新型延迟膨胀堵漏剂特性实验研究

裂缝性地层严重井漏难题严重制约复杂地质条件油气高效钻探开发。目前常用桥接堵漏材料可变形性较差,而常见吸水树脂类堵漏材料的膨胀速度过快,导致上述堵漏材料难以在漏失通道中形成致密承压封堵层。为此,研制了一种新型延迟膨胀堵漏剂SDSAP,密度为1.52 g/cm3,粒径为0.425~3.35 mm,可根据漏失情况进行调节;具有良好的吸水膨胀性能以及抗压性能、抗盐性能;吸水膨胀后具有可变形性,适用漏失通道尺寸范围较宽;具有适度延迟膨胀效应,常温下膨胀速率较低;同时具有一定温度响应特性,在地层高温刺激下可快速膨胀,有利于降低封堵层形成时间,减少漏失量。基于延迟膨胀堵漏剂SDSAP,协同复配刚性、弹性及纤维等类型堵漏材料,实验优化得到了适用1~3 mm开度裂缝的致密承压堵漏工作液体系配方,承压能力达7 MPa以上,且漏失量较低,可用于较好解决复杂裂缝性地层井漏问题。      

形状记忆聚合物型温控膨胀堵漏剂的制备及应用

针对裂缝性漏失地层,利用低聚物树脂单体与交联剂和增韧剂在催化剂作用下加热交联,制备温度触变模式的抗温承压形变聚合物膨胀堵漏剂SDP,以自适应漏失空间架桥堵塞。研制SDP系列聚合物板材常温抗压强度≥71.62 MPa,高温抗压强度≥17.21 MPa;在激活温度环境下,膨胀延迟时间为40.07～53.43 min,随着环境温度的升高,膨胀延迟时间降低。其不同粒径颗粒复配后可对裂缝膨胀架桥封堵,9%浓度的堵漏液承压能力≥9.5 MPa。将温控膨胀堵漏剂复配刚性和弹性颗粒、柔性纤维等材料在宁夏兴1井进行了应用,解决了延安组煤层裂缝性反复漏失问题,一次堵漏成功率100%,漏失量相比降低了77.67%。      

预交联凝胶微球堵漏剂的性能评价

为解决裂缝性地层的漏失问题, 以丙烯酰胺为单体、 过硫酸钾为引发剂、 JL-2为化学交联剂、 锂皂石为物理交联剂、 SP-80为分散剂、 航空煤油为油相, 采用反相悬浮法制备了一种耐剪切的预交联凝胶微球堵漏剂 WQ-5,利用激光粒度分析仪评价 WQ-5吸水前后的粒径分布, 并研究了堵漏剂 WQ-5的吸水膨胀性能的影响因素和耐剪切性能, 采用高温高压失水仪砂床实验评价了 WQ-5的堵漏承压性能。结果表明： 制备出的预交联凝胶微球堵漏剂 WQ-5 为球形颗粒, 初始平均粒径为 184.5 μm, 在 20℃、 1%NaCl 水溶液中膨胀 24 h 后的粒径为 450.5μm;WQ-5的膨胀倍数与温度、 矿化度和 pH值有关, 温度越高、 矿化度越小、 pH值越大, 预交联凝胶微球的膨胀倍数越高; 该堵漏剂具有良好的堵漏承压性能。图8参12     

形状记忆聚合物型温控膨胀堵漏剂SDP制备技术

利用温度触发型的形状记忆材料制备温控膨胀堵漏剂,以实现堵漏液在裂缝中感应温度下的膨胀架桥。探讨了基于形状记忆聚合物型的温控膨胀堵漏剂制备工艺技术,利用低聚物树脂单体与不同高温交联剂在催化剂作用下,经不同温度和时间加热交联固化,脱模后热压成型以储备形变记忆功能,冷却后造粒制得。温控膨胀堵漏剂SDP,该堵漏玻璃化激活温度可调,粒径可调,抗拉强度大,高温高压膨胀量较大,在150 ℃、20 MPa老化后D₉₀粒度增长率为44.71%～54.17%,能自适应裂缝架桥堵塞,经挤压变形,能够提高堵漏液的滞留能力和承压能力。      

抗高温复合凝胶堵漏剂的研究

以钠膨润土、硅酸钠、氢氧化铝、氧化钙、氢氧化镁、矿石粉等为主体材料,并添加黄原胶作为增黏剂,硼砂为交联剂,以重晶石调密度,形成一种新型的无机有机复合凝胶堵漏剂体系,简称CGPLUG。常温下CGPLUG具有良好的流变性能,尤其具有优良的剪切稀释性和触变性,有利于钻井漏失通道中停留,适合不同类型漏失通道堵漏。CGPLUG具有很高的凝胶成胶强度,在80～200 ℃下成胶后,凝胶强度均可达到5000 g/cm2以上,抗温能力可达240 ℃。CGPLUG对不同粒径的石英砂床（4～10目,10～20目,20～40目）均具有良好的堵漏效果,承压强度可达8.0 MPa以上。      

抗高温纤维强化凝胶颗粒堵漏剂

井漏是钻井过程中常见的复杂难题,针对常用聚合物凝胶堵漏剂抗温性能差、承压封堵能力弱的问题,通过分子结构设计,以丙烯酰胺、甲基丙烯酸丁酯和2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸为单体,柔性纤维为强化材料,过硫酸铵为引发剂,通过与自制大分子交联剂BWL聚合反应,制备了一种新型抗高温纤维强化凝胶堵漏剂。研究了柔性纤维对凝胶堵漏剂流变性能的影响,通过扫描电镜、热重、承压堵漏实验等对凝胶堵漏剂的微观结构、热稳定性、吸水膨胀性和承压堵漏性能进行了研究。结果表明:柔性纤维增强了凝胶堵漏剂的空间网架结构,使其韧性更强;凝胶堵漏剂颗粒具有良好的热稳定性和吸水膨胀性,通过“吸水膨胀、挤压充填”的堵漏原理对漏失通道进行封堵,在140℃下对高渗透性漏失层的封堵承压高于7 MPa,对宽裂缝漏失通道封堵后承压高于5 MPa,可满足高温高压漏失地层中堵漏目的。      

新型抗高压堵漏剂的研究与评价

介绍了一种新型抗高压堵漏剂OCL-GYDL，该堵漏剂由多种不同的聚合物和起架桥支撑、膨胀变形的多种颗粒组成，采用化学堵漏与颗粒桥接堵漏相结合的方法研制而成，其特点在于其延时膨胀性和多种尺寸颗粒的存在，具有一定的黏弹性及较高的抗压强度，形成凝胶的时间可调，并可根据漏层的情况，调配颗粒大小，适用于大漏、返出量太少的裂缝性、溶洞性、破碎性地层，以及漏失位置不好确定的漏层。该剂在四川分水1井的应用中取得了良好的堵漏效果，平均一次性堵漏成功率达75％。     

抗高温纤维强化凝胶颗粒堵漏剂

井漏是钻井过程中常见的复杂难题,针对常用聚合物凝胶堵漏剂抗温性能差、承压封堵能力弱的问题,通过分子结构设计,以丙烯酰胺、甲基丙烯酸丁酯和2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸为单体,柔性纤维为强化材料,过硫酸铵为引发剂,通过与自制大分子交联剂BWL聚合反应,制备了一种新型抗高温纤维强化凝胶堵漏剂。研究了柔性纤维对凝胶堵漏剂流变性能的影响,通过扫描电镜、热重、承压堵漏实验等对凝胶堵漏剂的微观结构、热稳定性、吸水膨胀性和承压堵漏性能进行了研究。结果表明：柔性纤维增强了凝胶堵漏剂的空间网架结构,使其韧性更强;凝胶堵漏剂颗粒具有良好的热稳定性和吸水膨胀性,通过“吸水膨胀、挤压充填”的堵漏原理对漏失通道进行封堵,在140℃下对高渗透性漏失层的封堵承压高于7 MPa,对宽裂缝漏失通道封堵后承压高于5 MPa,可满足高温高压漏失地层中堵漏目的。     

可酸化凝固型堵漏技术的研究与应用

胜利油田的工作液存在漏失难题，尤其是滨南采油厂滨四区沙四段及平方王构造带存在裂缝性漏失，常规的堵漏工艺和注水泥作业都不能解决，研制了一种新型的高效堵漏剂－可酸化凝固型堵漏剂，该堵漏剂由多种无机物与有机物组成，具有很强的酸溶率及封堵能力，室内对封堵率，抗压强度等参数进行了评价，并对比了油井水泥和可酸化凝固型堵漏剂在封堵体积，封堵深度，流变性能及承压能力等方面的差异，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，可酸化凝固型堵水剂稠化快，固化慢，强度高，可酸化，封堵效果良好，概述了该堵漏剂在胜利油田滨193区块各种类型井中的应用情况，在现场16口井的应用证明，该堵漏剂安全系数高，可操作性强，成功地解决了裂缝性地层的严重漏失问题，减少了井下复杂情况的发生，缩短了建井周期，大幅度降低了钻井成本，保护了储层，取得了很好的经济效益和社会效益。     

GCY-X体膨型堵漏剂的研制与性能评价新方法

用水溶液聚合法合成了一种具有膨胀可变形性的堵漏剂GCY-X,并对其性能进行了评价.评价结果表明,该堵漏剂在室温下的吸蒸馏水倍数为303倍(m/m),在须五段现场钻井液中的吸液倍数为20倍,抗温可达100℃.通过对现有仪器改造,形成了体膨型堵漏剂产品的封堵性能评价实验方法.封堵评价结果表明,GCY-X与钻井液的配伍性好,配伍钻井液针对宽度为1.2～2.5 mm的岩心模拟裂缝的封堵能力可达100％,承压能力为6MPa.形成的GCY-X产品封堵性能评价实验方法可行有效,弥补了目前针对体膨型堵漏剂封堵性能评价方法存在的不足.     

耐高温核壳型油基钻井液纳米封堵剂的制备与性能评价

页岩地层纳米级微孔、微裂缝发育,常规封堵剂粒径较大,难以封堵页岩内孔缝。以无机纳米二氧化硅为核,以聚（苯乙烯-丙烯酸丁酯-丙烯酸）为壳（单体质量比为10∶2∶1）,基于乳液聚合法制备了耐高温核壳型纳米封堵剂（CLG-NM）。通过红外光谱、透射电镜、动态光散射、热重实验对封堵剂进行了表征,通过页岩压力传递实验评价了其封堵性能。结果表明,CLG-NM粒径分布为40～300 nm,中值粒径为89.4 nm,在372℃以下的热稳定性良好。CLG-NM与现场油基钻井液的配伍性良好,3%CLG-NM对油基钻井液流变性的影响较小,高温高压滤失量（180℃老化16 h）从3.1 m L降至2.8 mL,破乳电压高于700 mV。CLG-NM可进入页岩内的纳米孔-缝进行封堵,在现场油基钻井液中加入CLG-NM的上游压力穿透岩心的时间为19.5 h,封堵效果好于国内外同类产品。     

TY-1高温堵水剂的研究及应用

TY-1高温堵水剂是由小分子有机聚合交联而成的凝胶堵剂，性能优良，具有耐高温，抗高盐，成胶强度大，热稳定性好的特点，只要合理控制现场施工的注入压力，就可使堵剂沿高渗透带活塞式运移，在地层温度下形成凝胶体，从而有效的封堵高渗透性出水地层，现场试验了6口井，均取得了明显的增油降水效果。     

油溶性暂堵剂YDJ-1的制备及性能评价

随着油田注水开采的日益增加,储层非均质性增加、综合含水上升,严重制约着原油产量.堵水酸化作业能有效封堵高渗透层,提高低渗透层的可动用储量,使酸液均匀分布在地层,有效缓解层间矛盾.通过优选堵水不堵油的材料,制备得到具有选择性封堵的YDJ-1油溶性暂堵剂,其配方为:70％C9石油树脂+15％改性沥青+7％黄原胶+8％纳米纤...     

凝胶型油井高温抗盐化学堵剂的研制与应用

针对文东油田特殊的油藏物性，以阳离子聚丙烯酰胺为主剂，利用了阳离子的空间位阻和诱导效应以及阳离子不易受其他阳离子影响的特点，以有机胺为交联剂，充分利用了杂环的稳定性，研制了凝胶型油井高温抗盐堵剂，提高了堵剂的耐温抗盐性能。系统地评价了环境因素对堵剂性能的影响，给出了一系列性能指标。应用结果表明，该堵剂适应于高温高盐油藏。     

共聚物堵水剂的制备与性能评价

针对油田注水开发后期普遍存在油井产水的问题,以非离子单体AM、阴离子单体BS和CS、阳离子单体D为原料,合成了一种共聚物堵水剂．并确定了其最佳原料配方和合成条件。结果表明,合成的共聚物堵水剂具有优异的堵水效果和选择性,堵水率可达90％以上,堵油率在10％以下。     

双亲粒子聚合物随钻堵漏剂的合成与性能评价

首次将双亲粒子应用于随钻堵漏的研究。用浓乳液聚合界面引发制备疏水性核/亲水性壳双亲粒子。首先,通过浓乳液聚合得到聚苯乙烯胶体粒子,作为疏水性的核;然后通过界面引发使丙烯酰胺在核的表面聚合包覆,形成亲水性的聚丙烯酰胺壳层。该双亲粒子呈微粒状,并存在轻微的相互粘连或串状结构,平均粒径21.36μm。双亲粒子在淡水基浆中抗温可达180℃。含1%双亲粒子基浆的堵漏效果明显,并随粒子加量的增加,基浆漏失量减少,堵漏能力提高。随着挤注量的增加,挤注压力逐渐增大,挤注量为700 mL时的挤注压力可达14 MPa。双亲粒子可降低体系API滤失量。在加量不高于2%时,基浆流变性变化不大,可用于高温地层的随钻堵漏。     

低温高渗透油藏调堵剂ZJ-1的室内研究及评价

研制了一种适用于低温高渗透油藏调堵剂ZJ-1,确定了调堵剂ZJ-1最佳配方：2000mg／LHPAM、1％有机铬交联剂、1％有机酚醛交联剂、1％稳定剂及淡水。结果表明,调堵剂ZJ-1能在低温成胶,具有较好的稳定性、封堵性和耐冲刷性。     

宝浪油田煤层封堵剂配方及其性能

研制了以水溶性热固树脂、耐温聚合物、超微粉体颗粒增强剂及延迟剂组成的煤层封堵剂,并对封堵剂性能进行评价。结果表明,该封堵剂初始粘度低,流动性能好,成胶时间可调;可渗入煤层孔缝与煤层胶结性能好,固化后具有吸水微膨胀性能,能压实软煤层;煤层封堵剂耐高温、高压和高矿化度,耐腐蚀性能强,具有较高的成胶强度和封堵能力,封堵率达99．6％以上。     

低温互穿网络凝胶堵剂的研制与性能评价

针对扶余油田低温低渗透裂缝性砂岩油藏的性质,研制了一种适合于该油藏的互穿网络凝胶体系。确定了互穿网络凝胶的最佳配方:互穿网络聚合物IPN浓度2 000 mg/L,交联剂A用量(体积分数,下同)1.00%,交联剂B用量1.00%,粉煤灰用量6.00%。此凝胶在30℃下成胶时间短,老化45 d后成胶强度为G级。岩心封堵实验表明,岩心封堵率最高可达99%以上,突破压力梯度在7.55 MPa/m以上。该凝胶堵剂具有选择性封堵性能,封堵水层、不封堵油层,其吸水剖面改善率分别达99.41%和96.60%。     

温度对凝胶堵漏剂性能影响的室内研究

优选出在中原油田和川东北油田得到广泛应用的凝胶堵漏剂进行室内实验研究,分别考察了温度对低倍、中倍和高倍凝胶性能的影响。结果表明,温度对凝胶堵漏剂的影响呈现出一定的规律,温度升高,膨胀倍数也随之增加。从微观结构、平衡常数和渗透压等3个方面分析了温度影响凝胶性能的作用机理。