一种新型钻井防漏堵漏剂的研究与应用

以废橡胶制品为主要原料,经过特殊加工工艺和复杂的物理化学反应研制出了一种新型桥接型防漏堵漏剂,代号为LD,并进行了室内评价和现场试验。该防漏堵漏剂兼具颗粒和纤维形状,表面有凹凸,多毛刺,化学性质稳定,不易腐烂变质,具有一定的柔韧性和强度,密度低,惰性强,耐酸碱盐,抗高温,而且无毒无荧光。室内评价结果表明,该堵漏剂在正压差作用下能迅速形成有效封堵,封堵强度高、深度小,而且随钻加入钻井液中后对钻井液性能影响不大,并有利于降低钻井液高温高压滤失量,其岩心渗透率恢复率高。在长庆油田7个井次的现场试验表明,LD防漏堵漏剂具有良好的防漏、堵漏效果。与传统堵漏材料相比,LD防漏堵漏剂具有施工简便、封堵强度高、封堵有效期长、用量少,有利于降低钻井综合成本。

HMXW网状纤维承压堵漏实验

为提高复杂漏失地层的承压堵漏成功率,研究了HMXW网状纤维的承压堵漏性能与堵漏机理.使用尺寸为3～6 mm的滚珠和割缝钢块模拟大孔道和裂缝性漏失地层,研究了HMXW在裂缝性漏失地层中的堵漏性能.实验结果表明：①HMXW网状纤维加入现有承压堵漏体系后,能够在体系中形成独特的弹性网状结构,帮助承压堵漏剂快速失水,形成高强度的封堵层,阻断堵漏施工中的压力传递作用,加固漏失层近井带,提高承压强度;②0.8％的HMXW网状纤维加入承压堵漏体系后,能够封堵3 mm以下的裂缝性漏失地层;③1.6％HMXW网状纤维加入承压堵漏体系后,能够封堵4～5 mm的裂缝性漏失地层.HMXW网状纤维堵漏技术的研究为承压堵漏技术提供了一个新的技术手段,有利于改进和提高现有承压堵漏体系在复杂漏失层中的承压堵漏强度和堵漏成功率.

温变承压堵漏技术室内试验研究

为提高复杂漏失地层的承压堵漏强度,研究了温变增稠剂对堵漏水泥浆、常规桥堵承压堵漏体系和网状纤维堵漏体系的触变性能与堵漏性能的影响规律。实验结果表明:常温条件下,温变增稠剂对承压堵漏体系的流变性能影响不大,这对堵漏剂的泵送有利;当浆体温度升高到70℃以上,温变增稠剂通过交联反应,产生温变增稠作用,体系的表观黏度>150 mPa·s,提高了承压堵漏剂的凝胶结构强度,触变性增强,堵漏剂由液态变成半固态塑性浆体结构,从而在漏失地层有效驻留并快速形成封堵屏蔽层,在6 mm滚珠模拟的大孔道漏失层和6 mm模拟裂缝中的承压强度>5 MPa。

注水泥堵漏过程中水泥塞形成高度及质量控制技术研究

注水泥堵漏是裂缝性和溶洞型漏层地层堵漏施工的主要工艺技术,水泥塞的有效形成和形成的质量是保证注水泥堵漏施工成功率的关键,而水泥塞不能有效形成或形成质量差的主要问题是注水泥施工全工程中出现的混浆问题。文章在现有研究的基础上,通过对注水泥施工过程中水泥混浆问题的详细分析,归纳出影响出现水泥混浆的4个压力平衡点、对应于每一个压力平衡点的混浆机理及影响因素。在此基础上提出了具体的保证注水泥堵漏施工过程中水泥塞有效形成的控制技术和计算方法,即:设计合理的水泥塞高度和钻具下入深度;确定合理的注水泥量;解决注水泥过程中假封门现象对水泥塞形成高度的失控问题;大裂缝和孔洞型漏失层的水泥塞液面的控制技术。

有机醋酸酯固化水玻璃的固化规律研究

借助几种典型有机醋酸酯在常温下的皂化规律,以改善其在水玻璃溶液中的溶解分散性为目的,研究了在乳化前后不同结构的醋酸酯对水玻璃溶液的固化效果。实验结果表明,乳化作用能使各类醋酸酯在水玻璃溶液中的溶解分散性得到极大的改善,进而促使其作为固化剂的用量呈现不同程度的降低,水玻璃凝胶的固化时间也有明显的缩短。并且所生成的凝胶质地更加均匀,固化2 h后,凝胶体系的最大抗压强度可达到800 kPa以上。

长庆油田华H50-7井超长水平段钻井液技术

长庆油田陇东地区华H50-7井是一口超长水平段水平井,水平段长达4088.00 m,钻遇泥岩层和断层,钻进过程中降摩减阻困难、井眼清洁难度大、泥岩层防塌和断层防漏堵漏难度大。为此,优选了水基钻井液,并提高钻井液的润滑性和抑制性,以降低摩阻和防止泥岩层坍塌;针对不同漏失情况,制定了相应的防漏堵漏技术措施,以解决断层防漏堵漏问题。华H50-7井应用了优选的水基钻井液,采取了制定的防漏堵漏技术,钻井过程中钻井液的润滑性和抑制性稳定,与使用原水基钻井液的邻井相比,下放钻柱和套管时的摩阻降低显著,发生井漏后均成功堵漏,未出现井眼失稳问题。华H50-7井的顺利完钻表明,优选水基钻井液、采取针对性防漏堵漏技术措施,可以解决陇东地区超长水平段水平井钻进中托压严重、易井眼失稳、水平段地层造浆严重和水平段堵漏难度大的问题,这也为将来钻更长水平段水平井积累了经验。