化学固结堵漏剂的研制与应用
化学堵漏技术在河坝101井的应用
化学堵漏技术在河坝101井的应用化学堵漏技术在河坝101井的应用随着石油开发程度的不断提高,石油井的工作环境也变得越来越复杂,漏油事故也越来越常见。
对此,化学堵漏技术应运而生。
在河坝101井的实际应用中,化学堵漏技术取得了显著的效果,正式推广后,得到了广泛的应用。
1. 化学堵漏技术的原理与特点化学堵漏技术是一种通过注入化学成分使井孔堵塞的技术。
该技术利用各种化学物质,引起物化反应,在井孔中产生各种物质覆盖井孔,只有在堵漏区域形成的孔隙中沉淀,从而实现了堵漏的目的。
该技术具有操作简便、效果显著且环保的特点。
2. 化学堵漏技术在河坝101井的应用在实际应用中,化学堵漏技术在河坝101井的堵漏效果非常明显。
在河坝101井发生漏油事故后,专业工程师在井下进行堵漏工作,注入了具有优异堵漏效果的化学材料。
通过对井孔结构、漏油情况及地质构造等多重因素综合分析,专业工程师选用了适合河坝101井的化学材料进行注入。
在数小时的工作后,河坝101井实现了近百万吨的堵漏效果,油井恢复了正常生产状态,且对环境没有任何影响。
3. 化学堵漏技术在环保方面的优势化学堵漏技术有着很多环保优势,如:化学组分无毒无害,不会对环境造成污染。
同时,该技术具有操作简单、操作快捷等特点,能够在大约20个小时内堵漏完成。
这种方法极大地减少了漏油事故对人类和环境的影响,大大提高了井下工作的效率和可持续性。
4. 发挥化学堵漏技术的深度与局限化学堵漏技术的深度和局限性取决于石油产地地质条件。
在不同的井孔石油产地中,其物理和化学的条件是不同的,选择化学堵漏材料的种类和配比也是不同的。
在不同的地质条件下,用不同的材料进行堵漏有效避免了堵漏效果的不确定性。
综上所述,化学堵漏技术应用广泛,其操作简便、环保、效果明显,极大地提高了油井生产效率,同时也降低了环境风险。
但是,在使用化学堵漏技术时,需要根据石油地质条件的不同,选择最适合的技术和材料,选择合适的化学物质和堵漏方法,以确保井下操作的顺利和石油的安全生产。
XNJG堵漏剂的研制与应用
3 结 果与 讨论 31 X J . N 6的 耐温 性
XJ N G堵漏 剂 属 于双 液 法 成 胶 类 型 。在 注 入 过程 中 , 堵漏剂 溶 液遵 循最 小 阻力原 则 , 优先进 入 阻力最小 的高 渗 透 层 , 于堵 漏 剂 中含 聚硅 体 组 由 分, 主要 由s— O 学 键 构 成 , 易 吸 附在 砂 岩 地 i 化 极 层 的岩 石颗 粒表 面上 ; 两种 溶 液相遇 后 , 生成具 有 网状结 构 的絮胶 团 , 随着 相对 分子 质量 增加 , 并 絮 胶 团逐 渐增 大 ; 时 , 反应 过 程 中 , 同 在 将水 包 含 在 絮胶 团的网状 结 构 中 , 成 具 有 一 定粘 弹 性 的 絮 形
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20 07年 6月
陈 德 红 等 . N G堵 漏 剂 的 研 制 与 应 用 XJ
X J 堵 漏 剂 的 研 制 与 应 用 NG
陈德 红 张代 森 张广 政 李 福 军 陈 雷
( 利 石 油 管理 局 采 油 工 艺 研 究 院 , 营 270 ) 胜 东 500
由表 1 和试验 现 象可 知 , N G堵漏 剂 在 8 XJ 0
10 o 围内 , 过3 高 温稳 定 性 的 考 察 , 反 6 C范 经 0d 其
聚硅成胶 液 : 聚硅 体 和 成 胶 剂 配成 的灰 白 由
色粘 性 水 溶 液 , 度 为 3 粘 0—6 P ・; 联 稳 定 0m as 交
设 温 高渗层 或 裂缝 处形 成物 理堵 塞 , 止水 流 在 阻
通过, 迫使 水 流改 变方 向, 中、 使 低渗 透层启 动 , 从
而达到调 剖改 流 的 目的 。
CXG型堵漏剂的研制及应用
主剂用量 , %
项目 —
1 0 l 5
研 制 出 了 C G型堵 漏剂 , X 对其 进行 了室 内模 拟 封 堵 试验 , 应用 该 堵 漏剂 在 胜 利 油 区 孤 岛油 田封 并 堵 管外 窜施 工 中获得 成 功 。
C G堵漏 剂 由 4个 组分 组 成 , X 主剂 为 G级 油
随着 注水 开 发 的延 续 , 多数 油 田已进 入 高 大 含水 和特 高含 水 开 发期 , 发过 程 中注 水 井普 遍 开 存 在 因 固井 质量 差 、 复 换 层 作业 和长 期 的强 采 反 强注 引起 的近井 地 带 地 应力 变化 等 问题 , 成 注 造 入水沿 高渗 透层 窜流 , 应油井 含水 率高 , 对 油藏 动 用程度 降低 , 以保 持 油 田增 产稳 产 的需 要 。 由 难 于颗 粒类堵 调剂 具有 施工 方便 , 本低廉 , 地层 成 受 水矿 化度 、 地层 温度 等条 件影 响小 的特 点 , 是封 仍 堵 管外 窜 、 渗透 层 、 层大 孔道 的首选 堵剂 。但 高 地 常 规油井 水 泥在 注 入 过 程 中受 重 力 影 响 , 发生 易
(. 1 胜利油田分公司采 油工艺研究院 , 山东 东营 27 0 ; . 50 0 2 胜利油 田分公司井下作业 公司, 山东 东营 2 7 6 ) 5 04
摘
要
C G型堵 漏剂是 一种 新 型 的 堵 漏封 窜剂 , 堵 剂在 常 用 的油 井 水 泥基 础 上 , X 该 添
加 了具 有 活性 组 分 的支撑 剂 、 悬浮 分散 剂和 固化 剂 。 室 内及 现 场 试 验表 明 , X C G型 堵 漏 剂 具
化学堵漏技术
化学堵漏技术研究新进展2015-01-27中海油服油田化学事业部油化研究井漏是指在钻井、固井、测井或修井等各种井下作业过程中,各种工作液(包括钻井液、水泥浆、完井液及其它液体等)在压差作用下漏入地层的现象。
这是钻井、固井中最普遍、最常见而又损失较为严重的一种问题。
在钻井作业中因处理井漏所耗费时间约占钻井时间的10%,井漏处理不当,会引起恶性井下事故,且造成严重的环境污染。
在钻井液或完井液中加入堵漏材料是常见的堵漏方法。
按照来源堵漏材料可分为一般堵漏材料及化学堵漏剂两类。
化学堵漏材料是利用高聚物在界面上的静力、分子间的作用力、化学键力,使化合物在界面处形成粘结而起到堵漏作用,这类材料包括凝胶堵漏剂、树脂堵漏剂、膨胀性堵漏剂、本文主要介绍化学堵漏剂的研究现状及进展,以期为新型堵漏材料的研发提供新的思路。
凝胶类化学堵漏剂凝胶类堵剂从广义上来讲,分为无机凝胶类堵剂及有机凝胶类堵剂.最常见的无机凝胶类堵剂是各种水泥与石灰等的混合物.是钻井工程最为普遍的一种堵漏材料。
因为水泥来源广泛、使用简单、价格低等优点.而被广泛应用于现场,近年来通过外加剂和工艺等方面的研究,在提高水泥浆的可泵性,缩短凝固时间,提高水泥石早期强度和稳定性等方面取得了很大的进展。
有机凝胶类堵剂主要是聚丙烯腈、聚丙烯酰胺或其二者的共聚物。
其聚合物可以和无机多价离子或具有双官能团的有机物进行交联而形成吸水性能很好的凝胶、使用时与多种材料形成稠浆共同泵入井底。
在地底漏失层间形成粘弹体固化以达到堵漏的目的。
苏联采用以水解聚丙烯酰胺为基础的水泥浆有效隔绝了十个强吸收地层,如克拉斯诺谢尔的621井。
分子量800-1000万的聚丙烯酰胺“具有良好的絮凝作用,可使固相沉淀速度大为加快,在巴什基里亚地区此种堵漏方法已得到成功的使用。
此外,还有聚丙烯腈与片状填充材料配合使用堵漏的文献报道。
近年来,又发展出了多种有机凝胶类堵剂,如将聚乙烯醇43份、硼酸钠22份、泥煤苔35份均匀混合并制成小球。
新型自胶结堵漏剂的研制
新 型 自胶 结 堵漏 剂 的研 制
吕开 河 ,邱 正 松 ,贺 雷
( 中国石油 大学 石油工程学院 , 山东 青 岛 2 6 5 ) 65 5
摘 要 : 对 现 有 桥 接 堵 漏 剂 存 在 的 问 题 , 制 出 一 种 新 型 自胶 结 堵 漏 剂 。 自胶 结 堵 漏 剂 为 形 状 不 规 则 的 固 体 颗 粒 , 针 研
pes es eg f e e t gbd f c db m e tr, a i es eadaddad i s w i a eajs db rsi t nt o cm ni oyi a et yt pr ue prc i n d e d iv , hc cnb d t y v r h n s f e e a tl z te h ue cagn atl s ea daddadt e.T ecmet gbd a e anpr a it adtepr eblycnb du- hnigprc i n d e d ivs h e ni oyhs r i emebly n e ait a eajs ie z i n ct i h m i
1 2 自胶 结堵 漏剂 的理化 性能 .
() 1 自胶结 堵 漏 剂 的 外 观 特 征 。在 常 温 、 干燥 条 件下 , 自胶结 堵漏 剂为 松散 颗粒 , 颗粒之 间不发 生
反应。
() 2 自胶结 化 学 堵 漏 剂 颗 粒 粒径 分 布 。将 50 0 g自胶 结 堵 漏 剂 放 到 电动 振 动 筛 进 行 振 动 分 级 , 5 mi 停止 振动 , n后 称取 各级别 的质 量 , 算 不 同粒 径 计 颗 粒所 占的质量 分 数 。试 验结 果 表 明 , 自胶结 堵 漏 剂 由不 同粒 径 的颗 粒 组 成 , 同 粒径 的颗 粒 可通 过 不 架桥 、 充填 作 用 封 堵 地 层 孑 隙或 裂 缝 , 到 堵 漏 作 L 起
新型化学堵漏修复技术的研究与应用共72页文档
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新型化学堵漏修复技术的研究与应用
11、获得的成功越大,就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因, 节制使 人枯萎 。 12、不问收获,只问耕耘。如同种树 ,先有 根茎, 再有枝 叶,尔 后花实 ,好好 劳动, 不要想 太多, 那样只 会使人 胆孝懒 惰,因 为不实 践,甚 至不接 触社会 ,难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕,不悔(虽然只有四个字,但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己, 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体, 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米,如 果他不 曾希望 它长成 种籽; 单身汉 不会娶 妻,如 果他不 曾希望 有小孩 ;商人 或手艺 人不会 工作, 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
21、要知道对好事的称颂过于夸大,也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤,荒于嬉;行成于思,毁于随。——韩愈
23、一切节省,归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰,决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
中121井化学固结+交联成膜技术承压堵漏技术浅析
情况分 析 , 弱承压 地 层 不是 套 管 鞋处 。根据 地 层 岩 性 ,
3 6
西 部探矿 工 程
2 0 1 3年第 3 期
中1 2 1井化 学 固结 +交联 成 膜 技 术 承压 堵 漏 技 术浅 析
王 龙
( 中石化 西北油 田分公 司工 程监督 中心 , 新疆 轮 台 8 4 1 6 0 0 ) 摘 要: 中1 2 1井是 西北 油田分公 司部 署 在 塔 里木 盆 地 卡 塔 克 1区块 中 1井 区构 造 带 的 一 口探 井 。
一
5 4 6 9 m 结束 二开 ; 三开采用j 2 『 1 4 9 . 2 am 钻 头 钻 至 井 深 r
3 承 压难 点及 对策分 析
3 . 1 弱承 压地 层分析
( 1 )套 管 鞋 处 ( 1 5 0 0 m)地 破 试 验 , 井 浆 密 度
种交联 固化 剂 , 该 物质 对地层 矿物 具有极 强 的电荷 吸 附能力 和离子 反应 能力 , 可与地 层表 面带 负 电的页岩形
而起 到稳定 化学 堵漏浆 的粘结 、 滞 留作用 。这 种带 正 电 的势 能层在 新 钻开 的地 层表 面上 瞬 间完 成 , 随着堵 漏施
力 不再 上升 , 套 管 鞋 处 当量 密 度 1 . 5 2 g / c m。 , 井 底 当量
1 . 3 8 g / c m 。 。
密度 1 .3 7 g / c m。 ,二 叠 系 火 成 岩 段 当 量 密 度 为
工的进行 , 堵漏浆与地层表面不断形成保护膜 , 使地层 表面与堵漏浆快速形成整体。另外 , 为减弱堵漏浆 的返 吐, 交联成膜堵漏浆中又引入了具有弹性可变形的高强
* 收稿 日期 : 2 0 1 2 — 0 8 — 0 3
煤矿用堵漏风聚氨酯组合聚醚及其制备、使用方法
煤矿用堵漏风聚氨酯组合聚醚及其制备、使用方法
煤矿用堵漏风聚氨酯组合聚醚是一种特殊的材料,用于修补和封堵煤矿中的漏风缺陷。
它由聚氨酯树脂和聚醚基材料组成,具有良好的耐磨损性、耐化学腐蚀性和耐高温性能。
制备该材料的方法如下:
1. 准备材料:聚氨酯树脂、聚醚基材料、固化剂、活性剂、填料等。
2. 将聚氨酯树脂和聚醚基材料按一定比例混合,加入适量的固化剂、活性剂和填料进行搅拌,使其均匀混合。
3. 将混合物注入模具中,并采用加热固化的方法进行固化,使其成型为固态材料。
使用方法如下:
1. 将煤矿漏风处的杂质清除干净,保持干燥清洁的状态。
2. 将制备好的堵漏风聚氨酯组合聚醚涂抹到漏风处,用刮刀或刷子均匀涂抹。
3. 等待聚氨酯组合聚醚干燥和固化,使其形成耐用的封堵层。
4. 确保封堵层固化完全后,进行必要的检查和测试,以确保漏风问题已解决。
需要注意的是,制备和使用煤矿用堵漏风聚氨酯组合聚醚时,要严格按照生产商提供的指导和操作要求进行,以确保安全和有效的使用。
10 化学固结堵漏技术研究及拓展应用(2014.9.30下午)-李大奇
汇报提纲
一、研究背景 二、化学固结堵漏技术研究 三、化学固结堵漏拓展应用 四、现场应用 五、结论及建议
五、结论及建议
1、研发的化学固结堵漏浆密度1.05-1.90g/cm3,滞留性强、抗温180℃、膨 胀率1%左右,且强度、稠化时间可根据漏层性质调节,适用于破碎性及漏 速较大的裂缝或溶洞性漏失地层。 2、化学固结剂与抗高温高强度桥接材料配合使用,形成了抗返吐的交联 成膜堵漏技术,可减少了地层复漏及大幅度提高裂缝性地层承压能力。 3、化学固结堵漏浆与可触变凝胶类材料配合使用,形成了三防固结堵漏 技术,用于解决漏层中含活跃油气水时的恶性漏失问题。 4、对液面大于1800m的塔河奥陶系侧钻井,漏失压差大于25MPa,因漏失 压差过大,封堵层承压能力还不够,需要继续提高固结物强度。 5、顺南奥陶系地层温度高达200℃以上,常规桥堵类、化学固结及凝胶类 材料的抗温性还达不到要求,需要继续攻关抗高温堵漏材料。
快速滤失固结堵漏材料ZYSD的研制及应用
快速滤失固结堵漏材料ZYSD的研制及应用田军;刘文堂;李旭东;刘云飞;郭建华【摘要】裂缝性漏失的漏失通道复杂且诱导敏感性强,采用常规桥塞堵漏材料堵漏,由于堵漏材料的粒径难以与裂缝尺寸相匹配,堵漏成功率低,且易发生重复漏失,而采用水泥浆堵漏,不但水泥浆驻留性差且存在安全风险.为此,根据"快速滤失驻留+纤维成网封堵+胶凝固化"的堵漏思路,选用滤失材料、纤维成网材料及胶凝材料复配了适用于裂缝性漏失的快速滤失固结堵漏材料ZYSD.室内性能评价表明:ZYSD堵漏浆的悬浮稳定性好,1 min析水率小于5%;滤失速度快,在0.69 M Pa压力下全滤失时间为10~15 s;封堵能力强,在缝宽5.0~10.0 mm裂缝中形成封堵层的承压能力达18.5 M Pa.ZYSD堵漏材料在鄂北、延长、冀东、中原和涪陵等油气田应用了32井次,一次堵漏成功率达87.5%,且未再发生重复漏失.这表明ZYSD堵漏材料可以有效解决裂缝性漏失堵漏成功率低、堵漏有效期短,易发生重复漏失的问题.%Channels in fractured leakage are complex and sensitive to induction.If conventional bridge plug lost circulation material is used,its particle size is hard to match with the fracture size,so the success rate of plugging is low and repeated leakage is likely to occur.If cement slurry is used,besides poor reten-tion performance,it may also cause safety risk.Therefore,based on the principle of"rapid filtration and re-tention+fiber mesh plugging+gel solidification",filtration material,fiber mesh material and gel solidifica-tion material were prepared to fabricate the rapid filtration and consolidation lost circulation material ZYSD that is suitable for fractured b performance evaluation tests showed that the suspending stability of ZYSD plugging slurry was good,and the syneresis rate in 1min was less than5%.Moreover,the filtra-tion rate was fast with the total filtration time of 10-15 s under the pressure of 0.69 MPa and the plugging capacity was good with the bearing pressure of the formed plugged zone in 5-10 mm fractures up to 18.5 MPa.The lost circulation material ZYSD was used in 32 wells in North Ordos,Yanchang,Jidong, Zhongyuan,Fuling and other oil/gas fields.The one-time plugging success rate was up to 87.5% and no re-peated leakage occurred.T he successful applications indicated that the lost circulation material ZYSD could effectively solve the problems of low plugging success rate,brief effective plugging period and repeated leakage in fractured leakage.【期刊名称】《石油钻探技术》【年(卷),期】2018(046)001【总页数】6页(P49-54)【关键词】裂缝性漏失;堵漏;堵漏材料;承压能力;JPH-337井【作者】田军;刘文堂;李旭东;刘云飞;郭建华【作者单位】中石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院,河南濮阳457001;中石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院,河南濮阳457001;中石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院,河南濮阳457001;中石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院,河南濮阳457001;中石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院,河南濮阳457001【正文语种】中文【中图分类】TE28+3据统计,全世界井漏发生率为20%~25%,其中绝大部分的漏失都与裂缝相关[1-3],且发生裂缝性漏失时一般都经济损失严重[4-5]。
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Mine Engineering矿山工程, 2015, 3, 128-135Published Online July 2015 in Hans. /journal/me/10.12677/me.2015.33018Study and Application of ChemicalCementing Composition for Lost CirculationLin Wang, Changming Su, Xiaolin Qian, Sihai LiuSinopec Research Institute of Petroleum Engineering, BeijingEmail: wanglin.sripe@Received: Jul. 5th, 2015; accepted: Jul. 17th, 2015; published: Jul. 23rd, 2015Copyright © 2015 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/AbstractA broad spectrum chemical cementing composition, consisting of rheology control agent, rein-forcing filler, density-moderating agent and other constituents, was developed for use in northeast Sichuan area with regard to the problem of low plugging success rate of severe mud losses. The in-fluence of quantity of main constituents on the performance of plugging agent was investigated and thereby the formulation was optimized. Results showed that the core plugging rate reached above 97%. The plugging agent was able to effectively seal the 3 mm simulated fracture when cooperated with bridging materials, and the pressure resistance of slurry was relatively high after cementing. According to the study, the slurry rheology of this chemical cementing composition is in accordance with power law mode.KeywordsLoss Circulation, Chemical Cementing Composition, Leak, Northeastern Sichuan Area化学固结堵漏剂的研制与应用王琳,苏长明,钱晓琳,刘四海中国石化石油工程技术研究院,北京Email: wanglin.sripe@收稿日期:2015年7月5日;录用日期:2015年7月17日;发布日期:2015年7月23日化学固结堵漏剂的研制与应用摘要针对川东北地区恶性漏失堵漏成功率低的难题,研制了广谱型化学固结堵漏剂,由流型调节剂、填充加固剂、密度调节剂和其他辅助组分组成。
考察了主要组分用量对堵漏剂性能的影响,优化了堵漏剂配方。
封堵实验表明,该堵漏剂封堵岩芯率达97%以上,将其与桥堵材料配伍使用可有效封堵3 mm宽的模拟裂缝,固结后堵漏浆体的承压能力较高。
研究表明化学固结堵漏浆的流变模式符合幂律模式。
关键词堵漏剂,化学固结剂,裂缝,川东北1. 引言川东北地区地质构造情况异常复杂,地层倾向、倾角变化大,断层多,钻井中漏失严重。
在堵漏中存在裸眼段长、对漏层的地质特点、漏失通道的孔喉尺寸了解不全面、地层岩石骨架承压能力低等难点[1]-[6]。
川东北地区常用的处理井漏的方法有桥塞堵漏、稠浆堵漏、凝胶堵漏以及各种水泥浆堵漏等[7]-[9],但其存在诸多不足之处,如桥接封堵为物理堵塞、无胶结能力,不能提高井壁的抗破能力,稠浆和凝胶堵漏的承压能力有限,水泥浆堵漏存在一定的施工风险[10]-[12],这些都影响了该地区堵漏的效果。
针对川东北地区恶性漏失堵漏成功率低的难题,研制了广谱型化学固结堵漏剂,在3口井的应用表明,该堵漏剂能有效封堵川东北地区裂缝、溶洞地层和粗孔隙高渗透性地层造成的漏失。
2. 化学固结堵漏剂的室内研制2.1. 研制思路当钻遇裂缝、溶洞地层和粗孔隙高渗透性地层时,往往发生钻井液完全丧失循环的严重井漏,提高封堵这类漏失地层效果的主要方法之一是应用有高堵塞性能的堵漏剂和相应的工艺技术。
在封堵裂缝、溶洞和高渗透性地层漏失的过程中,首先堵漏浆中的固相材料的形状、尺寸要适应漏失通道的复杂形态,并且浆液流变性适当,使堵漏浆顺利进入漏层。
在漏层内的喉道、固相充填造成的狭窄处、漏失通道方向变化处,堵漏浆自身发生滞流,并且与裂缝、孔隙边缘发生挂阻作用,产生堆集,进而充满一定范围的漏失通道空间。
在温度、压力或化学反应等作用下,堵漏浆发生化学固结并膨胀,形成有较高的机械强度、较低的渗透性、与漏失通道牢固粘结的封隔墙,能有效地封堵住漏层。
通过对封堵过程的分析,得出封堵裂缝、溶洞地层的堵漏剂开发思路为:首先,堵漏浆中的固相材料尺寸不能过大,防止造成封门而不能进入漏层;第二,堵漏浆自身要具有适当的滞流性能,不能源源不断地进入地层深处,并且与漏失通道壁有一定的亲和胶结能力;第三,在堵漏浆充满漏失通道空间的基础上,堵漏浆中的部分组分能发生化学固结作用、部分组分产生一定程度的膨胀,以形成致密封堵层,使堵漏更彻底。
2.2. 材料的优选通过对堵漏材料的调研,按照上述开发思路,优选出了一种化学固结剂、一种流型调节剂、一种填充加固剂。
其中,化学固结剂主要成分是硅酸盐类无机胶凝材料,流型调节剂为高分子聚合物材料,填充加固剂为纤维状和颗粒状材料,最大直径为0.5 mm,长度小于2 mm。
这几种材料在一定温度、压力化学固结堵漏剂的研制与应用下可发生化学反应,胶结在一起。
另外配合一定量溶于水的降滤失剂和可水溶胀的膨胀材料,能够有效封堵裂缝、溶洞地层和粗孔隙高渗透性地层。
降滤失剂选用磺化酚醛树脂并配合钻井液用聚合物降滤失剂,可水溶胀的膨胀材料为具有一定粒度分布的吸水树脂。
2.3. 堵漏剂配方优化在4%膨润土浆中加入一定量的降滤失剂和膨胀材料,分别加入不同量的化学固结剂、流型调节剂和填充剂,测试堵漏液的性能,以优化堵漏剂配方。
2.3.1. 流型调节剂在堵漏液中加入流型调节剂,使其具有较好的流变性及悬浮稳定性。
动态时有很好的流动性,静止时有适当的静切力及稳定性,保证体系在较长时间循环使用时不出现突然增稠失去流动性或大幅度的粘度降低。
在配制好的基浆中,加入不同量的流型调节剂,在室温条件下测试流型调节剂对堵漏浆塑性粘度、动切力及稳定性的影响,结果见表1。
由表1实验数据看出,随着流型调节剂加量增加,塑性粘度升高,动切力降低,滤失量减小,初切、终切升高,并且加量在1.5%时,动塑比值最适合堵漏浆液流变性能的需要,达到高塑性、低动切力的流变性能。
同时看出加入流型调节剂后,体系悬浮稳定性好,在室温放置96 h仍保持均匀稳定的状态。
2.3.2. 填充剂在配制好的基浆中,加入不同量的填充剂,充分搅拌1.5 h后,在室温条件下测试堵漏浆的塑性粘度、动切力、滤失量以及形成滤饼的厚度,考察不同量填充剂对堵漏液性能的影响,结果见表2。
可见,随着填充剂量的增加,塑性粘度有明显升高、动切力变化不大,滤饼稍微增厚,滤失量减少。
根据性能要求及上述数据看出,处理剂的加量在5%时,效果最好,并具很好流变性能。
2.3.3. 固结剂对堵漏浆性能的影响在堵漏基浆中加入不同量的化学固结剂,分别在不同温度下放置,考察固结剂对堵漏浆固结时间的影响(以容器倾倒45˚时堵漏浆液面不变形为开始固结),结果见表3。
可见,当不加固结剂和固结剂加量较少时,堵漏浆不发生固结。
随着化学固结剂加量增加,堵漏浆在放置一定时间后发生固结,加量越多,体系固结所需时间越少,并且温度越高,越有利于化学固结反应进行。
当加入15%化学固结剂时,在室温放置8小时才开始固结,在80℃放置,只需要3小时即开始固结。
当加量到20%时,固结时间大大缩短,温度高时固结更快,施工过程不安全。
所以,在堵漏浆中化学固结剂占15%左右较为合适。
Table 1. The influence by the quantity of rheology control agent on performance表1.流型调节剂加量对性能的影响序号加量PVmPa.SYPPa初切/终切Pa/Pa滤失量ml 放置时间1 0 16 13 5/6.5 6 96h分层2 0.5% 17 12 5/6.5 6 96h分层3 1.0% 18 10 6/6.5 5 96h不分层4 1.5% 21 8 6/95 96h不分层5 2.0% 23 7 6/13 4.5 96h不分层化学固结堵漏剂的研制与应用Table 2. The influence by the quantity of reinforcing filler on performance of plugging agent表2.填充剂加量对堵漏液性能的影响加量PVmPa.S YPPa滤失量ml泥饼mm1 0 18 9 15 1.02 1% 21 9.5 10 1.03 3% 25 9 7 1.14 5% 27 8.56 1.155 7% 29 86 1.2 Table 3. The influence of cementing composition on cementing timescale表3.固结剂对固结时间的影响加量PVmPa.s放置时间/h室温40℃80℃1 0 23 不固结不固结不固结2 5% 26 不固结不固结不固结3 10% 28 13 10 94 15% 32 8 6 35 20% 35 2 1 0.52.4. 堵漏液基本配方确定在评价优选三种组份最佳加量的基础上,确定化学固结堵漏液体系室内基本配方:4%膨润土浆+ 1.5%降滤失剂+ 1.0%膨胀剂+ 1.5%流型调节剂+ 5%填充剂+ 15%化学固结剂。