快速滤失固结堵漏材料ZYSD的研制及应用

裂缝性漏失的漏失通道复杂且诱导敏感性强,采用常规桥塞堵漏材料堵漏,由于堵漏材料的粒径难以与裂缝尺寸相匹配,堵漏成功率低,且易发生重复漏失,而采用水泥浆堵漏,不但水泥浆驻留性差且存在安全风险。为此,根据"快速滤失驻留+纤维成网封堵+胶凝固化"的堵漏思路,选用滤失材料、纤维成网材料及胶凝材料复配了适用于裂缝性漏失的快速滤失固结堵漏材料ZYSD。室内性能评价表明:ZYSD堵漏浆的悬浮稳定性好,1 min析水率小于5%;滤失速度快,在0.69 MPa压力下全滤失时间为10~15 s;封堵能力强,在缝宽5.0~10.0 mm裂缝中形成封堵层的承压能力达18.5 MPa。ZYSD堵漏材料在鄂北、延长、冀东、中原和涪陵等油气田应用了32井次,一次堵漏成功率达87.5%,且未再发生重复漏失。这表明ZYSD堵漏材料可以有效解决裂缝性漏失堵漏成功率低、堵漏有效期短,易发生重复漏失的问题。      

热固性树脂堵漏浆体系在长庆油田的应用

为提高桥塞堵漏材料之间的固结强度和堵漏材料在地层漏失通道的滞留能力，以非离子型环氧树脂和有机胺类热固结剂作为热固性树脂堵漏工作液基础，复配桥塞堵漏材料和悬浮增黏材料，建立了热固性树脂堵漏浆体系。室内研究了有机胺热固结剂加量和非离子型环氧树脂浓度对工作液固结状态、强度等固化效果的影响，确定了有机胺热固结剂和非离子型环氧树脂的加量范围，并对热固性树脂堵漏浆体系的固结时间、固结状态和固结强度进行了综合评价。实验表明，热固性树脂堵漏浆体系具有悬浮性高、漏层滞留性强、堵漏浆可固化、施工风险低等技术优势。在陇东致密油和苏里格致密气两口水平井治漏过程中，热固性树脂堵漏浆体系一次堵漏成功率高，表现出良好的堵漏效果。     

井漏地层钻井液堵漏材料研究现状与展望

井漏是制约油气钻井工程质量和效率提高的主要技术问题。提高一次性堵漏成功率是保障全球油田“安 全、高效、经济”钻井的迫切需求。总结了钻井液漏失机理,介绍了架桥、高失水、固化、聚合物凝胶类、智能材料 等各类堵漏材料的性质和相互作用机理,明确了各堵漏材料存在的问题。桥接堵漏材料价格低廉、操作简单、来 源广泛、对钻井液流变性的影响小,但其粒径与地层漏失通道匹配性差,配方复杂。高失水类堵漏材料使用简 单、见效快、封堵成功率高,但其组成复杂、失水速率难控制、不易解堵。可固化类堵漏材料拥有高的承压封堵能 力,价格便宜,配制和操作工艺简单,但施工安全风险高。聚合物凝胶类堵漏材料对漏失通道的自适应性强、有 良好的黏滞阻力和抗剪切稀释能力。然而,其抗高温能力较低、长期封堵性较差、与钻井液配伍性差、成胶时间 不易控制。智能类堵漏材料可智能适应各种复杂地层、针对性强、对地层伤害性小,但其堵漏机理需进一步完 善,材料的适应性需进一步提高。提出了堵漏材料未来发展的方向,如研发智能型堵漏材料和深井与超深井高 温井钻井液堵漏材料。     

纤维堵漏水泥浆的室内研究

解决油气井的漏失问题一直是各大油气田关注的课题。常规固井水泥浆不具备堵漏功能,但在加入惰性纤维材料后,由于纤维的堆积和架桥作用,容易在漏失通道中形成网状结构,而水泥浆的常规性能不会发生太大变化,因此可对钻井、固井过程中的漏失进行有效封堵。并且,纤维的加入还能提高水泥石的韧性,确保射孔作业更好地进行。通过改变纤维的加量和长度,研制出了一种纤维堵漏水泥浆体系,并利用水泥堵漏静态模拟仪对孔径分别为1 mm、2 mm、4 mm的孔隙性漏失和裂缝宽度为1 mm和2 mm的裂缝性漏失进行了室内模拟堵漏试验。结果表明,该纤维水泥浆体系的对孔隙性漏失和裂缝性漏失地层均有良好的堵漏效果。纤维堵漏水泥浆作为一种性能优良的堵剂有广泛的发展前景。     

裂隙性储层堵漏剂配方优选实验

裂隙性漏失及其引起的储层损害问题严重制约着裂隙性油气藏和深层油气藏的钻探及开发进程。应用正交实验法对6种不同粒度、不同硬度的桥堵剂设计了16种配方,使用DL-A型高温高压堵漏模拟试验装置,以漏失量、承受压力和堵漏时间为评价指标,测量了不同配方堵漏剂对4mm圆孔模板及长孔模板的堵漏效果,并得出了最优配方。最优配方堵漏剂对模拟孔、缝的试件具有高的承压能力、较短的漏失时间和较低的漏失量,堵漏效果比较明显。分析实验结果可以得出,在裂缝性漏失地层中应适当加大硫矿粉、核桃壳等能够在井内温度下遇水膨胀的材料,而在孔隙性漏失地层中应适当减少其加量,而应加大花生壳、锯末等纤维状材料。     

钻井井下爆炸堵漏技术

现有堵漏方法对渗透性漏失较易解决,对裂缝性漏失,堵漏一次成功率低,处理过程复杂、周期较长、成本高,如近年来苏北盆地有46口井发生裂缝性漏失,平均每口井漏失钻井液641 m3、损失时间268 h。主要原因是井下裂缝宽度不一、难以确定,造成堵漏材料粒径不匹配,大粒径堵漏材料难以进入地层,小粒径堵漏材料又容易被漏失的钻井液带走,难以在漏失孔喉处形成有效的桥架结构,导致堵漏成功率低。研发了一种针对裂缝性漏失堵漏的新方法——井下爆炸堵漏技术,主要通过堵漏工作原理、堵漏注射器、药盒、胶筒及凝胶配方等方面的研究,形成钻井井下爆炸堵漏技术。该技术主要通过井下爆炸的方式,挤压地层裂缝,减小裂缝宽度,使堵漏材料“进得去、停得住”,有效提高裂缝性漏失的堵漏成功率,减少经济损失。该技术通过现场4口井共6个漏失层位的封堵应用,成功堵漏5层、有效1层,堵漏成功率83.33%,有效率100%。钻井井下爆炸堵漏技术为进一步完善堵漏工艺开辟了新的思路和方法。     

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。      

组合堵漏材料在川东地区的应用

川东地区高陡构造的断层、裂缝相当发育,再加上岩溶作用,钻井中常发生漏失。漏失通道以裂缝为主。本文根据漏失通道的特征,用单向压力封闭剂(DF-1)和核桃壳按适当比例混合成DF-1组合堵漏材料,经在不同构造、不同漏失程度的5口井中施工,均获一次成功。文中还讨论了DF-1组合堵漏材料对泥浆流变性、热稳定性的影响,探索了DF-1组合堵漏材料在清水和泥浆中的膨胀周期及其封堵裂缝的效果。     

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。      

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。     

裂缝性恶性井漏地层堵漏技术研究进展与展望

通过系统论述裂缝性地层钻井液漏失和堵漏机理,对不同类型堵漏材料及其在裂缝性恶性漏失地层中的适用性及作用机理进行了分类归纳,同时基于所用堵漏材料分析了不同类型堵漏工艺的优缺点及应用效果,明确了目前国内外恶性漏失地层堵漏技术存在的关键问题,进而提出未来恶性井漏堵漏技术发展方向.未来应综合地质、工程、材料等学科,实现恶性井漏...     

凝胶复合防漏堵漏技术在火焰山腹地表层的应用

吐哈盆地鲁克沁油田火焰山腹地表层钻井过程中,恶性井漏频繁发生,堵漏时间占表层钻井周期的60%以上,严重影响了鲁克沁油田的开发上产效果。针对火焰山腹地表层恶性漏失技术难题,在多次常规堵漏、注水泥堵漏、综合堵漏、膨胀堵漏、雷特堵漏和凝胶堵漏等多种堵漏方式效果不佳的情况下,研发了凝胶复合防漏堵漏技术。该技术的主剂是一种水溶性高分子聚合物堵漏凝胶,其分子链呈空间网状凝胶结构,利用结构性流体较强的剪切稀释性,通过引入不同粒径的刚性堵漏材料和可变形颗粒实现紧密堆积和压实,提高地层承压能力,形成具有防漏和堵漏双重功能的堵漏体系。凝胶复合防漏堵漏技术在火焰山腹地玉北10-20、玉北8-17、玉北8-16等5口井表层进行了现场试验。应用结果表明,比同区块平均漏失量降低74.3%,堵漏损失时间节约93.5%,表层钻井周期节约57.8%。该技术对失返性漏失、溶洞型漏失以及返出量较小的裂缝性漏失具有良好的堵漏效果。      

考虑地应力及缝宽/粒径比的钻井堵漏材料抗压能力评价

井漏是钻完井过程中的复杂工程问题之一,而裂缝性储层段的井漏又会严重损害储层并降低建井综合效益.采用堵漏材料封堵漏失通道是裂缝性地层工作液漏失控制的主要方式,其关键在于形成结构稳定且高承压的裂缝封堵层.具架桥功能刚性堵漏材料的抗压能力主导着裂缝封堵层的结构稳定性及承压能力,然而当前尚缺乏可操作性的刚性堵漏材料抗压能力的实...     

聚合物凝胶堵漏研究进展

聚合物凝胶堵剂在解决钻井过程中出现的漏失现象时,具有高黏弹性、可变形性的优势,综述了常规聚合物凝胶堵剂和“智能”聚合物凝胶堵剂的最新进展。其中,常规聚合物凝胶堵漏材料成胶时间不可控,无法实现高效精准堵漏,而“智能”聚合物凝胶材料能够以多种机理实现高效、精准堵漏,日益成为当下堵漏材料研究的热点。今后,具有刺激响应功能的聚合物凝胶的研究将成为堵漏材料领域的重要方向之一。      

可膨胀高效承压剂在堵漏作业中的应用

由于不能准确掌握漏失地层的裂缝宽度或孔隙尺寸,发生井漏后常常无法尽快优选出与地层特征相适应的堵漏剂配方,大大降低了堵漏成功率.研究出一种可膨胀高效承压剂,该剂包含大量带有-COO^-、-NH2吸水基团的有机物,进入孔喉或微裂隙中1～5 h后,能够吸水膨胀到自身体积的3～25倍,充满孔喉或微裂隙,在漏失处锁住堵漏材料;该剂粒径分布广（0.05～5.27 mm）,可依需求调配.介绍了高效承压剂的特性及其堵漏机理,叙述了其在港6-27-1和港东16井堵漏作业中的应用情况.通过使用加有该高效承压剂的桥堵材料堵漏,港6-27-1井低压层承压能力由1.34提高至1.53 g/cm3,港东16井漏失层承压能力由1.60提高至1.75 g/cm^3.指出,堵漏钻井液注入井筒后必须在安全井段静止6～8 h,才能有效加固井壁,封隔漏失通道,提高地层承压能力.     

伊拉克米桑油田AGCS27井裂缝性严重漏失堵漏新方法

伊拉克米桑油田位于伊拉克东南部的米桑省,地质情况复杂,存在严重的盐膏层蠕变缩径、垮塌、高压盐水层、井漏等复杂情况,特别是目的层裂缝性漏失十分严重,采用常规堵漏技术收效甚微,在目的层中堵漏既要保证堵漏效果,还要保证完井后的采油作业能建立有效的通道。AGCS27井四开钻进至井深2 932 m发生漏失,先后应用各种堵漏剂进行了20多次的堵漏作业,效果均不理想,最后采用套管传输堵漏工艺,将大颗粒、长纤维堵漏材料,装入套管筒直接送至漏层,对漏层进行封堵,取得了良好的效果,为该井的顺利完钻提供了井眼保证,是一种创新的堵漏工艺,对深井裂缝性漏失的堵漏作业,具有经济性和实用性。     

临盘地区钻井液堵漏技术研究

临盘钻井公司所辖钻区多发生漏速在5～40m3/h的孔隙性及裂缝性漏失,由于堵漏材料的颗粒大小与漏层通道不相匹配,造成堵漏成功率低。为了解决该问题,针对临盘地区堵漏技术难题,采用临盘钻井公司现有的堵漏材料为主,室内进行堵漏剂配方研制。研制了适合不同漏失类型的堵漏剂配方,并在临盘地区3口井中进行了现场试验,取得了很好的承压堵漏效果,证实了所研制的堵漏配方具有现场适应性好和堵漏强度高的特性。     

科索1井溶洞性漏失堵漏技术

科索1井系典型的溶洞性漏失,其漏失速度快、漏失量大、堵漏困难,若发现不及时还会造成井壁垮塌甚至卡钻事故,且堵漏成本高,时间长,成功率不高.科索1井创新溶洞性漏失堵漏材料和堵漏措施,使用挤水泥堵漏、自下而上打堵漏浆堵漏、空井投入固体充填方式堵漏以及泡沫钻井液钻井等工艺和技术,在480～747m井段共进行12次堵漏作业,历时23 d,与同地质构造同类型堵漏对比,耗时短,成本低,效果好.     

无渗透生物堵漏剂BST-D

无渗透生物堵漏剂BST-D是参考国外无渗透钻井液及同类产品的性能指标而研制出来的一种新型堵漏剂,由微生物经特殊处理后辅以微膨胀聚合物、精细聚合物纤维和弹性微颗粒材料精确配比而成.它进入漏失通道后通过架桥、吸水膨胀,在渗透层隔断流体通道,形成高强度屏蔽层,并在堵漏的同时提高地层承压能力.该剂随着时间延长可生物聚集,增加堵漏强度,满足不同地层的堵漏要求.     

科索1井溶洞性堵漏技术探索与应用

针对科索1井溶洞性漏失溶洞大、邻井段漏层有流动水等情况,在分析井漏原因和堵漏难点的基础上,确定了溶洞性漏失堵漏材料和堵漏工艺技术,成功解决了井下有流动水情况下的溶洞性井漏堵漏难题。现场应用表明,与同类情况相比,利用本文研究的溶洞性堵漏技术堵漏耗时短、成本低、效果好。