聚合物凝胶堵漏剂研究进展

随着油气勘探开发逐渐向深层、深水、非常规等复杂资源拓展,钻井工过程中钻遇的地层情况愈加复杂,井漏事故频发。聚合物凝胶是常用的堵漏剂之一,其主要通过化学交联反应或依靠分子间作用力,形成高强度空间网络结构凝胶体,对复杂地层漏失通道进行封堵。通过文献分析,阐述了聚合物凝胶堵漏剂的作用机理,论述了交联型和非交联型聚合物凝胶堵漏剂的性能及应用现状,分析了目前聚合物凝胶堵漏剂的优势及不足,提出了其在钻井液堵漏领域的技术研发方向及应用前景展望。     

一种聚合物交联堵漏剂的研制与评价

针对裂缝型或缝洞型失返性漏失,堵漏材料在井下被流体稀释,导致堵漏成功率低的问题,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)单体为原料,span80为乳化剂,过硫酸钾/亚硫酸氢钠（KPS/SHS）为氧化还原引发剂,采用乳液聚合方法,制备聚合物乳液;聚合物乳液中加入4%～8%Tween80作为转相剂,1%～3%三氯化铬作为交联剂,即可制备遇水交联增稠,快速形成高强度的弹性体的聚合物交联堵漏剂。实验评价表明该聚合物交联堵漏剂在地面可以泵送至井底,井底遇水交联增稠井可驻留能力强;堵漏剂交联增稠交联时间可控,稠化时间最短可达4～5s,交联时间最短可达60min;堵漏剂交联增稠时间受井底温度、钻井液地层水的矿化度、循环的钻屑以及膨润土浆的含量等因素影响较小,形成的较高强度弹性体,可以为水泥等其他堵漏材料提供较强承托能力,减少流体对水泥稠化性能的影响,提高钻完井过程中的裂缝型或缝洞型失返性漏失的堵漏成功率。     

STP堵漏剂在M油田裂缝性灰岩地层中的应用

伊拉克M油田复合盐膏层以下裂缝性灰岩地层漏失风险较高,尤其是钻非标井眼定向井时,因环空间隙小、环空压耗大及岩屑堆积等,导致井底当量密度较高,易发生井漏。中海油服在M油田钻井过程中,逐渐摸索出一套防漏堵漏方法,其中以STP堵漏剂复配桥堵材料堵漏效果较好,本文重点论述M油田裂缝性灰岩地层的漏失原因及STP堵漏剂复配桥堵材料的应用实例,为其他地区裂缝性灰岩堵漏提供借鉴。     

一种吸水树脂堵漏剂的制备与性能研究

吸水树脂是一种新型的堵漏材料,能够很好地解决钻井过程中的钻井液漏失问题,同时可有效地防止钻井液固相入侵地层裂缝而对油气层造成伤害。本文以丙烯酸、丙烯酰胺和长碳链疏水单体为原料,复合钠基蒙脱土,制备了一种适合于油气井钻探的耐盐耐压水膨体堵漏材料。分析了制备该吸水树脂各因素对其性能的影响,解释了聚合物吸水堵漏的机理,并通过室内模拟现场堵漏试验证明了这种聚合物用于钻井堵漏的可行性。     

一种适合于海上油田新型聚合物堵漏剂的研制与性能评价

针对渤海湾上钻井过程中出现的井漏等复杂问题,通过采用乙烯基阴、阳、非离子单体与乙烯基有机硅交联稳定剂等的水溶液或聚合物溶液并加入一定量的引发剂,研制出一种新型的粘弹性聚合物堵漏剂DLJ,在地层温度下,可反应形成一种高强度的聚合物粘弹体,对地层具有很强的吸附能力和封堵能力,室内对其配方组成及其影响因素和堵漏效果做了全面的研究,实验结果表明:DLJ堵漏剂对不同渗透率的岩心均具有很好的堵漏效果,其封堵率大于99.99%,突破压力梯度大于18.0 MPa。     

惰性材料与聚合物堵漏技术室内研究

钻井过程中出现井漏是十分普遍的,这是衡量钻井安全与否的重要因素之一。使用废旧轮胎这类惰性材料与聚合物相结合,组成一种化学性质稳定、耐温性能强、抗盐性能较高的堵漏剂,不仅可以降低堵漏成本,而且可以有效封堵漏层。通过室内实验研究惰性材料与聚合物组成的堵漏剂的封堵效果有重大意义,并分析了钻井液堵漏材料及防漏堵漏技术研究的发展方向。     

中国海上固井堵漏技术应用及研究进展

井漏是指在石油钻井过程中经常遇到的井下复杂问题,钻井过程中发生漏失的井或下套管过程中有漏失的井,固井质量一般都难以保证,科学的堵漏评价方法和堵漏材料的选择一直是行业的技术难题。本文基于模拟地层裂缝具有“呼吸效应”的原理,开发了动态裂缝堵漏评价仪,依据此评价方法评价了纤维堵漏材料、颗粒级配堵漏材料以及化学类的凝胶堵漏材料B65SE。加入1%～3%BWOC的化学类的凝胶堵漏材料B65SE的水泥浆在南海东部多次使用,有效解决了窄压力窗口遭遇的固井漏失和裂缝性漏失等复杂井况。现场应用表明,加入了化学类的凝胶堵漏材料B65SE的水泥浆具备优良的防漏功能。     

油田固井堵漏技术研究进展

井漏是石油钻井过程中经常遇到的井下复杂问题,钻井过程中发生漏失的井或下套管过程中有漏失的井,固井质量都难以保证,科学的堵漏评价方法和堵漏材料的选择一直是行业的技术难题。本文基于模拟地层裂缝具有“呼吸效应”的原理,开发了动态裂缝堵漏评价仪,依据此评价方法开发了纤维堵漏材料和颗粒级配堵漏材料,通过实验评价,能够有效提高地层承压5MPa以上,现场应用300井次以上,堵漏有效率达95%以上。针对天然裂缝性漏失和现场漏失严重的情况,开发了一种凝胶堵漏水泥浆,通过室内实验评价,凝胶水泥浆流动性好,稠化时间可调,具备现场应用条件。     

海上油田灰岩裂缝性井漏处理实践

南海东部地区陆丰13-1油田A井钻井过程中,钻遇灰岩发生裂缝性漏失,漏速大,桥接材料堵漏困难。针对该井灰岩井段地层特点及漏失情况,该井采用了桥接材料堵漏、随钻堵漏并强钻穿灰岩漏失井段、挤水泥堵漏等工艺,最终堵漏成功。陆丰13-1油田A井灰岩裂缝性井漏堵漏工艺技术及现场实践,对于其他类似油气井井漏提供了很好的施工经验和借鉴。     

地层漏失压力计算模型优化研究

本文介绍了应用工程流体力学的理论来建立地层岩石漏失压力计算模型,考虑裂缝尺寸和钻井液性能对漏失量的影响,优化了基于统计的漏失压力计算模型。在此基础上提出了漏失安全压差的概念,以便在实际的钻井过程中准确确定钻井液安全密度窗口。同时,该计算模型确定的裂缝高度可以为选择堵漏方法和堵漏剂固相颗粒大小提供确实可行的依据,便于更高效地指导现场防漏堵漏。     

互穿聚合物网络凝胶调剖堵水剂的研究进展

综述了互穿聚合物网络凝胶调剖堵水剂的国内外研究现状;阐述了互穿聚合物网络凝胶调剖堵水剂的制备方法、原料、配方、性能以及现场应用效果;同时指出了互穿聚合物网络凝胶调剖堵水剂的发展趋势。研究成果对改善高含水油田注水开发效果具有一定的参考价值和指导意义。     

压裂液用绒囊暂堵剂实验研究

由于绒囊暂堵剂在钻完修井及煤层气勘探开发中的暂堵作用得到应用,本文针对绒囊暂堵剂在压裂暂堵方面进行研究;通过对绒毛剂、成膜剂、成核剂的筛选,选定0.3%的绒毛剂A、浓度超过0.1%成膜剂及0.3%成核剂6为优选的绒囊暂堵剂浓度及材料;并对绒囊暂堵剂与压裂液及压裂液添加剂配伍进行及破胶性评价,绒囊暂堵剂与压裂液及添加剂配伍并不影响压裂液冻胶的破胶性;通过细管摩阻实验发现绒囊暂堵剂比清水有更高的摩阻压差。     

基于低渗透率的聚丙烯酰胺类调剖剂研究

针对传统聚丙烯酰胺类聚合物在油田堵水中的污染和调堵效果差的问题,利用聚丙烯酰胺(PAM)中酰胺基团上的活性氨基与三羟甲基三聚氰胺(TMM)分子中的羟甲基产生亲核反应,制备一种新型低渗透率的油田封堵调剖剂。在以不同原材料配合比、反应温度、不同浓度作为考察影响因素,通过实验观察PAM/TMM调剖剂黏度变化,最后通过红外光谱、凝胶强度、封堵率等方法或指标对制备的调剖剂表征及性能进行测定。     

聚合物冻胶类堵剂在油田堵水中的应用

在油田堵水作业中聚合物类堵剂得到了广泛的应用,美国FOR方案设计中有35％采用聚合物,而其中的60％采用的是冻胶处理;在国内,聚合物冻胶类堵剂在油田八大类堵水体系中也占有较大的比例。文章描述了聚合物冻胶类堵剂在国内外的发展现状,根据聚合物类型的不同对该类冻胶进行分类,并介绍了其作用机理、应用情况、施工工艺以及理论研究情况,其中PI决策技术已经被广泛地用于指导油田调剖作业,最后指出针对深层、高温油藏聚合物冻胶类堵剂仍有广阔的发展前景。     

碎屑岩油藏YN-1水平井堵剂的性能评价与应用

根据碎屑岩油藏的特征,研制了能在地层中有效驻留,并能形成界面交结强度大、有效期长的YN-1水平井液凝化学堵剂,评价了凝胶体强度、耐温性、抗盐性、堵剂注入能力、堵塞能力等性能,并进行了堵水施工应用。结果表明,该堵剂的封堵降水效果明显,能够满足现场需要。     

复合离子聚合物深度调剖堵水剂的研究

以复合离子聚合物、六次甲基四胺、间苯二酚为主要原料,制取复合离子聚合物调剖堵水剂。试验研究了调剖堵水剂的制备工艺,通过性能评价确定是一种成胶时间长、强度高、稳定性好的新型深度调剖堵水剂,可用于深部调剖堵水。     

JHXD油溶性聚合物选堵剂的研究

针对注水开发油田选择性堵水的急需,研制了一类新型油溶性聚合物选堵剂JHXD。试验结果表明：JHXD具有良好的油溶性,其堵水率大于99％,而堵油率仅为10％左右,是一类优良的选择性堵水剂。     

新型柔性树脂调驱体系的封堵特性研究

采用微孔滤膜过滤实验及长填充砂管封堵实验,研究了新型柔性树脂体系的封堵特性及其影响因素。结果表明,单纯的柔性树脂调驱剂可以对0.45μm及0.8μm的微孔滤膜形成有效封堵,而且随调驱剂浓度增加,其通过微孔滤膜的过滤时间增加,封堵性能增强。柔性树脂-聚合物复合调驱体系对微孔滤膜的封堵性能随聚合物浓度及复合调驱剂浓度增加而增强,但表面活性剂石油磺酸盐的存在会使复合调驱体系的封堵性能降低;复合调驱体系在高温下长期放置后,其封堵性能明显变差。柔性树脂-聚合物复合调驱体系在长填充砂管中的封堵及深入性能与柔性树脂和聚合物浓度比有关。柔性树脂及复合调驱体系所具有的封堵特性主要与其在溶液中所形成的分子聚集体有关。     

微冻胶堵剂在提高石油采收率中的研究进展

该文在分析国内外微冻胶堵剂发展前沿的基础上,通过与其他冻胶类堵剂的对比,提出了微冻胶堵剂相对于其他类型堵剂的特点。详细介绍了微冻胶堵剂的两种制备方法———剪切交联法和乳液聚合法,总结了国内外对微冻胶堵剂的研究和表征方法。通过分析发现,微冻胶粒径、颗粒间相互作用以及在孔隙介质表面的黏附能力是影响微冻胶堵剂性能的主要因素。对我国储层非均质性严重的油藏来说,用不同粒径微冻胶封堵地层是提高采收率的可行方法。引用文献56篇。