随钻防漏堵漏技术机理的探讨

钻井过程中很容易发生井漏,轻微的井漏会影响钻井工作的效率,严重的漏失则要耗费大量的生产时间及人力、物力甚至会引起诸如井塌、卡钻、井喷等一系列复杂情况与事故。所以,井漏一直是钻井工作中亟需解决的技术难题。文中介绍一种新的防漏堵漏技术——物理法随钻防漏堵漏技术,建立了基于该项技术的井下物理模型,并以流体力学为研究基础阐述了该项技术利用井下侧向水力工具的旋转射流作用在漏层裸眼井壁上形成低渗透、牢固滤饼的机理和方法,设计了水力工具的喷嘴。该技术不但达到了随钻防漏堵漏的目的,而且能有效提高漏失地层的钻井速度和降低钻井成本。     

物理法随钻防漏堵漏机理研究

物理法随钻防漏堵漏方法是利用专用井下工具将泵入的钻井液流量分流小部分，采用旋转射流直接作用于漏失井壁，配合合适的钻井液体系，使井壁滤饼形成的渗透率接近于零的随钻防漏堵漏技术。针对渗透性漏失及裂缝性漏失地层特点，以流体力学为基础，建立了基于物理法随钻防漏堵漏的物理模型，阐述了利用旋转射流的水力能量给漏失层井壁形成“人造井壁”随钻防漏堵漏的机理和方法。该方法不仅达到了随钻防漏堵漏的目的，还有效地扩大了钻井液密度安全窗口，有利于保护油气层。     

物理法随钻防漏堵漏技术与钻井液研究现状

物理法随钻防漏堵漏技术是一种防、堵结合的新方法,可解决西部油气深井孔洞渗透性地层和裂缝性地层钻井中的井漏问题.采用流体力学和射流理论基本原理,把钻井过程中泵入井底的钻井液进行分流,将15%左右的钻井液通过一种独特的井下工具分流,采用新型射流的水力能量作用方式直接射入可能漏失井壁,配合相适应的具有随钻防漏堵漏作用的钻井液体系,使漏失井壁快速形成"人造井壁",从而达到随钻防漏堵漏的目的,提高漏失井壁的承压能力和钻井液的密度窗口,对油气层也有保护作用.     

新型随钻防漏堵漏钻井液技术研究

针对渗透性漏失地层,开发出一种封堵效果好、封堵范围广的随钻堵漏剂ASK-1。ASK-1随钻堵漏剂主要由柔性粒子和聚合物复配组成,通过两者的共同作用达到快速有效封堵孔隙或微裂缝的作用。该堵漏剂对孔径较宽渗透漏层封堵作用良好。室内评价,在一定范围内,渗透率封堵率超过90%以上,封堵带强度大于8MPa。现场应用证明,可有效提高地层承压能力,且防漏及堵漏效果良好。     

随钻防漏堵漏技术研究

在钻遇安全密度窗口窄、裂缝发育的地层时，实施随钻防漏堵漏技术意义重大。该技术的关键在于当诱导裂缝开启到很小的时候，随钻防漏剂就进入裂缝，由单级颗粒架桥变缝为孔，然后逐级填充，在很短的时间内、漏失量很少的情况下堵死裂缝，同时使堵塞段具有一定承压能力。用改进型DL堵漏仪，采用带宽度为1～3mm裂缝的不锈钢模具，从架桥粒子的形状、浓度、性质以及与裂缝尺寸的匹配程度等方面评价了不同混合物的堵漏能力，得出了随钻堵漏剂的组成和级配关系。在DN2-24井的现场试验证实，该随钻防漏堵漏技术能很大程度地减少漏失量和停钻堵漏次数，提高地层承压能力，实现了对漏失点多、量大、位置不确定地层的随钻封堵；随钻堵漏剂的用量少，约为1％～1．5％，粒径也较小，约为0．125～0．180mm，对钻井液性能影响小。     

物理法随钻防漏堵漏机理的数值模拟研究

物理法随钻防漏堵漏技术能有效控制和处理井漏事故,尤其对渗透性漏失和裂缝性漏失有较好的防漏堵漏效果.以Realizableκ-ε紊流模型为基础,根据流体动力学理论建立了在旋转射流作用下环空流场的数学模型,分析了相应的边界条件,进行了网格划分,使用CFD软件Fluent模拟计算了物理法随钻防漏堵漏时的流场.模拟结果和试验结果基本相似,在实际环空返速下,侧向射流受到的干扰较小,并有很好的堵漏效果.模拟结果为物理法随钻防漏堵漏钻井水力参数设计、井底水力能量分配提供了理论依据.     

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。     

物理法随钻堵漏技术的试验研究

分析了一种新的防漏堵漏技术--物理法随钻防漏堵漏技术的室内试验堵漏效果,根据其作用机理和基于该技术的井下物理模型,结合实际应用时的钻井参数,设计并制造了防漏堵漏试验装置.通过对比分析不同条件下的堵漏试验结果,研究旋转射流在井壁上的影响,对几种堵漏材料的随钻防漏堵漏效果进行了试验评价;在钻井液配方不变的条件下,分析了钻柱转速对堵漏效果的影响以及应用该技术前后的堵漏效果.最终确定了合理的随钻防漏堵漏钻井液配方,并证实物理法随钴防漏堵漏技术具有显著的防漏堵漏效果.     

油南构造防漏堵漏技术研究与应用

柴达木盆地油南构造地质情况异常复杂，井漏严重，通过重点预探井油南1井的钻探实践，本文分析了油南构造钻井的漏失机理，认为油南构造上油砂山组（N2^2)地层裂缝发育，地层含盐量高溶解后易发生井漏，并且地层压力低。针对这些问题，总结出了一套在油南构造钻井的防漏堵漏技术措施，在油南1井的施工中取得了良好的效果。     

川南深层页岩气水平井随钻防漏堵漏技术

本研究优选出对油基钻井液性能影响较小的三种堵漏材料:聚硅短纤维-1,随钻堵漏剂-2,超细碳酸钙,并进行复配实验,最终得出油基钻井液随钻防漏堵漏配方:硅短纤维-1(1.5％)+随钻堵漏剂-2(1％)+超细碳酸钙(0.5％),形成了油基钻井液随钻防漏堵漏工艺技术,在泸州区块应用7口井,有效地预防渗透性漏失的发生,7口井在四...     

带压堵漏技术的研究现状及应用

介绍了带压堵漏技术工作原理与特点,概述了该技术的研究现状与发展,带压堵漏由夹具、密封剂、专用注剂工具和操作方法 4部分内容组成。其中,密封剂和夹具是这项技术的关键技术环节,密封剂性能应满足耐介质性、耐热性、适宜的固化时间、密封空间内残余收缩量要小,最好能不收缩等要求。结合带压堵漏技术在某炼油厂的实际应用,证明了价值所在,指出了带压堵漏包括对有关人员专门的培训、制定详尽的安全施工措施、配戴安全防护用品和在高空作业架设带防护栏的防滑平台等安全注意事项。带压堵漏技术还不够完善,有待进一步研究和提高,提出了一些可操作性的建议。     

随钻堵漏技术在滨4-10-10井中的应用

滨4-10-10井是胜利油田滨4区块平方王油田的一口生产井,钻探目的是开发平方王油田东块沙四中部油藏,完钻层位沙四段。滨4区块地层联通性好,孔隙度大,并不同程度存在着大孔道及地层亏空,漏失严重。研制开发出了新型随钻堵漏钻井液,并在滨4-10-10井进行现场试验,取得了良好的防漏和堵漏效果,实现了边钻进边防漏边堵漏的综合堵漏措施,达到了快速安全钻进的目的。现场使用表明,随钻堵漏钻井液性能稳定,能够快速提高粘度和切力,性能易于现场调整,具有很强的防塌润滑性及一定的安全性,同时又具有堵漏作用,起到桥堵加固作用,与其它添加剂配伍性能好;具有一定的密度调节范围,不需要特殊设备,易于操作,施工简单,该钻井液体系具有很强的防漏、堵漏能力,具有常规钻井液的优良特性和很强的封堵能力及承压能力。     

封窜堵漏技术研究与应用

针对中原油田进入高含水期,油水井井况恶化,油井水泥返高以上套破及部分油井存在的大孔道难以封堵等问题,引进了一种新型高强度复合堵剂,该堵剂稳定性好、反应时间可控、封堵性强、耐高温、温度适应范围宽,且具有抗盐、抗稀释性能。现场应用表明,该技术对封堵套破和部分油井存在的大孔道有良好效果。解决了油井水泥返高以上套破及部分大孔道难于封堵的难题,恢复了可采储量。经济效益和社会效益显著。     

油气集输系统法兰免动火柔性带压注胶封堵技术研究与应用

法兰密封失效是油气集输流程中常见的生产故障,其可导致油气集输系统非正常停产检修,经济损失巨大.为提高法兰密封失效的堵漏效率,研发了一种法兰免动火柔性带压注胶封堵技术.该技术采用柔性卡环包裹在发生泄漏的法兰外侧,建立新的密封结构,使用专业注胶工具,通过注胶孔向法兰之间的缝隙内注入密封胶体,实现带压封堵泄漏,具有安全、便捷...     

随钻下套管技术——在我国南海油田的首次应用

随钻下套管技术是80年代末90年代初发展起来的新工艺。本文介绍其基本理论、作业程序和应用实例。实践证明,该工艺具有创意新颖、安全可靠、操作简单和经济效益高等特点。该技术首次在我国海上油田——南海流花11—1油田的应用收到了较好的效果。     

随钻测井技术进展和发展趋势

大斜度井、水平井钻井活动推动了随钻测井技术的发展,在海上钻井中几乎100%使用随钻测井.目前大多数电缆测井项目都可按随钻的方式进行,一些LWD探头的测量质量已经达到同类电缆测井仪器的水平.随钻遥测,随钻电法、声波、核、核磁共振、随钻地震等技术近几年具有长足的发展.随钻测井资料主要应用于地质导向和地层评价.大力发展随钻测井技术是国外油田技术服务公司的一个主要关注方向.我国发展随钻测井技术要有新的思路,实现跨越式发展,才能紧跟世界石油工业先进技术的发展步伐,达到提高国内随钻测井技术水平的目的.     

随钻刮壁技术研究

钻井中的刮壁作业是为了清除套管壁上的杂物,保证后续固井过程中尾管悬挂器的有效坐挂。常规的刮壁作业需要起钻、更换钻具,然后对特定井段或技术套管段进行刮壁。当刮壁作业完成后,需再次起下钻、更换钻具,进行后续作业。针对常规刮壁技术存在的作业工艺流程复杂,时效损失严重,无法满足钻完井提效技术要求的弊端,提出随钻刮壁技术,实现钻井、刮壁一体化作业。介绍了随钻刮壁工具的结构及工作原理,并进行力学分析。     

塔北奥陶系可控状态下的边漏边钻技术

塔北塔河油田的奥陶系碳酸盐岩地层,井深通常在5500m以上,溶洞、裂缝比较发育,钻进过程中钻井液经常有进无出,有时"上吐下泻",很难找到钻进平衡点。通过采用地面设备(旋转防喷器等)控制井口回压,配合改进的反循环压井技术,在边漏边喷的特殊工况下继续钻进,有效地减轻了对地层的污染。主要介绍了边漏边钻工艺设计、工艺操作要求和现场实施情况。边漏边钻工艺技术的实施,顺利钻穿了溶洞、裂缝型地层,完成了钻井地质任务。可控状态下的边漏边钻工艺作为一种非常规的钻井技术,为复杂地层的顺利钻进、油气层的发现及打开更多产层提供了有效的措施。     

石化装置泄漏易发性评估方法及其应用研究

根据基于失效数据库的设备管线泄漏频率计算原理,结合API 581文件提出了设备修正系数的估算方法。应用DNV开发的LEAK软件得到了装置中设备管线在对应孔径分布下的泄漏频率,并从泄漏频率等级和泄漏事故易发性两方面构建了泄漏易发性评估指标。最后以乙烯装置裂解气干燥系统为对象进行了泄漏易发性评估方法的工程应用。结果表明,系统内设备管线的泄漏易发性在基本可控范围内,与实际情形基本相符。评估结果可为企业设备管线检修规划提供参考和借鉴。