聚合物凝胶堵漏剂的研究与应用进展

聚合物凝胶堵漏剂是近年来逐步完善和发展起来的一种堵漏材料。简要介绍了聚合物凝胶堵漏剂特点及作用机理,并对国内外聚合物凝胶堵漏剂的研究及应用进行了评述。聚合物凝胶堵漏剂包括地下交联聚合物凝胶和可吸水膨胀交联聚合物凝胶,交联聚合物凝胶强度较低,必须与其他刚性材料配合才能很好地发挥作用。在堵漏施工中,交联聚合物凝胶不受漏失通道的限制,能够通过挤压变形进入裂缝和孔洞空间,最终达到封堵漏层的目的。现场应用表明,聚合物凝胶堵漏剂与其他材料配合使用,能很好地解决钻井过程中的恶性漏失,堵漏成功率高,对碳酸盐岩、裂缝发育地层及孔洞漏失特别有效。     

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。     

吸水膨胀树脂堵漏材料的研制及其室内性能评价

针对石油开采过程中遇到的井漏问题,为了增强堵漏材料在漏失通道的滞留能力,设计并制备了2种新型结构的吸水膨胀树脂堵漏材料。一种以丙烯酰胺、阳离子单体、交联剂及植物纤维类桥堵剂为原料,另一种以丙烯酰胺、丙烯酸、阳离子单体、交联剂为原料,采用氧化还原引发体系,室温共聚制备出吸水树脂与纤维复合材料及吸水膨胀树脂材料,其粒径可根据堵漏作业需要进行调整。采用红外光谱对吸水膨胀树脂的结构进行了分析表征,并测定了2种类型堵漏材料在清水中的吸水倍数。结果表明:吸水树脂与纤维复合材料及吸水膨胀树脂材料4 h吸水倍数分别在14.99~39.09倍和41.41~92.06倍;可以通过改变单体比例、交联剂和引发剂加量的方式调整材料的吸水倍数。     

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。     

吸水膨胀型聚合物堵漏剂的合成与评价

本实验研制了一种吸水膨胀聚合物堵漏剂,该堵剂由丙烯酸（AA）、丙烯酰胺（AM）、膨润土、N,N-亚甲基双丙烯酰胺通过溶液自由基聚合法合成。并通过实验探讨了交联剂用量、引发剂用量等因素对此聚合物堵漏剂的性能的影响,获得了适宜的制备条件为：引发剂用量0.35%;AA/AM=3：1;单体浓度30%;膨润土加入量15%;交联剂用量0.06%;体系pH值7.0;反应温度50℃。再采用正交实验法对聚合物配方进行了优选。并将优选出的几组配方进行堵漏评价,实验结果表明,该吸水膨胀聚合物具有堵漏性能,且该聚合物具有吸液倍数大、耐盐性好、吸水后凝胶强度较好的等特点。     

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。     

吸水膨胀型聚合物堵漏剂的合成与评价

研制了一种吸水膨胀聚合物堵漏剂,该堵剂由丙烯酸（AA）、丙烯酰胺（AM）、膨润土、N,N-亚甲基双丙烯酰胺通过溶液自由基聚合法合成。并通过实验探讨了交联剂用量、引发剂用量等因素对此聚合物堵漏剂的性能的影响,获得了适宜的制备条件为：引发剂用量0.35%;m（AA）：m（AM）=3：1;单体浓度30%;膨润土加入量15%;交联剂用量0.06%;体系pH值7.0;反应温度50℃。再采用正交实验法对聚合物配方进行了优选。并将优选出的几组配方进行堵漏评价,实验结果表明,该吸水膨胀聚合物具有堵漏性能,且该聚合物具有吸液倍数大、耐盐性好、吸水后凝胶强度较好的等特点。     

六盘山马东山组裂缝性地层堵漏方法介绍

六盘山马东山组地层溶洞与裂缝发育,部分缝洞内充填芒硝,为裂缝性漏失。在含芒硝裂缝性地层的堵漏和强穿过程中,历时78天,累计注水泥堵漏15次,共漏失泥浆三千多方。分析认为常规水泥浆堵漏技术效果不好,综合采用排水法和关封井器法进行堵漏获得了好的效果。排水堵漏过程中,配置高钙盐堵漏坂土浆钻井液体系,同时添加复合堵漏剂、大颗粒堵漏剂等材料,利用配置坂土浆充分替换原钻井泥浆,降低泥浆对地层芒硝的溶解作用,减轻芒硝对水泥浆的污染。关封井器堵漏可以将更多的水泥浆挤入地层,保证了水泥壁厚度和强度,提高了水泥堵漏效果。关封井器堵漏,需要计算好水泥用量和挤入量,确保水泥浆液面低于光钻杆下深,避免光钻杆遇阻遇卡事故的发生。同时利用测井方法确定了主要漏失位置,建议堵漏过程中及时测井,为堵漏提供充分的决策依据。     

钻井用延时吸水膨胀堵漏剂的制备及其室内性能评价

针对常规膨胀堵漏剂抗温能力不够、强度不足、膨胀速度难以控制等问题,利用丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、增强剂及交联剂等为原料,采用氧化-还原引发体系,制备出耐温型吸水膨胀树脂,再经表面延时改性处理,制得耐温型延时吸水膨胀堵漏剂.测试其延时吸水膨胀性能、耐温性能及对渗透型漏失地层封堵性能.研究结果表明:吸水膨胀树脂...     

HHH堵漏剂在冀东油田的应用

冀东油田部分层位漏失情况非常厉害,常规堵漏剂堵漏效果差,严重影响了钻井工作的正常进行。为了更好的控制漏失,提高钻井速度,技术人员引进了HHH堵漏剂,该堵剂应用工艺简单,效果明显。     

吸水膨胀橡胶的研究进展

介绍了吸水膨胀橡胶的吸水膨胀机理、基体材料选择、制备工艺以及近年来的研究发展概况,并对吸水膨胀橡胶制备中存在的问题进行总结。吸水膨胀橡胶主要由橡胶基体和亲水组分组成,采用物理共混和化学接枝的方法制备,吸水后亲水组分析出、吸水膨胀倍率和吸水膨胀速率的选择、橡胶交联密度与吸水倍率的平衡等问题是吸水膨胀橡胶在实际应用中普遍存在的问题,需重点研究。     

油基钻井液用改性树脂类抗高温防漏堵漏剂研究

针对常用化学堵漏剂抗温性能差、承压封堵能力弱,无法有效封堵深层复杂漏失地层的问题,以对苯乙烯磺酸钠、丙烯酰胺、丙烯酸丁酯、丙烯酸十八酯、二甲基二烯丙基氯化铵为反应单体,制备了一种油基钻井液用新型抗高温防漏堵漏剂。采用热重分析对防漏堵漏剂的热稳定性进行了表征,利用吸油膨胀实验评价了其膨胀性能,利用中压砂床封堵实验和裂缝封堵实验对防漏堵漏剂的承压堵漏性能进行综合评价。实验结果表明,防漏堵漏剂热稳定性好,初始分解温度在360℃,120℃下堵漏剂吸油率可达到8g/g,体积膨胀倍数为3～4倍;对不同目数砂床均有良好的堵漏效果,在180℃高温条件下对宽裂缝漏失通道的封堵承压极限达到6MPa,可满足高温高压漏失地层中的钻井液堵漏目的。     

一种超深水平井堵漏材料室内评价研究

针对超深水平井堵漏中常规堵漏材料的抗温、抗压特性,以及大颗粒堵漏材料输送等问题,室内研制了一种超深水平井架桥颗粒堵漏材料CQ-GXJQ。通过室内评价分析表明,该堵漏材料具有粒度可调、抗高温、机械强度高、密度低、具化学惰性等优点,可作为刚性架桥粒子用于超深水平井桥接堵漏技术中,避免因高温、高压作用导致堵漏剂性能发生变化或因长水平段运移过程中大颗粒堵漏材料提前沉降堆积而引起的堵漏失败问题。     

遇水自膨胀封隔器的特点及在水平井中的应用进展

油藏边底水入侵、油井含水急剧上升是制约水平井稳产的重要因素,在此背景下,有效的分段隔离是解决问题的关键。新型的油田用堵漏材料——遇水自膨胀封隔器,已成为研究应用的重要方向。本文介绍了吸水膨胀橡胶的特点、性能、分类及其在水平井稳油控水中的应用,重点讨论了制备工艺、吸水橡胶的吸水机理、各类吸水组分及弹性体基质等方面的研究进展,及在水平井完井和稳油控水中的应用现状,展望了其未来发展方向。     

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。     

聚氨酯/丁腈橡胶互穿网络型吸水膨胀橡胶的性能研究

将丁腈橡胶与高吸水树脂（SAP）、增强剂、聚乙二醇（PEG）和二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）等在开炼机上充分混合,在高温下PEG和MDI发生逐步聚合反应,与丁腈橡胶原位互穿,得到互穿网络型吸水膨胀橡胶（IPN-SWR）。研究了聚氨酯（PU）用量对互穿网络型吸水膨胀橡胶的机械性能和吸水膨胀性能的影响。结果表明,随着PU含量升高,橡胶的机械性能下降,吸水速率加快,最大质量膨胀倍率（ΔWe）先升高后降低,质量损失率降低,循环测试次数越高,膨胀性能下降,质量损失率变小。同种材料的胶筒制品的膨胀速率远远小于试片的膨胀速率。     

高酸溶性随钻堵漏剂SSZ-Ⅰ的室内研究

针对目前随钻堵漏剂酸溶性差、对钻井液性能影响大等问题,在室内利用酸溶性较好的刚性颗粒材料、可变形材料和纤维材料等研制出了一种高酸溶性随钻堵漏剂--SSZ-Ⅰ,分析了该堵漏剂的作用机理,并对其性能进行了评价。实验结果表明:SSZ-Ⅰ具有较好的酸溶性,有利于现场酸化解堵,可用于储层堵漏,具有一定的抗温性能,且对钻井液性能影响小,对渗透性漏失地层具有很好的堵漏效果,具有较好的应用前景。     

水泥石吸水吸油体积变形性能及其机理

研究了聚合物乳液改性水泥石的吸水、吸油规律及其吸水、吸油后的线性膨胀性能,并基于实验结果建立了轴向膨胀应变与饱和体积吸水、吸油率的相关关系。吸水、吸油性能测试结果发现:空白水泥石饱和质量吸水率远大于其饱和吸油率,表明有大量孔径更细的毛细孔并不能被油侵入,这是由于油与水泥石较小的毛细作用导致。轴向膨胀应变测试结果显示,空白水泥石初期大量的吸水并不导致显著的体积膨胀,浸水后期较小的体积吸水率却导致明显的体积膨胀。聚合物改性水泥石的饱和质量吸水率与空白水泥石相当,但由于成膜聚合物对毛细孔的阻塞作用,明显降低了水泥石的质量吸水速率。同时,聚合物膜本身的吸油性导致聚合物改性水泥石的饱和质量吸油率略大于空白水泥石。由于聚合物对水泥石孔隙的细化作用,聚合物改性水泥石的吸水、吸油膨胀性均明显大于空白水泥石。采用吸水、吸油速率公式,通过实验测量水泥基材料的吸水、吸油速率系数,可定量评价水泥基材料的渗透性。所建立的水泥石吸水、吸油轴向线性膨胀率公式可用于实际工程中预测水泥石膨胀量的大小。     

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。     

塔河地区防漏堵漏技术现状及对策

井漏问题对钻井作业危害性极大,本文针对塔河地区普遍存在的井漏问题,收集了国内外堵漏技术的研究现状和进展;以钻井实例和具体数据为基础,总结与分析了不同地层的漏失原因:上部砂岩地层渗透性强、钻井液渗漏严重,二叠系玄武岩地层裂缝发育、地层破裂压力低、易发生漏失,盐膏层需提高钻井液密度防止盐膏层塑性蠕变,上部裸眼井段承压能力不足从而引起漏失;并通过现场作业情况给出了防漏堵漏技术对策:上部地层调整钻井液配方进行封堵,二叠系采用随钻堵漏并采用新的堵漏剂,根据盐膏层地层岩性情况及时调整封堵材料的加量、对上部砂岩易漏失地层进行预封堵、提高井底承压能力;最后对塔河地区防漏堵漏技术进行了总结,提出了承压堵漏作业中应注意的问题.