[发明专利]快失水可固化类与有机合成类堵漏剂复配堵漏施工方法有效
申请号: | 201510956269.1 | 申请日: | 2015-12-17 |
公开(公告)号: | CN105507848A | 公开(公告)日: | 2016-04-20 |
发明(设计)人: | 操亮;程鹏至;周翰;缪娟;操晶;林友建 | 申请(专利权)人: | 成都得道实业有限公司 |
主分类号: | E21B33/13 | 分类号: | E21B33/13;C09K8/46 |
代理公司: | 成都九鼎天元知识产权代理有限公司 51214 | 代理人: | 管高峰;詹永斌 |
地址: | 610041 四*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 失水 固化 有机合成 堵漏 剂复配 施工 方法 | ||
技术领域
本发明涉及石油钻井中的现场堵漏施工工艺技术领域,具体涉及如何将快失水可固化 堵漏剂类与有机合成类堵漏剂复配使用时泵至漏失井段并保证钻具安全的施工工艺。
背景技术
井漏是石油工业钻井过程中最常见的井下复杂情况之一。井漏不仅会延长钻井周期, 损失大量人力物力,造成储层损害,而且井漏一旦控制不力,还可能诱发井塌、井喷等重 大事故。所以性能优良的堵漏材料,配合相应的对策和施工方案,是提高一次堵漏成功率 的基本保障。
目前钻井常用的桥塞堵漏剂,通常为粒径或长短不同的坚果壳颗粒、矿物颗粒、植物 纤维或矿物纤维、片状矿物等按一定比例混配而成。然而对于天然张开裂缝与闭合诱导裂 缝并存的井漏,随着井筒内正压差的增大,天然张开裂缝进一步扩张,闭合诱导裂缝逐步 开启,但正压差一旦消除,由压差导致的裂缝张开度又会逐渐恢复,如果采用矿物颗粒(如 方解石、石灰石等)架桥,因其脆性太强,在架桥成功后会因裂缝的闭合而崩解破碎;如 果采用坚果壳颗粒作为架桥颗粒,因其吸水吸油性太强,在井下高温高压“水煮”而降解 变软;地层裂缝不可能是规则的,硬脆性的片状矿物(如云母、贝壳片等)堵漏材料,碎 片仅能小部分插入地层裂缝,形成的是浅层封堵。上述情况都会导致堵塞不够牢固,在堵 漏后重新开钻引起压力波动时,已堵处的堵塞物易脱开,再次出现井漏。所以采用常规堵 漏材料的单一桥塞堵漏很难一次性堵漏成功。
快失水可固化类与有机合成类堵漏剂复配堵漏技术作用机理包括架桥堵塞作用和化学 胶结作用。利用大粒径的机高分子刚性颗粒级配,在裂缝喉道处先形成架桥,因其具有较 高的抗压强度,能有效支撑上覆岩层,保证封堵层“骨架”不被破坏;有机高分子柔性碎 片在压差作用下可以以折叠变形的方式深入裂缝封堵;快失水可固化类堵漏剂中的细颗粒、 纤维及固结材料对“架桥”后的微小孔道和地层中的原有小裂缝进行深入堵塞,进一步提高 封堵强度。复配的堵漏剂浆液泵入井下遇到漏层,快失水可固化类堵漏剂在压差作用下快 速失水,迅速形成具有初始强度的滤饼而封堵漏层,之后快失水可固化类堵漏剂中的固结 材料在地温的作用下逐渐凝固,并与井筒、地层裂缝、孔隙间形成良好的胶结强度,可使 其漏层的承压能力得到大幅度提高,有效防止了正压差释放后诱导裂缝闭合时造成的堵漏 材料“返吐”。上述材料的协同作用,从而完全消除井漏,达到堵漏的目的。
如公布号为CN102031942A,公开日为2011年4月27日的专利文献,公开了一种具 有热敏特性的水基重晶石液体堵漏剂的现场施工工艺,其工艺特征在于:按质量百分比计 23%~31.2%自来水、0.3%~0.6%硬脂酸锌、0.5%~0.6%钻井液用磺化栲胶、68%~75.8% 重晶石粉配制成堵漏浆,且在泵入堵漏浆的同时加入按堵漏浆质量百分比计5%的桥塞堵漏 剂,直至承压达要求。
具有热敏特性的水基重晶石液体堵漏剂能代替水泥浆在井筒内形成致密塞子,避免了 打水泥浆时易出现安全事故的风险,同时具有成本低、不污染环境的优点,适用于一般裂 缝性漏失地层的堵漏作业,但是在较大裂缝或诱导性裂缝堵漏中存在一些缺陷,突出表现 为该类堵漏剂自身粒径较小,在较大裂缝中不易滞留而封堵失败,或所加桥塞堵漏剂抗压 性能一般,诱导裂缝闭合时导致桥塞被压碎,封堵被破坏,而快失水可固化类堵漏剂与有 机合成类堵漏剂复配使用时,在具有热敏特性的水基重晶石液体堵漏剂优点的同时,还因 为复配的有机合成类堵漏剂具有的良好的架桥滞留及抗压性能,扩大了适用范围。
所述公布号为CN102031942A的施工工艺仅适用于具有热敏特性的水基重晶石液体堵 漏剂的现场施工,不适用于采用快失水可固化类堵漏剂与有机合成类堵漏剂复配堵漏施工 时使用,原因是快失水可固化类堵漏剂泵入井下遇到漏层,在压差作用下快速失水,迅速 形成具有初始强度的滤饼而封堵漏层,在地温的作用下,所形成的滤饼逐渐凝固;而且, 采用现有技术进行快失水可固化类堵漏剂与有机合成类堵漏剂复配堵漏施工时,又会造成 沉降积于配浆罐底、堵管线或卡钻的风险。
由于前述原因,虽然采用快失水可固化类堵漏剂与有机合成类堵漏剂复配堵漏具有显 著的技术优势,但由于一直无法解决施工中的难题,一直无法广泛有效应用,因此,需要 一种适用于采用快失水可固化类堵漏剂与有机合成类堵漏剂复配堵漏现场施工的方法,且 解决用现有技术来使用这种复配堵漏剂时存在的易沉降积于配浆罐底、堵管线或卡钻的问 题,保证施工安全。
发明内容
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