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。

自固结堵漏剂性能评价及现场应用

针对常规复合堵漏剂堵漏成功率低的问题,开展了自固结堵漏剂研究。采用流化包衣机在堵漏剂外表面涂覆可在井下固结的环氧胶黏剂,流化包衣在井下温度条件下固结,从而提高堵漏剂的井下封堵强度。调节流化包衣机的进风口温度50~100℃、出风口温度25~40℃、喷枪速率0.5~2.0 L/h,可实现喷雾、包衣、干燥一体完成。室内高温堵漏试验表明,自固结堵漏剂具有较好的抗钻井液扰动和抗负压抽汲作用,通过选择环氧树脂的型号、固化剂和促进剂DL-1的加量,能够调节自固结堵漏剂的井下固结时间;110℃温度下,堵漏剂在2 h以后开始初步固结,强度逐渐增加,15 h时抗压强度达到4.6 MPa。堵漏层扫描电镜图片显示,涂覆层在温度升高过程中发生了软化和固结,固结后材料之间结合紧密。研究结果表明,自固结堵漏剂能够大幅提高严重裂缝性漏失的堵漏成功率,可为实现漏失层的有效封堵提供技术支撑。

抗温高强度交联堵漏配方研究与应用

为解决常规桥接堵漏材料滞留能力较差,堵漏成功率低的问题,研制出交联封堵剂ZNP。优选了高强度架桥材料、填充材料和纤维材料,按1/3/~2/3架桥理论确定不同材料的粒径范围,按SAN-2工程分布理论确定了各种粒径的体积配比,形成了抗温高强度交联堵漏配方;对其承压能力、抗返排能力进行了评价,并进行了现场应用。研制的交联封堵剂ZNP具有良好的配伍性和高温稳定性,可提高封堵材料与地层的胶结能力,优化的抗温高强度交联成膜堵漏浆可封堵1~5 mm宽的裂缝,抗压可达30 MPa以上,封堵层抗返排压力达4.6 MPa以上。在FX4、SHB1^(-1)等井应用12井次,一次性堵漏成功率100%。结果表明,抗温高强度交联堵漏配方具有良好的承压及抗返排能力,堵漏成功率高,具有广阔的推广应用前景。

钻井井下爆炸堵漏技术

现有堵漏方法对渗透性漏失较易解决,对裂缝性漏失,堵漏一次成功率低,处理过程复杂、周期较长、成本高,如近年来苏北盆地有46口井发生裂缝性漏失,平均每口井漏失钻井液641 m^3、损失时间268 h。主要原因是井下裂缝宽度不一、难以确定,造成堵漏材料粒径不匹配,大粒径堵漏材料难以进入地层,小粒径堵漏材料又容易被漏失的钻井液带走,难以在漏失孔喉处形成有效的桥架结构,导致堵漏成功率低。研发了一种针对裂缝性漏失堵漏的新方法——井下爆炸堵漏技术,主要通过堵漏工作原理、堵漏注射器、药盒、胶筒及凝胶配方等方面的研究,形成钻井井下爆炸堵漏技术。该技术主要通过井下爆炸的方式,挤压地层裂缝,减小裂缝宽度,使堵漏材料"进得去、停得住",有效提高裂缝性漏失的堵漏成功率,减少经济损失。该技术通过现场4口井共6个漏失层位的封堵应用,成功堵漏5层、有效1层,堵漏成功率83.33%,有效率100%。钻井井下爆炸堵漏技术为进一步完善堵漏工艺开辟了新的思路和方法。

致密油洛河组Φ311.1 mm井眼堵漏技术研究与应用

长庆区域陇东致密油区块漏失频发,特别是直井段洛河组层位漏失尤为突出。为满足长庆页岩油示范区开展的超长水平段水平井施工要求,“直+斜”井段采用Φ311.1 mm井眼入窗,对洛河组漏承压提出更大的技术挑战。针对Φ311.1 mm大井眼恶性漏失层位常规堵漏模式已无法满足现场施工要求,本文介绍一种阶梯式综合恶性漏失治漏技术,采用三段制堵漏步骤,初期以三元刚性凝胶强堵漏液建立骨架,中期以立体网状复合结构塞体堵漏液进行填充和架桥,后期用颗粒级配可固化纤维堵漏工作液对漏层进行封堵和加固,有效解决大井眼恶性井漏技术难题,实现漏层的完全封固,现场应用4口井,一次堵漏成功率100%,地层承压能力当量密度提高0.20 g/cm^(3)以上,为同区域大井眼恶性井漏处理提供技术支撑。

长庆区域随钻堵漏技术研究与应用

长庆油田已钻区域普遍存在漏失,为保证井控安全,加入现有的堵漏材料进行堵漏,但普遍存在钻具水眼堵塞、井下仪器无信号、一次堵漏成功率低等技术难点。为此,进行无线随钻仪器及井下动力工具优选、研发配套的随钻堵漏浆体,满足通过性要求的前提下,实现漏层的快速封堵,形成了长庆区域随钻堵漏技术,现场应用百余口井,一次堵漏成功率提高23.54%,大幅缩短了堵漏时间,提高了堵漏效率,保障了安全快速钻完井。