对油基超细水泥封堵封窜的认识与实践

油基超细水泥是一种选择性堵剂。在室内考察了油基水泥浆的分散剂含量、油灰比、凝结时间等因素对封堵效果的影响,结合多种测井手段,通过在王129等4口井的现场试用证明,油基超细水泥在油井套管外窜封堵、薄夹层封堵和层内选择性封堵等方面具有良好的堵水不堵油特性。     

油基钻井液随钻防漏技术实验研究

与水基钻井液相比,油基钻井液更容易发生井眼漏失,且井漏现场处理困难,一旦发生井漏,往往会造成重大经济损失。针对油基钻井液漏失问题,从油基钻井液井漏预防措施入手,通过优选不同类型的钻井液防漏堵漏剂,研制了新型油基钻井液随钻防漏堵漏材料,并探讨了其协同作用机理。渗透性封堵实验以及作用机理分析表明,刚性架桥颗粒、弹性填充颗粒、微细纤维材料等不同类型钻井液防漏堵漏剂具有协同作用效果,能够迅速形成具有"强力链网络"的致密封堵层,显著提高了油基钻井液的随钻防漏堵漏性能。进一步优化了强封堵性油基钻井液体系,该体系在120℃、16 h热滚前后的流变性、滤失性能良好,PPA砂盘滤失量仅为11.4 m L,具有良好的随钻防漏堵漏性能,能够起到强化封堵井壁作用,有助于提高地层承压能力。     

强抑制强封堵聚胺类钻井液体系研究与应用

宝南区块在钻进西山窑组以下地层时,多次发生卡钻、井漏等井下复杂故障,钻井液密度过低是造成该区块井壁失稳主要原因。本文进行了适合该区块的钻井液体系的筛选与评价研究,通过性能实验确定了降滤失剂、封堵剂、加重剂、润湿剂的适宜用量,得到钻井液的最佳配方为： 3%土浆+2%降滤失剂SPNH +1%降滤失剂SMP-1+0.3%聚丙烯酸钾+0.3%降滤失剂PAC-LV +0.1%提切剂XCD +2%低荧光防塌剂SFT +2%封堵剂NFA-25 +2%成膜封堵剂CMJ-2 +2%综合封堵剂ZHFD-1 +0.3%聚胺类抑制剂AP-2 +5%白油+0.2%乳化剂ABSN +重晶石,该钻井液的表观黏度为33mPa·s,塑性黏度为24 mPa·s,动切力为9 Pa,动塑比为0.375,高温高压滤失量为10.0～11.0 mL,API滤失量为2.5～2.8 mL,pH值为8～9,密度控制在1.10～1.21 g/cm³。在宝16-1井的现场应用结果表明：该钻井液体系密度设计合理,滤失量低,流变性好,具有很好的封堵防塌效果。起钻阻卡等井下复杂时效为零,缩短了钻井周期,井径扩大率有了大幅度降低,为目前该构造施工比较顺利的一口井,表明强抑制强封堵聚胺防塌钻井液能有效解决该区块的井壁稳定性问题。     

一种页岩气疏水强封堵水基钻井液

四川龙马溪组页岩地层水敏性强、微裂缝及裂缝发育,钻井过程中井壁坍塌事故频发,严重制约了页岩气的高效开发。为解决上述难题,引入了一种既能抑制页岩水化膨胀与分散,又能封堵孔隙、微裂缝及裂缝,同时使页岩表面疏水的改性二氧化硅封堵剂。并以该封堵剂为核心,优选降滤失剂、润滑剂等,研制了一种疏水强封堵水基钻井液。该钻井液既具有良好的流变性、降滤失性,又具有优异的抑制、封堵、疏水和抗污染能力。该钻井液的页岩回收率达90.2%,对40～60目砂床渗入深度仅为1.5 cm,密度为2.2 g/cm3时高温高压滤失量为7.2 mL。      

低滤失双膨胀水泥浆体系的室内研究与应用

油井水泥浆体固有的体积收缩和高滤失量是造成固井窜槽事故的根本原因。针对江苏油田老区调整井地层压力系统紊乱、固井质量无法保证的技术难题，研制开发出了油井水泥低滤失双膨胀材料(F17C)，对其在不同条件下的膨胀量、滤失量、胶结强度和工程性能进行了评价。结果表明：F17C可使油井水泥浆产生足够的塑性膨胀和硬化膨胀，还能有效控制水泥浆的滤失量。掺入该材料后水泥浆的其它性能也满足现场施工的技术要求。低滤失双膨胀材料的双膨胀性能来自于多膨胀源的综合作用，其膨胀驱动力源于膨胀性成分反应产物的结晶生长压；其优异的降滤失效果得益于对滤饼渗透能力的控制。江苏油田138口调整井的固井实践证明：低滤失双膨胀水泥浆具有显著的抗窜作用，能够大幅度提高固井优质率。     

CQ-HPWBM页岩气水基钻井液的研究

针对目前页岩气水平井探勘施工中油基钻井液环境风险高、油基钻屑处理困难、成本高;水基钻井液抑制性不强、封堵性弱、润滑性差的难题开展相关研究!通过针对水基钻井液存在问题进行深入分析,逐一提出解决思路,研制出一种页岩气水平井用的高密度水基钻井液。分别评价了体系的抑制性能、封堵性能、润滑性能和降滤失性能并与国内外水基钻井液进行了对比。研究表明CQ-HPWBM水基钻井液体系在页岩、碳质泥岩条件下具有优异的封堵性能、抑制性能,在高密度高固相条件下仍具有良好的润滑性能、降滤失性能和流变性能,性能接近油基钻井液。能够满足页岩气水平井、碳质泥岩水平井施工对水基钻井液的要求,替代油基钻井液。     

胶结型强封堵防塌剂的研制与性能评价

为改善准噶尔盆地南缘地区破碎性地层引起的钻井过程中井壁失稳及井漏问题,结合仿生强封堵理论,通过模仿贝壳的多层复合结构,研制了一种油基钻井液胶结型强封堵防塌剂XZ-OSD。通过扫描电镜和红外光谱表征了XZ-OSD的结构,评价了其热稳定性、降滤失效果和封堵性,并分析了封堵机理。结果表明,XZ-OSD的球状颗粒尺寸为50~200 nm。XZ-OSD的热稳定性较好,分解温度为250℃。XZ-OSD的降滤失效果显著,在基浆中仅加入1% XZ-OSD,油基钻井液API滤失量降低72.22%,150℃ 高温高压滤失量降低81.43%。XZ-OSD保护油气层效果显著,在堵漏浆中加入 1% XZ-OSD 后,岩心的正向封堵率和反向封堵率分别提高 2.89 倍和 0.4 倍。XZ-OSD高温封堵效果良好,在堵漏浆中加入6% XZ-OSD,180℃热滚16 h后的滤失量仅为2 mL。XZ-OSD在进入地层后,能进入不同尺寸孔隙、裂缝,通过桥塞和架桥作用封堵孔隙、裂缝,同时遇油膨胀,通过膨胀性能和XZ-OSD的胶结能力保证漏层承压能力,进而提高井筒稳定性,避免井漏等井下复杂事故发生。     

页岩水平井斜井段强抑制强封堵水基钻井液技术

泌页HF1井斜井段EH3Ⅱ、EH3Ⅲ地层以泥页岩为主,黏土矿物含量高,页理、裂隙发育,采用的水基聚合物钻井液抑制性不强、封堵页理、裂隙能力差。研究出一种强抑制强封堵水基钻井液,其对泌页2HF井EH3Ⅱ段、EH3Ⅲ段地层有强的抑制水化膨胀效果,在钻井液中16 h膨胀率分别为6%和0.88%;封堵能力强,API滤失量、高温高压滤失量低,井径扩大率为2.17%,没有发生钻头泥包、托压和井壁垮塌现象;润滑性好,摩阻系数低,只有0.078 7。     

强封堵高密度油基钻井液在新疆油田高探1井的应用

高探1井是2018年新疆油田的一口风险探井,位于准噶尔盆地南缘冲断带四棵树凹陷高泉东背斜构造,该井塔西河组地层存在断层、破碎带,安集海河组地层具有极强水敏性,吐谷鲁群组地层存在高压水层。钻井过程中,易出现井壁失稳、阻卡、井下复杂情况高发等难题。针对该构造的地质特点,分析采用油基钻井液钻井过程中的技术难点,提出相应的技术对策。通过实验优选出强封堵高密度油基钻井液的配方,对其性能进行实验分析评价。实验结果表明,强封堵高密度油基钻井液30 min高温高压滤失量2.8 mL,60 min高温高压滤失量2.9 mL,30 min后滤失量趋于0;对安集海河组泥岩的膨胀率为0.7%,岩屑滚动回收率为97.6%;抗10%岩屑、15%水、4%水泥、15%NaCl、3%石膏污染;在?30 ℃下,钻井液的漏斗黏度126 s、初切8 Pa、终切16 Pa。现场应用表明,强封堵高密度油基钻井液能够解决新疆准噶尔盆地南缘冲断带四棵树凹陷高泉东背斜构造地层钻井的难题,复杂事故率降至1%,钻井周期缩短50%、钻井综合成本降低50%,提质提效效果显著。建议在新疆准噶尔盆地南缘地区强水敏性地层、高地应力地层等复杂地层超深井中进一步推广应用。     

应用改性水泥浆封堵馆陶组超稠油油藏油井底水

曙光油田馆陶组超稠油油藏,由于底水上窜,致使东边部的油井第一轮注汽便高含水,严重影响了油井的正常生产.直接采用普通油井水泥浆进行封堵,效果不理想;采用常规有机类堵剂及特种耐高温堵剂,因其耐温性差、成本高,难以大面积推广应用.通过在油井水泥中加入缓凝、降滤失、消泡等添加剂后改变了水泥浆的流变性,不仅使现场施工安全可靠,而且可加大水泥浆用量,从而增大封堵半径,提高措施效果.     

TY-Ⅱ耐高温抗盐触变性封窜堵漏剂及其应用

在高温高盐的中原油田，常用水泥类堵刺用于封窜堵套漏时易漏失，为此研制了触变型超细水泥封窜堵漏荆TY-Ⅱ。设定堵剂的稠化时间在≤60℃时为4～6h，在90℃及以上时为7～8h，以静切力为主要指标，考察了添加粉煤灰等的超细水泥、树脂类胶凝固化剂、无机有机复合触变性调节荆、低温促凝荆或高温缓凝荆的适宜用量。堵剂的其他组分还有悬浮剂、纤维增强剂、活性增强荆、增韧荆及pH调节荆。适宜的水灰比为0．44～0．57，固化荆加量3％，触变调节剂加量0．3％～0．5％。这一体系的G10s为4～5Pa，G10mm为13～15Pa，温度由40℃升至130℃时稠化时间从18h减至～111，用于40-60℃时需加入2％～3％促凝剂，用于120～130℃时需加入2．5％～3．0％缓凝荆。给出了该封窜堵漏剂的基本配方。用于120℃的堵荆在含盐量大于100g／L时稠化时间略有延长。90℃时岩心封堵率≥99．5％，突破压力≥40．5MPa／m。40℃、90℃、130℃下堵荆固化物抗压强度〉30MPa。介绍了现场使用工艺技术。该堵荆已成功应用于10井次封窜，3井次堵套漏，40井次分层堵水。图1表5参2。     

提高油基水泥浆堵剂置换效率的研究

油基水泥浆是一种高效的选择性堵水材料,具有价格低廉、选择性好、作用有效期长和适用范围广等优点,在油井控水稳油作业中的应用日益受到重视,但是国内的研究与应用很少,对提高油基水泥浆油/水置换效率的研究一直未有突破.通过优选表面活性剂,采用静置法考察了表面活性剂、温度和水样对置换效率的影响,为提高油基水泥浆性能和优选表面活性剂提供了一种简单有效的指导方法.     

河南油田特高含水开发期化学封堵技术

综述了已进入特高含水开发后期的河南油田使用的化学封堵剂和化学封堵技术。所述封堵剂包括：改性脲醛树脂高强度堵水剂HN-DS-05；超细水泥封堵剂；蒸汽吞吐井用苛化泥调堵剂；稠油井堵边水用固体颗粒堵剂。所述封堵技术有：低效油井治理技术（包括堵水）；注水井大孔道封堵技术；套管外窜槽封堵技术；套管漏失封堵技术；蒸汽吞吐井井问汽窜孔道封堵技术；稠油井边水封堵技术。参2。     

中原油田油井水泥外加剂综述

对固井用水泥浆的性能要求,设计方法,外加剂种类组成,适用范围及现场应用进行了综述。加强了油井水泥外加剂在固井施工中对提高固井质量,保护好油气层的重要性,并对油井水泥的发展趋势和合理提出了见解。     

高含水油井堵水用复合颗粒堵剂

YH98－07是针对东濮凹陷各油藏复杂的地层条件，为高含水油井堵水研制的水硬性可凝固颗粒堵剂。以浆液90℃凝结时间和凝结体强度（以针入度值表示）为指标，确定了3种组分用量的可调节范围：2％－8％氧化钙（50－100目），8％－30％油井水泥（D级），5％－25％增强剂（200目），其他组分的用量为：3％膨润土（粒径5μm），0．2％缓凝剂，其余为水。适当配方堵剂浆液随温度的升高（70－120℃），凝结时间逐渐缩短（5－1h），针入度逐渐减小（22－14）；随浆液pH含量增加（0％－35％），这两项测定值变化很小；在90℃放置6个月后针入度值保留率大于90％；在不同渗透率（33－136μm^2)人造岩心上（直径2．5cm，长约6cm），在90℃凝结后堵水率大于90％，突破压力不小于0．5MPa。在中原胡状、马寨、文留等油田用YH98－07实施油井堵水15井次，工艺成功率100％，有效率93％，平均有效期183天。简介了选井原则、施工工艺及一口井堵水施工效果。     

TC-1触变水泥堵漏剂的研制与应用

根据胜坨油田浅层套漏井和套窜井逐年增多的实际情况,结合套漏井封堵的具体特点,研制开发了TC-1触变水泥堵漏剂,确定了该堵漏剂的最佳配方：TC-1触变剂3％～5％,早强剂2％～4％。TC-1触变水泥堵漏剂在封堵套管漏失和漏失井的打塞作业上,取得了较好的应用效果。     

油基水泥浆堵剂的室内研究

结合堵水施工工艺,提出了一套简便的油基水泥浆堵剂室内评价方法,对研制的油基水泥浆堵剂的施工性能、水化性能及岩心试验进行了综合评价,对油基水泥浆堵剂的水化机理、选择性进行了初步探索。研究表明:油基水泥浆堵剂具有较高的水化强度及较强的堵水选择性,但注入性较差,在堵水作业中最好与注入性较好的其它堵剂联合使用.     

LXC-005井胶质复合堵漏材料水泥浆堵漏技术

LXC-005井在钻井、固井过程中陆续发生井漏,主要漏层为处于断裂带的煤层和漏失压力很低的砂层,先后用复合堵漏材料配成的复合堵漏钻井液和水泥堵漏11次无效。针对砂层、煤层裂缝的严重漏失情况采用了混合法堵漏技术,先用复合堵漏钻井液堵漏架桥,然后应用复合堵漏钻井液与水泥混配而成的水泥浆即胶质复合堵漏材料水泥浆堵漏。该井应用胶质复合堵漏材料水泥浆堵漏技术堵漏2次,取得了堵漏作业成功,为下套管、固井提供了一个稳定的井眼。下套管固井过程中未发生任何复杂情况,固井质量全优。实践证明,胶质复合堵漏材料(大颗粒)水泥浆适合于孔隙大的砂层和裂缝性煤层的堵漏作业。     

用于封堵气井出水的超细水泥浆配方研究

随着油气田的不断开发,一些气田已进入开发中后期,有些气田出水问题严重,有的甚至水淹停产。研究了封堵气井出水的超细水泥浆堵水剂配方和作用机理,评价了各种因素对超细水泥堵水剂性能的影响。结果表明,超细水泥浆堵水剂具有良好的综合性能,可用于气井堵水作业,在多种外加剂的调节下,初凝时间可按施工作业需要任意调节,抗压强度大于5．0MPa,岩心封堵率大于99．6％,可以满足施工要求。