钻井堵漏材料送入工具的研究与应用

为了解决钻井漏失在处理过程中遇到的架桥材料较大而无法通过钻井泵滤网和钻头的问题,设计了一种旁通式堵漏材料送入工具。该工具可将堵漏或固壁材料准确地送至预定位置,可以避免膨胀性有机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。     

高温钻井堵漏材料试验与应用

文中介绍了１１种耐３００℃以上的高温堵剂及其堵漏工艺。并对其配方选择和室内试验作了概要介绍。     

国内钻井堵漏材料现状

在对我国堵漏材料的应用现状进行文献调研的基础上,结合现场应用实际,对堵漏材料进行了比较全面的阐述,并将其分为十大类,列举了一些现场常用的堵漏材料和产品.阐述了堵漏材料的应用原理,列举了通常采用的堵漏技术,并对其应用环境进行了说明.     

钻井用桥接堵漏材料的试验方法和试验设备

本文介绍了钻井用桥接堵漏材料的试验方法和设备,提供了缝隙桥堵过程的封堵力学分析及可用于预测或证实材料试验结果的数学模式,并提出了有关桥堵材料试验的建议。     

吸水材料在石油钻井堵漏中的应用

吸水材料,特别是具有一定强度的凝胶吸水材料,在处理复杂地层漏失中发挥着越来越重要的作用。综述了堵漏用吸水材料的成分及其结构,从提高强度、提高抗温性能及控制膨胀速度等方面评述了当前堵漏用吸水材料的改进方法,并在实践的基础上阐述了吸水材料的堵漏机理。讨论了堵漏用吸水材料的发展趋势。     

我国钻井用堵漏材料发展状况

钻井用堵漏材料是我国钻井液材料大家族中的重要组成部分。文中分析了我国堵漏材料发展经历的3个阶段,介绍了目前堵漏材料的6个类型,提出了研究适用于产层保护的堵漏剂是今后发展的方向,对现有新型堵漏剂应加强推广应用。     

袋式堵漏工具研制与试验

井漏是钻井过程中常常会遇到的难题。为了堵漏,本文介绍两种装式堵漏工具。其中大型尼龙袋适用于大裂缝、溶洞及有流动水情况下使用。按灌注方式设计有两种,抽出式和消灭式。抽出式下部不带木引鞋,便于抽出筛管,它可连续灌注几次水泥形成叠墙,这种方式堵漏井下不留残物,既安全又节省工时。消灭式下部带木引鞋,堵漏袋长度要超过漏层顶、底板1m以上。而后灌注水泥,待水泥初凝之后,将回压凡尔上部(反扣)倒开,把钻杆起出,回压凡尔以下部分留在井下,待水泥完全凝固后,将回压凡尔和筛管等物用钻头钻(磨)掉。复合堵漏袋,制做简单,主要用于裂缝性漏失。当水泥、桥堵剂堵漏无效时,下适量堵漏袋进行封堵,而后再灌注水泥或桥堵剂结合使用,效果更佳。上述几种袋式堵漏工具,可根据现场不同漏失类型进行选用。     

常用钻井堵漏材料形貌特征参数研究

井漏是在油田开发过程中发生的钻井工程事故,是指钻井液大量漏入地层的现象。钻井施工时常遇到不同程度的井漏,针对不同的漏失原因选择合适的堵漏材料是解决井漏复杂的关键。本文通过对堵漏材料的形貌、粒度分布、长径比、摩擦系数以及抗压强度进行测量评价,为裂缝封堵设计出最优堵漏材料搭配方案,为现场钻井过程中快速筛选出应对不同宽度漏失裂缝的堵漏材料提供可靠的数据和技术支持。实验结果表明堵漏过程中应加入多种几何状态的堵漏材料,同时加入蛭石和云母等可变形堵漏材料可进一步提高地层承压能力。     

钻井防漏堵漏技术分析与建议

防漏堵漏所面临的最大问题就是地质情况的复杂性和不确定性,简单、方便、直观地实时监测漏失层,及时对地层压力、强度及漏失可能性做出评价和简单有效的应急措施成为解决问题的关键.随着勘探开发领域的扩展,井漏复杂程度增加,治理难度也在加大.为此,分析了现有的处理井漏技术,提出了现有的防漏堵漏技术还存在不少问题,无法完全满足防漏堵漏和保护储层的目的,还需要研发新的堵漏技术和设备以便应对越采越复杂的井漏事故,减少或消除由于井漏造成的复杂情况、时间的延误和重大经济损失.     

富集式堵漏材料的研究与应用

富集式堵漏剂是一种集合多种封堵机理的堵漏材料,具有封堵颗粒多样,粒径级配广的特点,针对不同尺寸的裂缝和孔隙,其组分能自动进行封堵.对于大干封堵材料尺寸的裂缝(洞),富集式堵漏剂中特有的富集网能改变漏失通道状态,富集封堵颗粒,解决漏层对堵漏材料的选择效应,达到止漏目的.通过室内实验优选和现场试验,优选出适用不同裂缝尺寸范围的富集式堵漏剂.现场应用表明,富集式防漏堵漏剂能成功应用于堵漏施工,提高钻遇地层的承压能力.     

冲击旋转钻井工具的发展现状及应用研究

论述了冲击旋转钻进技术在石油钻探中应用的技术优势,探讨了冲击旋转钻井工具的发展现状及存在的问题;并根据射流式液动冲击器现场试验应用,阐述了影响冲击旋转钻进技术发展的主要问题,提出了提高冲击旋转钻井工具应用效果的几点看法。     

石油钻井扩孔工具研究及应用

分析了石油钻井扩孔作业的目的和意义;研究了系列井下扩孔工具及其结构原理;讨论了影响井下扩孔的因素。对研制的井下扩孔工具进行了现场扩孔试验,为工具的改进提供了依据。     

考虑地应力及缝宽/粒径比的钻井堵漏材料抗压能力评价

井漏是钻完井过程中的复杂工程问题之一,而裂缝性储层段的井漏又会严重损害储层并降低建井综合效益.采用堵漏材料封堵漏失通道是裂缝性地层工作液漏失控制的主要方式,其关键在于形成结构稳定且高承压的裂缝封堵层.具架桥功能刚性堵漏材料的抗压能力主导着裂缝封堵层的结构稳定性及承压能力,然而当前尚缺乏可操作性的刚性堵漏材料抗压能力的实...     

复合堵漏材料优化实验研究及配方评价新方法

针对复合堵漏过程中存在对堵漏材料选择的盲目性、堵漏配方的经验性以及堵漏工艺的随意性。对常见堵漏材料进行了常压条件下膨胀性、高温高压条件下膨胀性和吸水量的系统评价。结果表明,常用堵漏剂在水中浸泡8 h,膨胀基本完成。封堵调剖剂和海带不但体积膨胀率大,吸水量也多。常温封堵实验表明,配方中加入CMC胶液对封堵有利;新型堵漏仪的研制和应用不仅能充分模拟漏失地层。试验后还可以剖开试验岩心,观察分析堵漏材料沿程分布特点和“平衡区域”的位置。平衡区域是成功堵漏中的重要特征,其规律为当堵漏效果好时,平衡区域向堵漏泥浆入口端移动,堵漏效果不好时,平衡区域向出口端移动,甚至不能形成平衡区域。有平衡区域形成,说明堵漏配方与漏层相适应,否则要对配方进行调整;该技术在现场堵漏应用试验中效果较为显著。     

特种材料在港5—57K井钻井过程堵漏应用

港5—57K是港东油田1口侧钻井，井深1616m。该井钻至1527—1537m井段，发生严重漏失，漏失钻井液大于100m^3，加入复合堵漏材料近10t，静置堵漏未成功。通过分析，推断出漏失原因主要有2点：一是长期采油出砂造成好的地层连通性，形成大孔道；二是井眼与断层连通形成类似“U”型管效应，造成漏失。因此，对钻井液进行了调整，利用50kg特种材料配成堵漏液10m^3，挤入漏失层0．9m^3，封堵成功，24h后建立循环，无任何漏失。试油日产油量达到25．13t以上。现场应用证明，该堵漏液用量少，堵漏效果强，保护油气层效果好，可在低压漏失复杂井中应用。     

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。     

水力脉冲式钻井工具的研制与应用

水力脉冲式钻井是利用特定的工具使钻井管柱中的连续流转变为脉冲射流,从而改变井底流场的压力状况,进而提高机械钻速的一种钻井新工艺。在分析水力脉冲产生机理的基础上,探讨了基于瞬变流理论的机械阻断式水力脉冲破岩机理,介绍了SLPMC机械阻断式水力脉冲工具的工作原理及结构特点,简单叙述了该工具在胜利油田进行的2口井的现场试验情况。该钻井工具对于提高机械钻速和降低钻井成本具有一定的积极意义。     

高温地层钻井堵漏材料特性实验

深井高温地层堵漏技术对堵漏材料的抗/耐温能力、抗压强度和沉降稳定性等提出了更高要求。针对高温地层钻井堵漏技术难题,基于220℃高温老化质量损失率、粒度降级率、抗压破碎率、抗压弹性变形率、摩擦系数变化率、纤维断裂强度保持率等技术指标,借助扫描电镜观察堵漏材料高温老化前后微观结构变化,评价了常用的有机植物类、有机聚合物类和无机矿物类堵漏材料的基本抗温能力,揭示了高温老化性能下降机理。利用自制的高温高压裂缝封堵模拟实验装置,探讨了高温封堵层失稳破坏机制。实验优选出抗220℃高温的微细填充颗粒、弹性变形颗粒和片状填塞颗粒等3种堵漏材料;基于耐热高分子和无机矿物材料,自制了抗高温高强度低密度的刚性架桥颗粒、抗高温高强度纤维类两种新型堵漏材料。基于强力链网络结构的致密承压封堵基本原理,通过不同类型抗高温堵漏材料的复合协同作用,优化得到了针对不同裂缝开度的抗高温致密承压封堵工作液配方,其承压能力≥ 10 MPa,沉降稳定性好,酸溶率高,可用于解决高温地层或储层钻井堵漏技术难题。     

新型钻井堵漏系统设计

为了避免石油钻井过程中井漏事故的频繁发生,减小工程危害和经济损失,将机械、材料和控制等多种学科交叉设计了新型钻井堵漏系统。该系统由电加热装置、形状记忆合金(SMA)、分离螺栓、菱形弹簧网和水龙带等组成,利用分离螺栓将菱形弹簧网径向压缩到钻杆上,当钻杆下到漏失层时,启动电加热装置,使形状记忆合金变形将分离螺栓拉断,菱形弹簧网张开,将水龙带张紧到漏失井壁上,实现堵漏。采用ABAQUS软件对分离螺栓进行建模和有限元分析,得到了分离螺栓所受应力情况。试验及应用情况表明:钻井堵漏系统符合堵漏工艺要求和使用条件,收到预期效果。