用于诱导微裂缝封堵的油基凝胶体系

四川长宁区块油基井段龙马溪组地层诱导型微裂缝发育，漏失频繁，油基堵漏手段主要为颗粒型桥堵，成功率低，耗时较长，为此研发了一套基于动植物油脂和环氧树脂的复合油基凝胶，可侵入地层微裂缝进行封堵，提高堵漏成功率。考虑到现场应用的可行性，室内对该凝胶的抗压强度、稠化时间、抗油基钻井液侵污能力进行了评价，并进行了模拟堵漏评价。结果表明，该凝胶的抗压强度可达5.1 MPa；凝胶的成胶时间可控制在3 h以上，提供了足够的安全施工时间；油基钻井液侵污对凝胶强度影响小，且不缩短稠化时间。该油基凝胶的各项性能指标表明其适用于油基段微裂缝堵漏。     

基于弹性网眼体的油基钻井液堵漏体系研究与应用

针对常规堵漏材料与裂缝适应性差的难题，优选压缩变形性好的弹性网眼体作为架桥材料，对其表面改性制备了耐温耐油弹性孔网材料，通过研选刚性颗粒、弹性颗粒、纤维材料，构建了基于弹性孔网的油基钻井液堵漏体系。室内利用2 mm×1 mm楔形长裂缝封堵模拟评价实验装置对堵漏体系封堵性能进行了评价。实验结果表明，形成的堵漏体系裂缝封堵区域位置适中，封堵区域厚度增加，漏失量小，承压能力高。基于弹性孔网的油基钻井液堵漏体系在现场进行了多口井的应用，一次堵漏成功率达84.6%。该技术成果可为裂缝性地层油基钻井液漏失提供行之有效的技术思路。     

页岩油钻井漏失机理及防漏堵漏技术

针对页岩油钻井过程中漏失频发的问题,以济阳坳陷页岩油开发为例,分析了页岩油钻井油基钻井液的漏失机理。分析发现,页岩油藏天然断裂系统发育,容易发生漏失;页岩脆性强,表面油润湿,长水平段压耗大,易产生诱导裂缝漏失;油基钻井液使堵漏材料摩擦系数降低,防漏堵漏难度大。基于页岩油油基钻井液的漏失机理,对弹性孔网材料进行了表面改性处理,优选了填充材料,研制了一袋式堵漏剂,并开展了室内长裂缝封堵评价实验和现场试验。结果表明,研制的一袋式堵漏剂封堵效果好,2 mm×1 mm长裂缝承压强度达10 MPa,现场堵漏一次成功,较好地解决了页岩油油基钻井液漏失难题,为保障页岩油藏的优质快速钻井提供了技术支持。      

表层裂缝漏失凝胶随钻堵漏技术及应用

针对多个油田表层漏失频发、常规停钻堵漏反复折腾、损失大量时间与费用的难题,提出了表层漏失凝胶随钻堵漏技术。该技术所用堵漏材料由特种凝胶ZND、凝胶强度调节剂TD-1及常规随钻桥堵材料按一定比例构成,相互间协同增效。室内实验表明,凝胶ZND随钻堵漏钻井液流变性、失水造壁性适中;对开度4.0mm×3.5mm裂缝封堵的承压能力最小为3.6MPa,漏失量小,且封堵在裂缝腰部。现场应用证明凝胶ZND随钻堵漏钻井液技术能对表层漏失进行有效的随钻堵漏。     

网状泡沫材料的堵漏特性研究

针对钻井液在长裂缝性漏失问题,室内评价了一种新型网状泡沫堵漏材料,将其与筛网堵漏材料进行对比和复配,研究出针对裂缝性漏失堵漏效果良好的配方。实验结果表明,该堵漏配方具有良好的封堵长裂缝能力,将质量分数为0.08%的网状泡沫（体积分数为4%）加入到原无法成功封堵模拟裂缝的基础配方中后可承压5 MPa,漏失水基钻井液165mL;与质量分数为0.45%筛网堵漏材料复配能使漏失量减少到45 mL,在高密度油基钻井液中也可承压5 MPa,但漏失量相对较大。网状泡沫堵漏材料可压缩变形,适用于各种尺寸裂缝。钻井液在泡沫孔隙中流动阻力大,大量网状泡沫颗粒分布于裂缝中能够形成多个较弱封堵隔墙,缓解了尾部封堵隔墙承受的压力,同时也可以在较窄裂缝中与刚性颗粒共同起到架桥作用。由于网状泡沫堵漏材料在油基钻井液和高温条件下强度变弱,因此更适于在常温水基钻井液中使用,且其来源广泛,经济实用,具有良好的应用前景。      

油基钻井液凝胶堵漏技术实验探讨

钻井工程中使用油基钻井液一旦发生严重漏失,现场处理更困难,且目前尚未形成油基钻井液的高效堵漏技术,因此提出并探讨了油基钻井液用凝胶堵漏方法。研选结果表明,胶凝剂NJZ能够在柴油中具有良好的溶解性,且成胶性能较好,胶凝剂NJZ与交联剂JLJ成胶效果最好,而其与交联剂AlCl₃·6H₂O、AlCl₃·6H₂O和NaOH复配的成胶效果较差,无法满足要求,胶凝剂NJZ浓度为10.0%、交联剂JLJ浓度为4.0%时,使用乳化剂EHJ的交联效果最好,凝胶强度最高。用正交实验法优化了凝胶堵漏体系配方,分析了温度、pH值、剪切作用等对成胶性能的影响。通过填砂管室内实验评价表明,采用双液注入方法,结合多次挤注工艺,相对水基凝胶堵漏体系,新研制的油基凝胶具有更强的堵漏作用效果,且具有良好的抗温性,在120℃下仍具有较高的凝胶强度,承压能力梯度达到1.05 MPa/m。      

致密油藏长段水平井防漏堵漏技术

吐哈盆地三塘湖油田西峡沟构造带二叠系条湖组地层为裂缝性油藏,钻井开发过程中恶性井漏频繁发生。为了解决三塘湖油田马49区块致密油藏的恶性井漏难题,在分析马49区块已钻井的井漏原因的基础上,开发了一种凝胶复合防漏堵漏技术,研究了凝胶复合防漏堵漏体系对水平井的配伍性、可泵性、抗温性和承压能力,并报道了该体系的现场应用效果。研究表明,所配制的凝胶复合防漏堵漏体系与水平井的配伍性良好;该体系的成胶时间为30 min,可泵性良好;该体系具有较强的抗温性能,在100℃老化不同时间后的凝胶复合防漏堵漏浆侵入砂床的深度变化不大;该体系具有良好的封堵承压能力,在静态/动态情况下均可在宽度为1数3 mm缝隙中形成有效封堵层。凝胶复合防漏堵漏技术成功解决了马49区块致密油藏恶性漏失难题,比同区块平均漏失量减低94.57%,堵漏损失时间节约89.51%,钻井周期节约37.26%,实现了钻井提速提效的目的。     

凝胶水泥堵漏剂的制备与性能

针对大裂缝、孔洞性恶性漏失以及含水层的恶性漏失,为了解决水泥浆堵漏存在水泥浆无法驻留、易被水 稀释、胶结强度差、堵漏效果差的问题,以丙烯酰胺（AM）、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）、N-乙烯基吡咯烷 酮（NVP）和疏水单体MJ-16 的共聚后水解方式制备了四元高分子凝胶,将凝胶加入水泥浆中形成凝胶水泥浆复 合堵漏体系,研究了复合体系的抗水稀释性能、流变性、驻留能力以及抗压强度。结果表明,该凝胶高温下具有 良好的流变性能,表现出较好的抗温性能。凝胶与水泥、缓凝剂、消泡剂形成的凝胶水泥体系流动度达21 cm、稠 化时间可调,可安全泵送;体系入水仍为一体,在150 r/min 的搅拌速度下未被水稀释,具有良好的抗水侵性能;体 系通过1 mm裂缝的时间是普通水泥浆的10 倍以上,具有良好的滞留能力,能够停留在漏层入口处堆积,且抗压 强度达到7 MPa以上。该凝胶水泥体系特别适用于大孔道、大裂洞、暗河及含水层的漏失堵漏。     

塔里木油田防漏堵漏技术进展与发展建议

针对塔里木油田复杂地质条件下的井漏问题,结合地层特征分析了该油田的井漏类型,总结了该油田防漏堵漏技术发展历程及取得的技术成果.分析可知,塔里木油田漏失类型包括孔隙性漏失、裂缝性漏失和溶洞型漏失,但以裂缝性和缝洞型漏失为主.该油田的防漏堵漏技术发展经历了基础体系建立阶段和特色技术发展完善阶段,形成了油基钻井液防漏堵漏、高...     

涪陵页岩气田油基钻井液随钻堵漏技术

涪陵页岩气田焦石坝区块三开水平段采用油基钻井液钻进过程中,因堵漏材料与现场钻井液配伍性差导致堵漏成功率低、易复漏,针对该问题,研究了油基钻井液随钻防漏堵漏体系。基于"刚柔并济,变形封堵,细粒充填及限制渗透"的堵漏原理,通过室内试验,优选了JHCarb刚性堵漏剂、HIFlex变形颗粒与H-Seal弹性封堵剂,并配制了油基钻井液用随钻防漏堵漏体系。该体系与油基钻井液配伍性好,耐油耐温性能佳,可长时间在井浆中循环,预防渗透性漏失,封堵宽度小于3.0 mm的裂缝,承压能力大于7 MPa。该体系在焦石坝区块页岩气水平井水平段油基钻井液钻进过程中进行了应用,有效防止了易漏地层的渗透性漏失,成功解决了钻进过程中漏速10.0 m3/h左右的漏失问题。研究结果表明,该油基钻井液随钻堵漏技术能解决页岩地层的漏失问题,有效提高了地层承压能力,保证了固井作业顺利进行。      

页岩气油基钻井液堵漏技术及其在长宁区块应用

页岩气水平井油基钻井液井漏治理困难,增加了页岩气勘探开发的成本。针对现有油基专用堵漏材料缺乏且部分油基堵漏材料存在抗压强度低、封堵性差、抗温稳定性不良、与油基泥浆配伍性等问题以及油基堵漏施工工艺技术存在的问题,优选出油基钻井液专用分散性好、抗压强度高、热稳定性好、配伍性好的油基堵漏材料,形成防漏堵漏配方及配套的堵漏施工工艺技术,解决页岩气水平段裂缝、微裂缝漏失治理难题,减少油基泥浆漏失,降低单井投资。     

可控胶凝堵漏剂的研究与应用

针对重庆涪陵焦石坝区块页岩气开发过程中,从钻表层至完钻频繁发生溶洞、裂缝性恶性漏失,且堵漏成功率低的难题。中原固井公司通过对堵漏胶凝材料、触变剂、纤维增韧剂、膨胀剂、微胶囊及表面调节剂等材料的研究,研制出一种可控胶凝堵漏剂,并在室内对其堵漏性能、机理进行了评价、分析。可控胶凝剂对渗透性、大孔道、裂缝性和溶洞性漏失地层具有很好的堵漏效果。该堵剂适应温度为30～80℃,凝结时间可调,固化体强度常压4 h可达到5.0 MPa,8 h强度达到10 MPa以上,承压强度大于14 MPa,并具有抗水侵能力和强触留能力。现场应用的45口井,堵漏成功率达到了80%以上。可控胶凝堵漏剂为溶洞、裂缝性漏失堵漏的探索作出了积极的贡献。      

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。      

用于油基钻井液堵漏的氯氧镁水泥浆体系

氯氧镁水泥具有优良的机械和热性能,常作为工业地板、防火、砂轮和墙体保温材料。针对常规水泥浆存在的抗侵污能力和酸溶性差,无法处理油基钻井液恶性漏失问题。利用氯氧镁水泥硬化体系的多元结晶相,采用DISP-S作为分散剂,DOT和Atmp复配作为缓凝剂,对氯氧镁水泥体系进行了优化,设计了一种可应用于油基钻井液大型漏失的堵漏水泥浆体系。实验结果表明,该堵漏水泥浆的密度为1.76 g/cm3,沉降稳定性良好,自由水含量几乎为0,失水量小于40 mL,在60℃下的稠化时间可达230 min,在中低温范围内水泥石的抗压强度均在30 MPa以上,侵入油基钻井液的水泥石仍然具备一定的力学性能,并且能在浓盐酸中完全溶解。     

用于油基钻井液堵漏的氯氧镁水泥浆体系

氯氧镁水泥具有优良的机械和热性能,常作为工业地板、防火、砂轮和墙体保温材料。针对常规水泥浆存在的抗侵污能力和酸溶性差,无法处理油基钻井液恶性漏失问题。利用氯氧镁水泥硬化体系的多元结晶相,采用DISP-S作为分散剂,DOT和Atmp复配作为缓凝剂,对氯氧镁水泥体系进行了优化,设计了一种可应用于油基钻井液大型漏失的堵漏水泥浆体系。实验结果表明,该堵漏水泥浆的密度为1.76 g/cm3,沉降稳定性良好,自由水含量几乎为0,失水量小于40 mL,在60℃下的稠化时间可达230 min,在中低温范围内水泥石的抗压强度均在30 MPa以上,侵入油基钻井液的水泥石仍然具备一定的力学性能,并且能在浓盐酸中完全溶解。      

抗高温高强度恶性漏失堵漏凝胶室内研究

钻井作业过程中,时常会遇到大裂缝性或溶洞性恶性漏失地层。能否有效封堵,决定着钻井作业安全与否和作业成本的高低。恶性漏失因为漏失空间大、连通性好、存在地层水冲稀、漏层温度高、堵漏浆体难滞留等因素,一般化学堵漏剂难以奏效。研制了一种新型凝胶堵漏浆体来解决以上难题。通过实验确定了高分子有机物作为成胶聚合物,有机酸作为有机交联剂,刚性颗粒及架桥纤维作为支撑剂的抗高温高强度堵漏凝胶配方。在室内对凝胶进行了流变性、抗温性、膨胀性、韧性、黏壁性和封堵性的评价,可知该凝胶具有良好流动性,抗温可达150℃,抗地层水冲稀,膨胀性好,黏弹性及黏壁性良好,可有效粘附岩石表面承压封堵。该凝胶能有效封堵1~5mm缝宽的不同缝型的钢铁裂缝岩心,封堵承压能力强,为封堵恶性漏失提供了可行、有效的方法。     

溶洞堵漏用遇水增稠承托液的室内研究

处理大溶洞、大裂缝引起的失返性漏失,目前主要采用水泥浆进行堵漏。施工中,在注入水泥浆之前,需注入起承托作用的高黏度承托液,保证水泥浆停留洞口,从而达到堵漏目的。目前常用的承托液主要以高黏度稠浆为主,极易被地层水冲稀,无法起到承托目的。通过室内合成高分子聚合物YSZC-1,并将YSZC-1与油基液体复配,形成一种遇水增稠型油基承托液,该承托液黏度可调,能满足现场施工要求。遇水增稠的特性从根本上避免了承托液被冲稀导致溶洞堵漏失败的可能。该承托液与清水、水基钻井液混合后,表观黏度呈指数级上升,承托液与水基钻井液按照体积比1:1混合时,混合后承托液黏度最大,体积比上升至1:9时承托液表观黏度仍然达到133 mPa·s,具有很强的抗稀释性,在150℃,老化16 h,表观黏度无明显下降。该承托液抗盐能力达到饱和,抗Ca2+能力在5%左右,具有很好的抗盐性,与水泥浆有较好的相容性,不会造成水泥浆“闪凝”影响施工安全,能满足溶洞堵漏对承托液的各项要求,提高溶洞堵漏成功率。      

球状凝胶复合封堵剂的研制与应用

为解决涪陵地区页岩气储层层理、裂缝发育导致的油基钻井液漏失严重的问题,通过分析页岩气地质特征及油基钻井液特性,研制出纳微米级可变形球状凝胶,辅配优选出的片状、纤维状封堵材料,合成了球状凝胶复合封堵剂。室内评价表明,在油基钻井液中加入2.4%球状凝胶复合封堵剂后,高温高压滤饼厚度由4.0 mm减小至1.5 mm,高温高压滤饼渗透率降低97.66%,20/40目石英砂床封堵承压能力由2 MPa提高至17 MPa。该球状凝胶复合封堵剂在涪陵地区66口井的现场应用结果表明,其与油基钻井液的配伍性好,可随钻封堵微孔、微裂缝,防止或减少钻井液漏失,从而有效降低油基钻井液的钻进损耗。      

可酸溶固化堵漏材料的封堵及储层保护性能

为了解决恶性漏失及储层段漏失控制难题,制备了一种新型可酸溶固化堵漏材料,基于室内评价手段研究了该堵漏材料的密度、粒径分布、流变性、高温高压固化性能、封堵承压性能和储层保护性能,并提出了现场应用方案。研究表明,可酸溶固化堵漏材料基浆密度为1.32 g/cm3,通过添加密度调节剂可使密度在0.8-2.4 g/cm3之间可调;材料粒径D50和D90值分别15.0 μm和50.8 μm,可以进入地层微米及以上宽度裂缝进行封堵;室温下基浆表观黏度为60 mPa·s,终切值约为初切值的2-3倍,且具有良好的稳定性。材料基浆初始稠度小于10 Bc,且可实现直角稠化,稠化时间可根据实际施工时间设定。材料抗钻井液污染能力强,10%侵入量下稠化时间延长约30 min,固结体强度未发生明显下降。8 mm裂缝封堵带承压可达18 MPa以上,可有效解决恶性漏失问题。固结体渗透率可达0.81×10-3 μm2,且在15%盐酸溶液中酸溶率为100%,可以有效保护储层裂缝渗透率。可酸溶固化材料不仅可以有效封堵恶性漏失地层,还可用于储层段漏失控制以达到保护储层的目的。     

新型随钻堵漏钻井液体系的研制

针对平方王油田钻井过程中钻井液漏失的难题,研制了一种新型多功能随钻堵漏钻井液体系。介绍了新型随钻堵漏钻井液体系的配方优选,探讨了该体系的最佳流变性能、防塌抑制性和悬浮稳定性,研究了该体系的承压能力和封堵能力。实验结果表明,该体系具有较强的抗温抗污染能力,悬浮稳定性好,密度调节范围广,封堵填充加固能力强,具有常规钻井液及随钻堵漏钻井液的性能特点,易操作、可调整。