聚合物凝胶堵漏剂的研究与应用进展

聚合物凝胶堵漏剂是近年来逐步完善和发展起来的一种堵漏材料。简要介绍了聚合物凝胶堵漏剂特点及作用机理,并对国内外聚合物凝胶堵漏剂的研究及应用进行了评述。聚合物凝胶堵漏剂包括地下交联聚合物凝胶和可吸水膨胀交联聚合物凝胶,交联聚合物凝胶强度较低,必须与其他刚性材料配合才能很好地发挥作用。在堵漏施工中,交联聚合物凝胶不受漏失通道的限制,能够通过挤压变形进入裂缝和孔洞空间,最终达到封堵漏层的目的。现场应用表明,聚合物凝胶堵漏剂与其他材料配合使用,能很好地解决钻井过程中的恶性漏失,堵漏成功率高,对碳酸盐岩、裂缝发育地层及孔洞漏失特别有效。     

一种适合于海上油田新型聚合物堵漏剂的研制与性能评价

针对渤海湾上钻井过程中出现的井漏等复杂问题,通过采用乙烯基阴、阳、非离子单体与乙烯基有机硅交联稳定剂等的水溶液或聚合物溶液并加入一定量的引发剂,研制出一种新型的粘弹性聚合物堵漏剂DLJ,在地层温度下,可反应形成一种高强度的聚合物粘弹体,对地层具有很强的吸附能力和封堵能力,室内对其配方组成及其影响因素和堵漏效果做了全面的研究,实验结果表明:DLJ堵漏剂对不同渗透率的岩心均具有很好的堵漏效果,其封堵率大于99.99%,突破压力梯度大于18.0 MPa。     

一种超深水平井堵漏材料室内评价研究

针对超深水平井堵漏中常规堵漏材料的抗温、抗压特性,以及大颗粒堵漏材料输送等问题,室内研制了一种超深水平井架桥颗粒堵漏材料CQ-GXJQ。通过室内评价分析表明,该堵漏材料具有粒度可调、抗高温、机械强度高、密度低、具化学惰性等优点,可作为刚性架桥粒子用于超深水平井桥接堵漏技术中,避免因高温、高压作用导致堵漏剂性能发生变化或因长水平段运移过程中大颗粒堵漏材料提前沉降堆积而引起的堵漏失败问题。     

南化院一项目通过中石化科技部评议

<正>近日,由中石化南京化工研究院有限公司承担的中石化项目"钻井用可控延时膨胀堵漏材料的研究开发",通过了中国石化科技部组织的科研成果评议。井漏是油田钻井作业中一种常见的井下复杂情况,是困扰钻井现场提高钻井速率、节约钻井成本、有效保护储层的一个主要因素,成为制约油气勘探开发进度的主要技术瓶颈。目前,常规膨胀类堵漏剂材料其膨胀速率一般难以控制,配浆及泵送过程需要几个小时,优良的吸水膨胀堵漏剂在此过程中会高速吸水,体积大幅膨胀,影响了实际的堵漏效果。     

一种聚合物交联堵漏剂的研制与评价

针对裂缝型或缝洞型失返性漏失,堵漏材料在井下被流体稀释,导致堵漏成功率低的问题,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)单体为原料,span80为乳化剂,过硫酸钾/亚硫酸氢钠（KPS/SHS）为氧化还原引发剂,采用乳液聚合方法,制备聚合物乳液;聚合物乳液中加入4%～8%Tween80作为转相剂,1%～3%三氯化铬作为交联剂,即可制备遇水交联增稠,快速形成高强度的弹性体的聚合物交联堵漏剂。实验评价表明该聚合物交联堵漏剂在地面可以泵送至井底,井底遇水交联增稠井可驻留能力强;堵漏剂交联增稠交联时间可控,稠化时间最短可达4～5s,交联时间最短可达60min;堵漏剂交联增稠时间受井底温度、钻井液地层水的矿化度、循环的钻屑以及膨润土浆的含量等因素影响较小,形成的较高强度弹性体,可以为水泥等其他堵漏材料提供较强承托能力,减少流体对水泥稠化性能的影响,提高钻完井过程中的裂缝型或缝洞型失返性漏失的堵漏成功率。     

一种吸水树脂堵漏剂的制备与性能研究

吸水树脂是一种新型的堵漏材料,能够很好地解决钻井过程中的钻井液漏失问题,同时可有效地防止钻井液固相入侵地层裂缝而对油气层造成伤害。本文以丙烯酸、丙烯酰胺和长碳链疏水单体为原料,复合钠基蒙脱土,制备了一种适合于油气井钻探的耐盐耐压水膨体堵漏材料。分析了制备该吸水树脂各因素对其性能的影响,解释了聚合物吸水堵漏的机理,并通过室内模拟现场堵漏试验证明了这种聚合物用于钻井堵漏的可行性。     

聚合物凝胶堵漏剂研究进展

随着油气勘探开发逐渐向深层、深水、非常规等复杂资源拓展,钻井工过程中钻遇的地层情况愈加复杂,井漏事故频发。聚合物凝胶是常用的堵漏剂之一,其主要通过化学交联反应或依靠分子间作用力,形成高强度空间网络结构凝胶体,对复杂地层漏失通道进行封堵。通过文献分析,阐述了聚合物凝胶堵漏剂的作用机理,论述了交联型和非交联型聚合物凝胶堵漏剂的性能及应用现状,分析了目前聚合物凝胶堵漏剂的优势及不足,提出了其在钻井液堵漏领域的技术研发方向及应用前景展望。     

STP堵漏剂在M油田裂缝性灰岩地层中的应用

伊拉克M油田复合盐膏层以下裂缝性灰岩地层漏失风险较高,尤其是钻非标井眼定向井时,因环空间隙小、环空压耗大及岩屑堆积等,导致井底当量密度较高,易发生井漏。中海油服在M油田钻井过程中,逐渐摸索出一套防漏堵漏方法,其中以STP堵漏剂复配桥堵材料堵漏效果较好,本文重点论述M油田裂缝性灰岩地层的漏失原因及STP堵漏剂复配桥堵材料的应用实例,为其他地区裂缝性灰岩堵漏提供借鉴。     

高酸溶性随钻堵漏剂SSZ-Ⅰ的室内研究

针对目前随钻堵漏剂酸溶性差、对钻井液性能影响大等问题,在室内利用酸溶性较好的刚性颗粒材料、可变形材料和纤维材料等研制出了一种高酸溶性随钻堵漏剂--SSZ-Ⅰ,分析了该堵漏剂的作用机理,并对其性能进行了评价。实验结果表明:SSZ-Ⅰ具有较好的酸溶性,有利于现场酸化解堵,可用于储层堵漏,具有一定的抗温性能,且对钻井液性能影响小,对渗透性漏失地层具有很好的堵漏效果,具有较好的应用前景。     

HHH堵漏剂在冀东油田的应用

冀东油田部分层位漏失情况非常厉害,常规堵漏剂堵漏效果差,严重影响了钻井工作的正常进行。为了更好的控制漏失,提高钻井速度,技术人员引进了HHH堵漏剂,该堵剂应用工艺简单,效果明显。     

川西深层水平井钻井液技术

钻井液中的MMAP、FA367、KPAN、NH4PAN可提高钻井液的抑制性能,其中MMAP还可改善钻井液的携岩能力;同时,该钻井液中的聚合醇既可提高钻井液的抑制性,还可与裂缝暂堵剂LF-2、多软化点沥青配合使用对储层裂缝进行快速封堵;原油、高效液体润滑剂RH220、固体润滑剂RH102、乳化剂SP-80、OP-10配合使用,提高泥饼质量,降低井下摩阻。现场应用表明,该钻井液体系具有较强的防塌、井眼净化、润滑防卡等性能,能够满足川西深层水平井的钻井需要。     

抗高温堵漏隔离液的研制与评价

针对地层埋深大,温度高(＞150℃)的地区,实际固井生产中存在不同程度的漏失,严重影响固井质量等问题,开发出了一种流变性好、稳定性强、密度范围宽、实现封堵的抗高温防漏型隔离液,通过在隔离液中添加核桃壳刚性架桥材料,并复配以木质素纤维和聚合物可变形胶束,用以在隔离水泥和钻井液时对地层裂缝实现有效封堵。采用自由基水溶液聚合方法,用2-丙酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和丙烯酰胺(AM)及其衍生物,合成了适用于隔离液的聚合物堵漏剂,通过红外光谱分析,各单体成功参与反应。对复合堵漏剂的配比加量进行了优选,当复配堵漏剂配比为1%木质素纤维+2%聚合物+1% 18目核桃壳时,隔离液能达到160℃下5 MPa的堵漏承压能力。通过对隔离液的综合性能的评价,包括隔离液的高温稳定性、流变性能、与水泥浆的流变相容性,证明得到的隔离液的高温稳定性和流变性能优良,在160℃时上下密度差为0.01 g·cm^-3,与水泥浆的流变相容性、稠化相容性和失水相容性较好,不会影响水泥浆的泵送且不会缩短胶凝时间。     

互穿聚合物网络凝胶调剖堵水剂的研究进展

综述了互穿聚合物网络凝胶调剖堵水剂的国内外研究现状;阐述了互穿聚合物网络凝胶调剖堵水剂的制备方法、原料、配方、性能以及现场应用效果;同时指出了互穿聚合物网络凝胶调剖堵水剂的发展趋势。研究成果对改善高含水油田注水开发效果具有一定的参考价值和指导意义。     

新型高效高滤失堵漏材料的室内研究

研制了一种新型高效高滤失堵漏材料GY-1，该材料由多微孔粉剂、悬浮剂、增强剂及固化剂按一定比例优化复配而成的混合物。测定其在清水、4％土浆及钻井液体系中的常规性能，探讨了其高滤失堵漏作用机理。通过模拟堵漏实验评价了其配制的堵漏浆液封堵裂缝的效果，针对大的裂缝可加入惰性材料进行复配。综合实验结果表明：GY-1具有滤失速度快、堵漏效果好、承压强度高等特点，可直接在清水或土浆中配制，操作简单、使用方便。     

AM／AMPS／DMDAAC共聚物合成及其降滤失性能研究

以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、二烯丙基氯化铵为原料,采用氧化-还原引发体系合成了耐温、耐盐的钻井液降滤失剂。讨论了引发剂加量、二烯丙基氯化铵加量和反应温度对聚合物降滤失性能的影响。当引发剂加量为0．15％、二烯丙基氯化铵加量为10％、反应温度为45℃时,合成的聚合物在高温、高含盐条件下具有优良的降滤失性能。     

缅甸Y-1井钻井液的研究与应用

通过聚合物体系直接转化得到KCl／PHPA钻井液体系,使用KCl、PHPA控制泥浆的抑制包被性能,使用沥青类、树脂类处理剂增强泥浆的封堵防塌性能,维护适当的流变性能并且严格控制失水。将KCI／PHPA钻井液体系用于缅甸Y-1井的现场钻探,结果表明,该体系具有抑制性好、防塌能力强、滤失量低、润滑性能好、性能易于调控等特性,有效地克服了凝灰岩地层破碎掉块、坍塌、岩屑携带等问题。钻井过程中起下钻畅通,下套管顺利,井径规则,满足安全钻井的要求。     

压裂液用绒囊暂堵剂实验研究

由于绒囊暂堵剂在钻完修井及煤层气勘探开发中的暂堵作用得到应用,本文针对绒囊暂堵剂在压裂暂堵方面进行研究;通过对绒毛剂、成膜剂、成核剂的筛选,选定0.3%的绒毛剂A、浓度超过0.1%成膜剂及0.3%成核剂6为优选的绒囊暂堵剂浓度及材料;并对绒囊暂堵剂与压裂液及压裂液添加剂配伍进行及破胶性评价,绒囊暂堵剂与压裂液及添加剂配伍并不影响压裂液冻胶的破胶性;通过细管摩阻实验发现绒囊暂堵剂比清水有更高的摩阻压差。     

OYZX深部封窜剂的研制及应用

为了提高高含水窜流型油藏注入水有效利用率,封堵高渗透窜流通道,研制开发出了OYZX深部封窜剂。该封窜剂通过其自身发生形变、恢复作用,封堵高渗透窜流通道,实现深部液流转向。室内研究显示,该封窜剂韧性好、可任意变形、不易破碎断裂、耐温耐盐、热稳定性好;可通过调节该封窜剂使用浓度、控制注入压力,实现定位封堵高渗透窜流通道。将该封窜剂与OYDJ调剖剂组合使用,在胜利孤东采油厂进行深部封窜试验,获得较好效果。