现象,是油气资源勘探和开发过：程的主要挑战之一。井漏事故的发生不仅会消耗大量钻井液,同时会引发井塌、卡钻等工程事故,严重拖慢钻井进度。目前,最广泛的解决方案是使用物理堵漏材料在裂缝中形成高强度封堵带,而堵漏效果与堵漏材料特征参数密切相关。本文对堵漏材料的摩擦系数、破碎率以及抗压强度进行了测量评价,得出以下结论：1）堵漏材料的颗粒粒径越小、强度越低,摩擦系数越大;2）随着堵漏材料目数、加载压力的增加,破碎率越低;3）随着刚性堵漏颗粒粒径的增加,堵漏颗粒的强度降低。进一步分析发现,当果壳和云母的颗粒粒径增大约53%时,堵漏材料强度降低15%。测试结果为堵漏材料设计以及堵漏模拟实验提供了必要参数和参考依据。     

低密度膨胀型堵漏技术在塔深1井的应用

塔深1井设计井深为8000m,在同一裸眼井段中存在多套压力系统,易发生井漏、井涌;而且地层特殊,存在地下水,纵向及横向裂缝交错,大小溶洞直径差别大,非均质性严重,漏失通道存在着进口小、出口大的裂缝形态,增加了堵漏施工难度。采用低密度膨胀型堵漏浆在塔深1井6237~6650m井段进行了堵漏,并分为两段进行。第一段为潜在漏失段(6650~6350m),采用低稠化度堵漏浆。第二段为确定的严重漏失段(6350~6235m),采取中稠化度堵漏浆,其配方为:5m3井浆 25m3井场水 (0.5%~2%)密度调节剂SD-D (2%~3%)低密度油层保护剂SD-A (1%~2%)流型调节剂SD-R (1%~2%)低密度提粘剂SD-V (1%~2%)高效提粘剂SD-HV (1%~2%)填充加固剂MF-1 (5%~6%)填充加固剂MF-2 (60%~80%)悬浮稳定剂SF-1 (1%~2%)棉子皮 (2%~3%)锯末 (3%~4%)云母。该堵漏技术取得了理想的堵漏效果,实现了一次固井。     

纤维堵漏水泥浆的室内研究

解决油气井的漏失问题一直是各大油气田关注的课题。常规固井水泥浆不具备堵漏功能,但在加入惰性纤维材料后,由于纤维的堆积和架桥作用,容易在漏失通道中形成网状结构,而水泥浆的常规性能不会发生太大变化,因此可对钻井、固井过程中的漏失进行有效封堵。并且,纤维的加入还能提高水泥石的韧性,确保射孔作业更好地进行。通过改变纤维的加量和长度,研制出了一种纤维堵漏水泥浆体系,并利用水泥堵漏静态模拟仪对孔径分别为1 mm、2 mm、4 mm的孔隙性漏失和裂缝宽度为1 mm和2 mm的裂缝性漏失进行了室内模拟堵漏试验。结果表明,该纤维水泥浆体系的对孔隙性漏失和裂缝性漏失地层均有良好的堵漏效果。纤维堵漏水泥浆作为一种性能优良的堵剂有广泛的发展前景。     

水化膨胀型凝胶堵漏技术在伊拉克油田的应用

伊拉克Halfaya油田区块地质结构复杂,特别是下部Mishrif等灰岩储层井段孔隙度高,渗透性强,多 个层位裂缝发育,导致地层承压能力差。钻进过程中极易发生间断性持续性漏失和瞬时漏失,导致钻井液维护困难,成为该区块井下发生事故复杂的主因,严重制约了正常施工。针对该井段施工难点的分析后,结合在本区块已完钻井的成功经验,试验新型堵漏材料,针对不同的漏层特性,对堵漏剂的选取和配方进行优选优化,并成功适用于Halfaya油田HF081-N081井,HF071-M266井和HF052-N052等井,取得了良好的效果。     

国外Y区S25井堵漏技术

国外Y区HOS区域南部边缘Pabdeh地层灰岩裂缝性发育,岩性为低强度白云岩,钻进施工过程中易发生漏失,漏层分布没有规律,漏失层位多且具有连续漏失特点,在漏速对密度敏感的井段难以堵漏,且裂缝性漏失地层的承压堵漏施工困难。针对上述难点,应用DL-A高温高压堵漏实验仪器,以2 mm圆孔模板,对不同配方桥堵剂进行了模拟堵漏实验,优选出了适合2 mm孔隙和裂缝性地层的桥堵剂,提出了该地区上部地层漏失以防为主,防堵结合的技术措施;中部地层采用低密度钻井液钻穿漏层,中下部地层采用随钻堵漏与承压堵漏相结合的钻井液技术,并优化堵漏浆配方以提高地层承压能力,该项技术在S25井应用中获得了良好的堵漏效果。     

抗高温可膨胀水基堵漏剂的制备与性能评价

高温裂缝性地层由于裂缝结构复杂、堵漏材料难以与裂缝开度精准匹配,常面临着封堵层承压能力不足而导致的重复井漏问题。针对高温裂缝地层面临的井漏技术难题,开展了抗高温可膨胀堵漏剂的研制和评价。基于橡胶颗粒具有的弹性变形特征,结合改性聚氨酯的吸水膨胀特性,研制了一种新型抗高温可膨胀堵漏剂。评价结果表明,该堵漏剂在90～150℃热滚条件下,质量膨胀量可达8～10倍,且主要膨胀时间在4～8 h。具有良好的配伍性能,在地层水及钻井液中长时间浸泡不影响其膨胀效果;具有较好的抗盐性能,与堵漏基浆相比,在20%NaCl和10%CaCl₂污染条件下膨胀量降低率仅为8%和21.7%;具有较好的力学强度特性,(90～150℃)/12h热滚条件下,经过5 MPa抗压测试,D50粒度降级率小于20%。形成的封堵配方可封堵3 mm×2 mm裂缝,承压能力达6 MPa,可较好地满足高温裂缝性地层的堵漏需求。该抗高温堵漏剂同时兼顾的弹性膨胀和强度特性具有广阔的应用前景,为大港油田高温裂缝地层井漏问题的解决,提供了有效的技术方案。     

复合型高强度堵漏技术的研究与应用

针对中原油田大裂缝、洞穴地层和粗孔隙渗透地层钻井时常发生严重井漏且极难处理的状况,研究出了一种能提高堵漏成功率的新型复合高强无机凝胶堵漏剂SDR-2。室内实验结果表明,堵漏液的动塑比和流性指数都符合堵漏的要求,而且浆体的触变性可以根据需要任意调节,既能保证安全施工,也能使浆体进入漏层后很快降低流速,直至完全失去流动性;SDR-2堵漏液的稠化时间由激活剂来控制;SDR-2堵剂可将渗透率大干530×10-3μm。的岩心抗破压力提高到20 MPa以上;为解决堵漏液在大裂缝、大洞穴中的漏失问题.可加入一定量的惰性材料;SDR-2堵漏液中复配聚丙烯酰胺后,可以增加堵漏液的架桥能力,现场施工方便,浆液易配制。现场使用20余口井证明,该堵剂的封堵率达100％,并且在封堵作业中一次成功率在80％以上。     

高承压酸溶性堵漏剂ZC6—6的研制与应用

针对钻井工程中同一裸眼井段地层压力系数相有差悬殊、高低压层交替出现引起的高压差性井漏和“漏储同层”型井漏的油气保护问题，研制成功了能大幅度提高漏层承压能力并能酸化解堵的高承压酸溶性固化堵 漏剂ZC6-6。该堵剂养护24h的抗压强度≥12MPa ,凝固体的常温酸溶率≥90%。现场易配制，施工方便，使用证明，可提高漏层承压能力0.4g/cm∧3以上当量钻进井液密度。该堵剂对产层和非产层进漏均可适用，也可用于修井作业中的井漏。     

海坨子地区防漏堵漏钻井液技术

海坨地区位于松辽盆地南部中央坳陷，该井区由于漏失严重．钻井施工困难，部分探井被迫中途完钻。对海坨井区漏失现状和发生井漏的原因进行了分析。通过室内试验研究出了适合该地区的防漏、堵漏钻井液工艺技术，并进行了现场应用，取得了良好的效果。现场应用表明，该桥接防漏堵漏钻井液技术可以很好地解决海坨地区井漏问题，既可在钻进过程中防止井漏，也可以在已发生漏失的井中进行有效堵漏；配制简单，施工方便，与井浆无明显的化学作用，对钻井液性能无破坏性影响，不污染油气层，对环境无毒、无污染，应用范围广．价格合理。     

桥浆混水泥堵漏技术在迪那11井的应用

迪那11井位于库车坳陷东秋立塔克构造东倾末端1号构造带上，取心发现岩心顶部有2条相互平行长0．34mm，宽0．5－1．0mm的半张开垂直缝，表明库车山前构造的井漏，既有水平裂缝漏失，又有垂直裂缝漏失，影响了现场对漏失类型判断以及采取相应的措施，通过分析堵漏材料的作用机理，选出3种不同密度的钻井液进行桥浆混水泥堵漏技术，经迪那11井应用表明，对于天然裂缝，诱导裂缝，高渗透非胶结地层发生的井漏，采用桥浆混水泥的技术进行堵漏，能够有效地解决井漏问题，但是为了提高堵漏成功率，应尽量缩短配浆时间，减少堵漏剂在地面的相互作用，才能取得良好的堵漏效果，桥浆混水泥堵漏技术操作简单，成本低廉，效果明显，可随漏随堵，满足了迪那11井施工要求，为高密度钻井发生井漏提供了一种有效的堵漏方法。     

超细水泥封堵剂研究与应用

在油田高含水开发期,不同类型的水窜,水害严重影响采收率,针对普通油井水尼封堵成功率低的问题,进行了超细水泥封堵剂的研究,室内试验结果表明,超细水泥粒径小,对微孔隙的可渗性好,超细水涨浆流变性好,固时间可调,超细水泥石抗压强度高（达40.6MPa) ,且具有微膨胀性,耐久性和耐高温（达315℃）性能等特点,介绍了超细水泥封堵工艺技术,在辽河油田,大港油田的施工应用表明,超细水泥用量少,施工简便,成功率在90％以上。     

复合解堵技术研究及其在侧钻水平井中的应用

钻井液中的膨润土引起的固相颗粒堵塞和聚合物对油的吸附伤害在常规储层中是最主要的2种伤害固素，为同时解除2种因素对储层的伤害，进行了聚合物对岩心的伤害试验，开展了复合解堵体系配方研究，以潜在复酸为主体酸液，加入氧化剂C，缓蚀剂，铁离子稳定剂，粘土稳定剂，表面活性剂等添加剂，形成复合酸解堵体系，对其综合性能进行了评价，结果表明，解堵率为94．58％，腐蚀速度为4．27g/m^2.h，相对缓速率为54．73％，表面张力为27．62mN/m。复合解堵体系的解堵率比酸液的解堵率有较大幅度地提高，经2口侧钻水平井应用表明，该体系解堵效果明显。     

高酸溶高强度堵漏技术的研究与应用

针对大裂缝、洞穴地层和粗孔隙渗透地层钻井时常发生严重井漏且极难处理的状况,研究了一种能大大提高堵漏成功率的新型复合高强堵漏剂SDR - 2。室内实验结果表明该堵剂可将渗透率≥5 30×10 -3 μm2 的岩心抗破压力提高到>2 0MPa。现场施工方便,浆液易配制。现场使用2 0余口井证明,该堵剂的封堵率达10 0 % ,并且封堵作业时一次成功率在80 %以上。     

钻井液致密承压封堵裂缝机理与优化设计

针对钻井液防漏堵漏技术难题,借鉴微观颗粒物质力学“强力链”基本原理,提出了评价防漏堵漏材料的颗粒强度、颗粒弹性、颗粒表面摩擦等主要精细化技术指标,建立了相应的实验表征方法,揭示了基于微纳米尺度的钻井液致密承压封堵机理,给出了钻井液强化致密承压封堵优化设计方法,即通过合理的颗粒类型、粒度级配与浓度控制,刚性颗粒、弹性颗粒、纤维材料等协同封堵裂缝,可形成具有“强力链网络”的致密承压封堵层,显著提高地层承压能力。研制了钻井液封堵特性评价动态模拟实验装置,可模拟不同地层温度、压力条件下不同开度裂缝的漏失与封堵过程,为致密承压封堵机理及钻井液防漏堵漏效果评价提供了实验方法。采用所研制的封堵动态模拟实验装置,优化了不同开度楔形裂缝的强化致密承压封堵钻井液配方。实验结果表明,其具有良好的自适应裂缝开度致密封堵特性,承压能力达8 MPa以上,可显著提高地层承压能力。     

中原油田复杂区块随钻防漏堵漏技术

中原油田属非均质砂岩油田,断块多,以破碎性地层为主,渗透率差异大;层间、层内压力系统差异大,钻井过程中经常发生严重的井涌、井漏等复杂事故。对QS-2、LFT-70、DF-1、QPL-Y的随钻防漏堵漏效果进行了室内实验．并分析了它们的作用机理,介绍了它们的工艺要求。结果表明．几种随钻防漏堵漏剂复配在一起的防漏堵漏效果优于单一的随钻防漏堵漏剂,提高了地层的承压强度。形成了一套适合中原油田不同地层、不同漏失情况相对应的随钻防漏者漏工艺技术。