物理法随钻防漏堵漏机制与试验

根据物理法随钻防漏堵漏方法的技术原理,建立物理模型,对利用射流的水力能量给漏失层井壁形成"人造井壁"的防漏堵漏机制进行分析和室内试验研究.结果表明:自行研制的试验装置能够验证物理法随钻防漏堵漏的机制;确定的随钻防漏堵漏钻井液配方体系渗透率低、封堵能力强,并能在井壁上形成薄、韧的封堵层,有效封堵裂缝;封堵层的形成扩大了钻井液安全密度窗口,而且具有很高的强度和稳定性,承压能力可达到6 MPa,达到了随钻防漏堵漏的目的.     

保护油层自适应随钻堵漏钻井液技术研究

为了避免钻井液漏入地层,钻遇漏失地层前需要向钻井液中加入随钻堵漏剂,将普通钻井液转化为随钻堵漏钻井液.本研究针对漏失地层非均质性强、漏失通道尺寸分布范围广且难以准确预知和常规复合随钻堵漏剂适应性差等特点,研制了自适应随钻堵漏剂和自适应随钻堵漏钻井液技术.该技术能在无须明确预知漏失地层孔喉直径的情况下,自适应封堵岩石表面较大范围的孔喉,对较宽孔径分布的漏失地层具有很好的封堵作用,封堵速度快,封堵层浅,承压能力强,渗透率恢复率高,适合油层和非油层堵漏.室内实验及现场应用证明,自适应随钻堵漏钻井液封堵范围广,渗透率封堵率及渗透率恢复率达均在90%以上,具有良好的堵漏及保护油层效果.     

裂缝地层随钻段塞止漏技术

针对全部循环井浆加入刚性颗粒的随钻防漏技术中由于震动筛使用和井浆性能调控要求的限制,随钻防漏颗粒粒径和浓度不能太大的问题,提出了随钻段塞止漏技术.该技术机理就是通过单独配置高浓度段塞防漏堵漏浆,在出现漏失趋势或已经出现漏失的时候向井内注入一定体积的随钻段塞防漏堵漏浆进行防漏和堵漏.随钻段塞止漏技术使用防漏堵漏颗粒粒径可以较大,浓度也可以较高,因而能够封堵较大开度裂缝的漏失,并可以较好地协调全井浆加入刚性颗粒进行防漏堵漏的技术限制.现场试验证实了该技术对裂缝性地层的防漏和对地层出现漏失时不停钻堵漏的工艺可行性和良好的止漏效果.随钻段塞止漏技术的成功实施完善和丰富了随钻防漏技术的发展.     

条20井防漏堵漏钻井液技术

介绍了形成严重井漏的地质概括,在条20井的施工中,通过多种堵漏技术和工艺的具体实践,一方面保证顺利施工,另一方面摸索最有效的工艺和方法,达到快速、优质钻进的目的。现场应用表明,选择合适粒径的桥塞剂是桥塞复合承压堵漏的关键;桥塞复合承压堵漏+高粘坂土随钻桥浆强钻能很好的解决该区块井漏的问题,达到了防漏、提高地层承压能力和减少漏失的效果。     

一种裂缝堵漏体系在超低渗透油田的研究和应用

长庆XF油田为超低渗透、低压、低产老油田。开发过程中的洛河层井漏问题日益严重,成为影响该区钻井速度的重要因素。通过对XF油田洛河漏层孔隙结构特征、渗透率、裂缝形态和发育情况等研究,确定了可诱导裂缝发育是该区块钻井过程中井漏和堵漏一次成功率偏低的主要原因。以"理想填充"理论为指导,通过堵漏机理研究,优选堵漏剂材料,优化防漏堵漏配方,形成了一种新的防漏堵漏钻井液体系(DL—1)。经过室内防漏堵漏评价实验,该钻井液体系可在随钻过程中较短时间内有效封堵漏层,现场试验12口井防漏堵漏效果显著,施工工艺安全可靠,应用效果良好。     

渤海西部海域某区块断层防漏、堵漏技术研究及应用

渤海西部海域S油田受断鼻构造影响，存在4类共计52条断层。钻进过程因钻遇断层式破碎带，且地层承压能力低，造成了失返性漏失。通过分析漏失机理，制定了防漏技术方案，在漏失风险评估、钻井液性能控制方案及ECD精准预测与控制等方面，对该油田恶性漏失井，采用高承压堵漏技术，解决了断层漏失井堵漏成功率低的问题,对渤海油田断层防漏堵漏技术发展具有重要指导意义。     

钻井液用耐温微球堵漏剂的研制及性能评价

体膨颗粒已经在油气井钻井过程中的排水堵漏中得到应用。以丙烯酰胺、丙烯酸和二甲基二丙烯酰胺基磺酸钠为共聚单体,以过硫酸铵引发剂,XNWJ-3为化学交联剂,SP-80为分散剂,采用反相悬浮聚合法合成了一种良好膨胀性能的新型耐温微球堵漏剂,利用称重法评价了其膨胀性能的影响因素;借助配伍性实验和高温高压失水仪砂床实验评价了微球堵漏剂与钻井液的配伍性及封堵性能。结果表明:合成的耐温微球堵漏剂初始粒径为183.25μm;温度越高,矿化度越低,p H值越小,耐温微球堵漏剂的膨胀性能越好;该耐温微球堵漏剂具有较强的耐温耐盐性,与钻井液配伍性好,堵漏形成的屏障层抗压能力强,承压能力达8 MPa以上。该耐温微球堵漏剂在碳酸盐岩油气藏的钻井过程中具有广阔的应用前景。     

裂缝性地层承压堵漏模型研究及应用*

裂缝性地层承压能力低,承压堵漏难度高。为了解决该难题,从裂缝承压失稳机理出发,建立了考虑封堵层和裂缝扩展的承压堵漏新模型,分析了影响承压的关键因素,据此指导研发了高承压堵漏配方,形成了新型交联成膜堵漏技术,并开展了现场应用。研究表明,裂缝承压失稳包含封堵层失效和裂缝扩展两种形式;裂缝性地层承压能力由封堵层承压和裂缝扩展共同决定;提高承压能力要求堵漏材料抗压强度高,封堵层摩擦系数大、弹性变形率高、渗透率低,封堵层尽量封至缝口及封堵层厚度适中;新型交联成膜堵漏配方对1~5mm宽的裂缝,封堵层承压可达20MPa,抗返吐达3MPa以上,现场应用显著提高了地层承压能力。表明,承压堵漏模型具有较好的适用性,能够有效指导现场施工,为承压堵漏技术的研发提供了理论依据。     

裂缝性地层承压堵漏模型建立及应用

裂缝性地层承压能力低,承压堵漏难度高。为了解决该难题,从裂缝承压失稳机理出发,建立了考虑封堵层和裂缝扩展的承压堵漏新模型,分析了影响承压的关键因素,据此指导研发了高承压堵漏配方,形成了新型交联成膜堵漏技术,并开展了现场应用。研究表明,裂缝承压失稳包含封堵层失效和裂缝扩展两种形式;裂缝性地层承压能力由封堵层承压和裂缝扩展共同决定;提高承压能力要求堵漏材料抗压强度高,封堵层摩擦系数大、弹性变形率高、渗透率低,封堵层尽量封至缝口及封堵层厚度适中;新型交联成膜堵漏配方对1~5 mm宽的裂缝,封堵层承压可达20 MPa,抗返吐达3 MPa以上,现场应用显著提高了地层承压能力。表明,承压堵漏模型具有较好的适用性,能够有效指导现场施工,为承压堵漏技术的研发提供了理论依据。     

古潜山裂缝性漏失井固井技术应用

CBG7-5井古潜山油气藏裂缝十分发育,钻进过程多次发生漏失,漏失量大、时间长,堵漏难度大,经堵漏后地层承压能力仍然很低且无法测量具体承压能力数据,固井时由于水泥浆液柱压力高于钻井液液柱压力,导致固井施工中严重漏失。针对古潜山油气藏裂缝特征分析了裂缝型油气藏漏失机理,摸索出符合防漏的水泥浆体系,探讨了古潜山裂缝型油气藏针对性防漏固井工艺,并在CBG7-5井现场应用中取得良好效果,为古潜山裂缝性油气藏防漏技术研究提供了方向。     

吐哈油田防漏堵漏工艺技术的应用

介绍了吐哈油田防漏、堵漏工艺技术，该技术是针对吐哈井漏原因和特点，以及几年来防漏、堵漏的实践而研究摸索出的整套技术，它包括应用屏蔽式暂堵技术，加上提高地层耐压能力，合理降低钻井液密度，改善钻井液流变性为主的防漏工艺技术和以随钻、胶凝、桥塞法为主的堵漏工艺技术，该技术在现场应用中取得良好的效果和显著的经济效益，特别是在１９９１年开始到１９９３年上半年全面推广应用后，效果更显著，万米漏失率由１９９０年的４６．９次／ｋｍ下降到６．４次／ｋｍ，堵漏一次成功率由８９．７％提高到９５．８％．     

页岩气双二维水平井极限延伸能力研究

页岩气藏的开发多采用水平井,水平段的延伸能力直接影响到页岩气藏的综合开发效益。双二维水平井具有施工难度小、邻井碰撞风险低、作业费用低等优点。根据长宁页岩气的钻井实际情况,分析了钻机承载能力、钻柱安全系数、地层承压能力及额定泵压等因素对水平井延伸能力的影响,推导了相应计算模型。以长宁已钻页岩气井为基础,计算了不同影响因素随水平段长度的变化。研究表明,双二维水平井的延伸能力主要受地层承压能力和额定泵压影响,钻井施工中应选择合理的钻井液密度和排量,降低水平段岩屑床高度,采取适当的堵漏措施,选择高额定泵压的钻井泵。     

可酸化凝固型堵漏技术在胜利油田车66区块的应用

介绍了可酸化凝固型堵漏剂的配方、室内评价、施工工艺和现场施工效果.结果表明,该堵漏剂注入漏层后具有凝固强度高、凝固强度可调、凝固后体积不缩小等特点;并易形成假塑性流体,滞流能力强,特别适合于高渗透及裂缝性地层的堵漏.该堵漏剂稠化快、固化慢、强度高、可酸化、封堵效果良好.胜利油田车66区块沙三中下、沙四段砂砾岩地层压力较高且孔隙大,在同一裸眼井段中地层压力系数不同,当使用高密度钻井液时密度窗口比较小,可能造成上漏下涌或漏涌同层的复杂情况.通过多元复合作用的屏蔽暂堵和可酸化堵漏技术,加入非渗透抗压处理剂提高地层承压能力,成功地解决了高渗透裂缝性地层的严重漏失问题,减少了井下复杂情况和事故的发生.     

钻井液堵漏材料研究及应用现状与堵漏技术对策

井漏是目前钻井过程中常见且难以治理的井下复杂事故之一,是制约井下安全、影响钻井进度的主要因素之一.复杂地层钻井过程中,常用堵漏材料存在对漏失地层适应性差、抗温性能不佳、承压能力和驻留能力差等问题,缺乏科学的堵漏对策,导致一次堵漏成功率低、堵漏方法难以复制.阐述了桥接堵漏材料、高失水堵漏材料、吸水/吸油聚合物堵漏材料、聚合物凝胶堵漏材料、可固化堵漏材料、智能堵漏材料等堵漏材料的组成、特点和堵漏机理,总结了不同种类堵漏材料在不同漏失类型地层中的应用效果,提出了堵漏材料在钻井液堵漏中应用的技术途径、研发方向及堵漏对策.研究结果对于提高钻井液防漏堵漏效果、促进堵漏技术的发展具有重要的理论和技术借鉴意义.     

三种常用物理堵漏材料的优选实验研究

应用（ＡＰＩ）ＤＳ－２堵漏仪对三种常用物理堵漏材料的堵漏效果进行了对比．结果表明：高失水堵漏剂（ＤＴＲ）能有效封堵渗透性地层及１ｍｍ以下的微裂缝，与核桃壳复配后，对付大中型裂缝的漏失十分有效；单向压力封闭剂能有效地封堵渗透性地层的漏失，但不适合裂缝性地层的防漏堵漏；单封与ＤＴＲ按３２的比例混配后，堵漏效果显著增加，二者再与核桃壳混配后对付大中型裂缝的漏失十分有效，其复配比为核桃壳：单封：ＤＴＲ＝３３２时堵漏效果十分好；增加物理堵漏材料的浓度可提高堵漏效果，但可封堵的最大裂缝或孔隙尺寸是一定的．一定的浓度，宽广的颗粒尺寸分布是物理堵漏的关键因素．     

新型自胶结堵漏剂的研制

针对现有桥接堵漏剂存在的问题,研制出一种新型自胶结堵漏剂.自胶结堵漏剂为形状不规则的固体颗粒,在水介质环境中发生化学反应,其反应产物充填于颗粒之间,使自胶结堵漏剂胶结在一起,形成具有一定强度的固结体.试验结果表明:自胶结堵漏剂胶结速率及固结体的抗压强度受温度、颗粒粒径及外加剂影响,可通过颗粒粒径及添加剂进行调节;固结体具有一定渗透性,且其渗透率可调,适合于油气层堵漏.     

颗粒形状对裂缝封堵层细观结构稳定性的影响

裂缝封堵层结构与裂缝性地层封堵承压能力存在密切联系,并常常决定着钻井防漏堵漏作业的成败.为研究颗粒形状对裂缝封堵层细观结构稳定性的影响,选用5种不同形状的聚碳酸酯颗粒,模拟压力波动情况,开展裂缝封堵层剪切失稳的二维光弹实验,获得裂缝封堵层细观结构演化过程中的光弹图像,并运用Matlab处理光弹图像,析出强力链占比和强力...     

一种新型酸溶性高失水暂堵剂的研制与评价

研制了一种可用于油气储层防漏堵漏的新型高失水酸溶性暂堵剂ＸＡ,其最佳组成为碳酸钙（ＣＣ）８０％～８５％、氧化钙（ＣＬ）５％～１０％、新闻纸（ＮＰ）５％～１０％和皮革纤维（ＬＦ）５％～１０％．这种新型暂堵剂在１５％盐酸中的酸溶率可达９０％以上,用于储层防漏堵漏时,易于酸化解堵,不会伤害油气层．利用ＤＳ—２堵漏仪对ＸＡ各组分与其堵漏性能的关系进行了系统研究,优化了其组成配方,分析和评价了其作为一种高失水酸溶性暂堵剂的性能,并提供了现场使用方法．     

纤维水泥复合堵剂在温4井堵漏中的应用

温4井是吐哈盆地台北凹陷鄯善弧形构造带温吉桑区带构造鞍部上的一口预探井,由于固井质量差,油气通过油层套管与技术套管间的环空沿砾石层污染了农民饮用水源坎儿井。要求必须对套管环空及漏失的砾石层进行永久性封堵,避免污染事故再一次发生。在使用水泥塞封油层、大剂量水泥浆挤封、GSA和高强度YLD堵漏剂预堵水泥挤封等方法堵漏后,承压仍然不能满足设计要求。选择纤维水泥复合堵剂,通过对稠化性能、滤失性、流变性、析水率、抗折强度、抗冲击功、抗压强度等性能进行试验和评价,优选出了有较好配伍性的纤维特种外加剂,取得较好的封堵效果,封堵三层成功率100%。实践证明,纤维水泥复合堵剂可以有效堵漏并能保持较高的承压能力。     

超低渗透钻井液用AM/DMDAAC/AA三元共聚物制备与表征

针对随钻防漏堵漏功能封堵剂的分子结构特点,选用丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氮化铵(DMDAAC)、丙烯酸(AA)三种单体合成出了具有双亲结构的AM/DMDAAC/AA三元共聚物.通过砂床封堵实验表明,该聚合物与OCL-BST-1、BST-D、WST-100、FLC2000及JYW-2等5种国内外超低渗透处理剂配伍性良好,超低渗透封堵效果明显.