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堵漏技术研究进展
浏览: 发布日期:2019-03-25

1 物理法随钻堵漏技术

物理法随钻堵漏技术的基本原理是:在钻遇漏失地层之前起出钻头, 将适用于该井的井下专用工具 (侧向水力工具) 安装在钻头和钻铤之间, 然后将钻头下入;钻进时, 通过该井下专用工具内的分流控制装置给工具喷嘴分配合理的水力能量, 对漏失层的井壁产生旋转射流的冲击压力作用, 这时钻井液中的堵漏材料会在射流的作用下进入漏失层的孔道、裂缝内, 进入地层的堵剂在各种作用下形成具有一定强度且体积较大的颗粒, 封闭漏失通道, 同时形成渗透率很低的滤饼, 不但能有效防漏堵漏, 而且能提高井壁正反向的承压能力, 扩大钻井液密度窗口, 有利于后续钻井施工。物理法随钻堵漏技术对钻井液的要求不是很高, 主要是给常规钻井液中加入优化比例的各种堵漏材料, 调配成随钻堵漏钻井液。物理法随钻防漏堵漏技术主要适用于孔隙和裂缝性的漏失。


2 新型化学固结堵漏技术

针对堵漏材料耐温低、承压能力弱和容易发生二次漏失等问题研发了一种新型化学固结堵漏技术, 该技术主要包含三部分, 分别是正电黏结剂、流型调控剂、纳米固结剂。因为组分包含的纳米颗粒直径非常小且具有比较大的表面能, 所以很容易进入到漏失层, 通过化学反应或氢键作用在裂缝开口处迅速地形成一层隔离膜, 该隔离膜是一种“自适应”的封堵材料, 自身的形状可随着裂缝宽度的改变而变化, 能持续阻止压力的传递;同时, 所包含的带正电的材料能与裂缝中带负电荷的粘土矿物产生正负电荷的相互吸引作用, 迅速结合, 在漏失缝的端面处形成化学吸附滞留层, 增大了流动阻力, 以此来增大堵漏浆的波及面积, 降低堵漏浆的运移扩散, 使封堵更加稳定。此外, 上面形成的封堵隔离带, 需要具有比较高的抗压强度, 能够有效地降低压力传递的速率, 使井周切向应力增大, 减小裂缝尖端的应力强度因子, 在尽可能短的时间内将裂缝堵死, 阻止裂缝的延伸、扩展, 提高井壁的承压能力。此新型化学固结堵漏技术能抗180℃高温, 且对不同宽度的裂缝性地层固结后承压都大于20MPa。该技术可应用于大裂缝、溶洞以及多个漏失层位同时存在并且地层骨架强度低的漏失层堵漏, 将该技术应用在塔河油田现场, 9口井一次堵漏成功率在90%以上。

3 随钻段塞止漏技术

在裂缝发育地层中, 地层裂缝在原始条件下大多数是闭合状态, 但在钻井过程中会破坏原地应力平衡状态。钻井液液柱压力太大会使地层裂缝延伸和张开, 若裂缝扩张开度足够大, 钻井液就会沿裂缝漏失入地层。随钻段塞堵漏技术就是在地层出现漏失后, 只要是能成功循环, 或是可以继续钻进的状态下, 给井内注入一定体积的段塞堵漏浆, 其中刚性颗粒总浓度在10%~16%左右, 当随钻段塞浆到达井底漏层时, 刚性颗粒就在在裂缝中架桥填充形成一层牢固的填塞层, 能够减小井筒漏失直至漏失停止, 提高地层的承压能力。


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