压差激活密封剂的制备与应用

为满足油气井密封损伤快速、经济、安全修复的要求,以羧基丁腈胶乳、黄原胶、MgCl2和烷基酚聚氧乙烯醚为原料制备了一种新型压差激活密封剂,通过激光粒度分析仪和超景深三维显微系统分析了密封剂的微观形貌,通过自制的动态堵漏评价设备考察了密封剂的动态堵漏性能,分析了该密封流体的压差激活封堵机理,并在海上G2气田进行了现场应用。结果表明,制备的压差激活密封剂是一种多分散相体系,分散相为复合液滴,胶粒呈规则球状,平均粒径为261.5μm;在15 MPa内可对丝扣、裂缝等不同微泄漏形成良好封堵,封堵性随温度升高而增强。构建的力学-化学耦合新模型表明,复合液滴在漏点压差流场内去水化激活中心粒子,活性粒子聚结填充泄漏孔隙,实现自适应封堵。该压差激活密封剂在海上环空带压井进行了泄漏修复应用,效果良好。图10参28。

复合压差激活密封剂的设计及其封堵性能

压差激活密封剂是一种新型密封流体,可在漏点压差作用下对丝扣、管线等静密封的微缺陷损伤实施快速、自适应修复,但其密封性受漏点尺寸影响较大,因而在油气井生产及井筒完整性恢复中的应用受到了一定的限制。为了提高压差激活密封剂的适用性,基于密封流体在压差作用下的相态转变及密封行为特点,提出了固-液态密封材料协同增效强化大孔隙封堵的复合修复技术,通过两类固体密封材料("桥堵"刚性粒子与"拉筋"纤维)的联用,改变泄漏孔隙几何结构和流体迁移路径,促使压差激活密封剂形成有效固体屏障,充填大孔隙完成密封修复。室内实验结果表明:①制备的压差激活密封剂是一种多分散体系,其核心颗粒形状较规则,粒径集中分布于300~400 mm;②在评估压力范围内,海泡石纤维作为结构形成剂,提高了形成密封固体的完整性;③贻贝粉体作为孔隙结构修饰剂,改善了密封流体在泄漏受限空间的驻留能力,二者协同改善了形成固体屏障的结构,极大增强了复合压差激活密封剂的大孔隙封堵效果。结论认为,该研究成果可以为油气井新型多功能密封剂体系的开发与应用提供理论与技术支持。