聚合物凝胶堵漏剂在大裂隙溶洞地层中的研究及应用

广东河源地区地质条件复杂,溶洞、裂隙十分发育。钻探生产中施工难度大,导致在钻孔施工中冲洗液漏失严重,施工周期长,成本高。针对该地区大裂隙溶洞地层研制的一种新型聚合物凝胶堵漏剂,从理论上探讨该新型凝胶堵漏剂的基本性能和作用机理,还通过室内试验与现场测试对凝胶堵漏剂进行研究,测试了凝胶堵漏剂的成胶时间、承压能力、破胶性能等。并针对凝胶堵漏材料的配方进行了对比试验,得出了现场的最佳应用配方,对漏失地层进行堵漏,取得了良好的效果,降低了钻井液的消耗,提高了钻井效率。广东河源地区的应用表明,所研制新型凝胶堵漏剂具有良好的流动性且成胶时间较短,符合生产需要,同时还具有很强的承压堵漏能力,破胶性能显著,不会卡住钻具。该新型堵漏剂对广东河源地区的堵漏施工效果较好,易于配制、调整,不需要特殊设备,对大裂隙溶洞地区的堵漏具有很好的推广应用前景。     

GPC-200型耐200℃高温随钻堵漏剂的研制及性能评价

针对现有随钻堵漏材料由于高温下发生碳化甚至失效,不能适用于高温裂隙地层及高温破碎地层堵漏与护壁的问题,通过原料筛选、堵漏材料粒度匹配研究及随钻堵漏剂配方优选,研制了一种抗温可达200℃的耐高温随钻堵漏剂。室内性能评价结果表明,GPC-200型耐200℃高温随钻堵漏剂具有良好的降滤失效果以及抗高温封堵效果,对钻井液流变性影响较小,而且性能优于现有同类抗高温封堵剂产品。该处理剂既可应用于深井油气钻探,也可应用于干热岩钻探及深部科学钻探等,具有广阔的应用前景。     

随钻防漏堵漏剂GSZ-1的研究与应用

采用酸溶性好的可变形材料、纤维材料、无机矿物材料及超微细弹性膨胀材料研制了一种堵漏效率高、不依赖于漏层孔隙及裂缝尺寸、酸溶率高、可用于渗透性、裂缝性非储层及储层随钻防漏堵漏的随钻防漏堵漏剂GSZ-1,分析了该堵漏剂的封堵机理,并对其堵漏等性能进行了评价。实验结果表明,随钻防漏堵漏剂GSZ-1封堵范围广、适应性强,封堵效率高,对钻井液流变性能影响小,与各种钻井液均具有良好的适应性,且酸溶率高,使得该防漏堵漏剂形成的封堵层能够在酸化后被破坏而酸化解堵,达到保护储层的目的,既可用于非储层漏失又可用于储层漏失。     

基于新型中压堵漏试验仪的堵漏试验研究

堵漏试验仪是制定防漏堵漏技术方案的关键实验设备之一。针对现有堵漏试验仪普遍存在的结构复杂、试验流程繁冗、浆液用量较大、数据重现性较差等问题,设计了一种中压(试验压力为0~1 MPa)堵漏试验仪。该装置能模拟1~3 mm的条缝型漏失地层和1~4 mm的孔洞型漏失地层,封板(缝板和孔板)的实际漏失面积为0.35~2.79 cm~2,孔隙率1.81%~14.24%。基于该试验装置,获取了由膨胀堵漏剂、核桃壳等组成的适于不同漏失地层的堵漏浆液配方。研究发现,堵漏浆液的封堵效果不仅取决于裂缝或孔洞的大小,也要考虑其孔隙率。该堵漏仪及堵漏浆液配方可为钻井防漏堵漏工作提供有益参考。     

托普台区块高渗透地层随钻堵漏剂配方优化

托普台区块上部地层以砂泥岩层、砾质砂岩为主,容易发生漏点不明确、漏失段长的高渗透性漏失。通过对堵漏材料的配伍性评价及合理级配,优选出了一种适合高渗透性漏失地层的随钻堵漏剂。该堵漏剂对钻井液流变性影响小,可降低钻井液API滤失量,对沙床封堵后承压能力10 MPa,在TP328X井的应用表明,高强度弹性石墨颗粒复合凝胶堵漏对于高压差、高渗透漏失的工况,可以有效封堵漏层,特别适用于对于漏层不明、漏涌同层、裸眼等复杂井况。     

大庆油田南二、三区堵漏技术研究与应用

针对大庆油田南二、三区从嫩江组到高台子油层裂缝发育,钻井过程中经常发生井漏事故的难题,在室内合成出一种新型堵漏剂,具有遇水膨胀、可根据裂缝形态发生形变的特点,在模拟地层水条件下体积膨胀率在12倍以上。以该堵漏材料为主,结合刚性堵漏颗粒、纤维堵漏材料,最终形成一套适合南二、三区的新型随钻堵漏剂配方。室内评价实验表明,该配方能够有效封堵0.05～3mm的致漏裂缝,承压能力达到5MPa以上,比常规堵漏材料提高30%以上。在现场应用过程中,该堵漏剂配方与工程措施相结合,使南二、三区块井漏发生率降低了70%以上,并且缩短了钻井周期,节约了钻井成本,为有效解决大庆油田南二、三区井漏技术难题提供了新的解决方向。     

凝胶堵漏技术在阳山矿区漏失地层中的应用

甘肃省文县阳山矿区地质构造复杂,地层破碎蚀变强烈,多层位漏失,钻探施工漏失现象普遍。在研究地层漏失机理的基础上试验应用了聚合物凝胶堵漏技术。ZK2232孔的现场应用表明,聚合物凝胶堵漏剂与其他惰性桥堵剂配合使用,能很好地解决钻进过程中的恶性漏失问题,堵漏效果较好。在堵漏施工中,聚合物凝胶堵漏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。     

Aus-Plug堵漏剂在金厂河等矿区绳索取心钻孔漏失中的应用

钻孔漏失是钻探施工中一直较难解决的难题,尤其是绳索取心钻进施工中的严重漏失,造成钻进效率低、施工成本高的后果,严重的直接威胁钻孔安全、甚至会导致钻孔报废。Aus-Plug是2006年自国外引进的高效延时膨胀钻孔堵漏剂,Aus-Plug钻孔堵漏剂的使用较好地解决了我院绳索取心钻孔漏失的问题。2003年至今,根据我院用绳索取心钻进工艺在多个矿区试验及钻进施工中遇到的不同地层、不同漏失方式特点,通过多年生产实践,摸索和总结了绳索取心钻进施工中冲洗液漏失的危害及采用的一些堵漏施工方法。同时也总结了Aus-Plug钻孔堵漏剂在不同漏失情况下比较实用有效的应对堵漏方法,较快推动了我院绳索取心钻进工艺施工的应用和发展。     

高效桥塞堵漏技术在川西马井构造的应用

川西马井构造上部地层裂隙发育,地层承压能力低,布井密集,钻井时易与邻井气层窜通,发生漏失,甚至造成复杂型井漏。虽然常规桥塞堵漏亦能堵漏成功,但由于地层承压能力低而易发生复漏和反吐,堵漏一次成功率低。为提高堵漏效果和一次成功率,在原有堵漏技术的基础上,引入高效堵漏剂,通过室内配方优化及施工工艺完善,形成了高效桥塞堵漏技术。现场试验表明该技术堵漏一次成功率高,堵漏效果良好,为低承压力地层、易漏失层以及易与邻井气层窜通等造成的复杂型井漏提供了新的堵漏思路,对解决其它复杂井漏也具有一定的指导意义。     

瞬间堵漏剂在贵州地热钻井中的应用

介绍并总结了瞬间堵漏剂在贵州地热钻井钻遇中漏—大漏漏失的岩溶裂隙中的堵漏效果,通过钻井作业现场实践,瞬间堵漏剂是中漏—大漏漏层较为适宜的堵漏材料。     

新型高分子泡沫堵漏材料试验研究及工程应用

针对煤矿井下破碎煤岩体力学强度低、可注性差的特点,以有机树脂为基料,配以交联剂、发泡剂等添加剂,制备一种黏度低、膨胀倍数适宜、固结体力学强度较高的新型高分子泡沫堵漏材料。通过研究不同发泡剂添加量对材料性能的影响以及材料凝胶特性变化规律,得到了材料各组分最佳配合比;并开展堵漏模拟实验,结果表明:该材料能够渗透至10 μm以下的细微裂隙,与煤体结合稳定,相对于传统堵漏材料,该材料具有优越的堵漏效果。工程试验结果表明,采用高分子泡沫堵漏材料对抽采钻孔进行堵漏处理后能够显著提高钻孔瓦斯抽采效果,延长了钻孔的抽采周期,具有广阔的工程应用前景。     

PAA─水泥─泥浆快速絮凝堵漏浆液的研制

通过正文试验方法及体积比试验选出了ＰＡＡ－水泥－泥浆浆液最优配方，在平顶山岩金矿区２个钻孔３次堵漏成功。这种浆液是因地制宜研制成功的一种快速堵漏浆液。     

在可渗透砂岩中构建人工隔水层的技术方法与试验研究

针对砂岩型铀矿体赋存于厚含矿含水层及其在地浸开采过程中的稀释问题,提出了采用高分堵剂在高渗透的围岩地层中建造人工隔水层的设计思路。以新疆某厚砂体铀矿为例,根据其地浸工艺化学特征,选择FT-2和YG-1高分子堵剂,采用水力喷砂射孔技术在地浸井内打开高渗透围岩地层,分三个阶段向渗透围岩地层高压注入堵剂建造人工隔水层;通过封堵前后的热测井对比试验,表明封堵后围岩层的吸水率较封堵前下降了82%,建造的人工隔水层满足预期目标。     

煤矿井下暂堵转向水力压裂技术研究

为更好地提高煤层透气性,结合煤矿井下压裂应用现状和暂堵转向压裂技术原理,本文创造性的提出了将暂堵转向压裂技术应用于煤矿井下水力压裂的思路,目的是着力于转向形成新裂缝并沟通煤层自有天然裂缝以强化煤岩缝网复杂程度,提高压后瓦斯抽采效果。研究结果表明:暂堵转向压裂技术适应性较强,可用于煤矿井下压裂;优选了适合煤矿井下压裂的小粒径水溶性MKZD-1暂堵剂,1.0cm厚滤饼承压可达40MPa,封堵能力强,溶解性好,压后其水不溶物约为4%;设计了煤矿井下实施暂堵转向压裂的工艺流程和暂堵剂加量方法。本文研究成果为煤矿瓦斯治理提供了新手段,开辟了新方向,具有一定的实际运用和推广价值。     

抗高温随钻封堵材料研究进展

钻遇渗透性漏失地层、破碎地层及低承压地层时,通常加入随钻封堵材料以防止钻井液漏失、提高孔壁稳定性和地层承压能力。深井高温地层及高温地热、高温干热岩钻探,遇到上述复杂情况时,需采用抗高温封堵材料。本文介绍了我国近年来抗高温随钻封堵材料研究与应用的进展情况,包括由桥接堵漏材料组成的抗高温随钻堵漏剂、膨胀型聚合物堵漏剂、超低渗透处理剂及弹性石墨等新型抗高温随钻堵漏材料。分析了4种抗高温随钻封堵材料的组分及其堵漏原理,并对抗高温随钻封堵材料的研究方向提出了建议。     

暂堵技术在致密砂岩气藏压裂中的应用

鄂尔多斯地区蕴藏着大量的天然气,拥有典型的低渗透、低压、低产、多层系、非均质性较高的致密气资源。常规压裂法开采工艺不佳,无法实现预期的开采效益,为此,提出暂堵技术在致密砂岩气藏压裂中的应用。针对储层地质特征的特点,采用高强度、高封堵性能、易降解的暂堵剂,在纵向上完成多层系统的临时封堵和分层迁移,达到缝内转向的目的,形成新的分支裂缝,使气藏的改型容积和气密性得到明显的改善。该工艺应用后,暂堵区的压力平均提高了3 MPa。断裂的平均长度比普通压裂段增加5.8%,断裂长度增加12.5%,保证复杂缝网的生成结果,可广泛地进行实际应用。     

新型煤炭阻燃剂FSA及其应用

介绍一种新型煤炭阻燃剂FSA的阻燃机理及其在煤矿安全工程领域的应用。该阻燃剂将煤由可燃物改性为不可燃的工程材料，可广泛应用在煤矿井下临时密闭、封堵溜煤眼、工作面上、下隅角砌墙阻断漏风通道及提高工作面上、下隅角瓦斯抽放率的工作中，在现场取得了很好的效果，有较高的推广应用价值。     

钻井漏失层位测量及堵漏模拟研究

在钻井过程中经常发生严重的钻井液漏失,不仅给井下安全带来了巨大的隐患,同时也导致更加复杂的井下事故的发生,严重制约了油田的勘探与开发进度。如何有效地解决漏失问题是一个长期困扰工程界的难题。重点介绍了漏层判定方法和堵漏配方模拟评价方法。对于地层漏失,可以首先通过判定方法确定漏层位置,然后再对堵漏配方进行评价,最终形成理想的堵漏配方和相应的堵漏方案。该方法对于提高堵漏成功率,解决复杂地层重复漏失等技术难题具有一定的指导意义。     

国内外冲洗液技术研究与应用进展

在调研大量相关文献及报道的基础上,对近年来地质钻探冲洗液技术研究与应用进展进行了分类归纳总结。主要从新型造浆材料与泥浆处理剂、新型冲洗液体系2个方面进行了阐述,其中新型造浆材料与泥浆处理剂涉及造浆材料、强抑制剂、抗高温处理剂、堵漏材料、纳米级处理剂与天然高分子材料改性类处理剂;新型冲洗液体系包括成膜防塌无固相冲洗液、双聚防塌冲洗液及可循环泡沫冲洗液等。