留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

考虑高应力差的承压堵漏施工参数研究

邱小江 张洪亮 魏艺萌 吴坷 刘成 杨芯惠 于慧超

邱小江,张洪亮,魏艺萌,等. 考虑高应力差的承压堵漏施工参数研究[J]. 钻井液与完井液,2023,40(1):54-59 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2023.01.007
引用本文: 邱小江,张洪亮,魏艺萌,等. 考虑高应力差的承压堵漏施工参数研究[J]. 钻井液与完井液,2023,40(1):54-59 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2023.01.007
QIU Xiaojiang, ZHANG Hongliang, WEI Yimeng, et al.Study on construction parameters of pressure bearing plugging considering high stress difference[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2023, 40(1):54-59 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2023.01.007
Citation: QIU Xiaojiang, ZHANG Hongliang, WEI Yimeng, et al.Study on construction parameters of pressure bearing plugging considering high stress difference[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2023, 40(1):54-59 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2023.01.007

考虑高应力差的承压堵漏施工参数研究

doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2023.01.007
基金项目: 国家自然科学基金“超深碳酸盐岩断裂体储层酸压裂缝与天然裂缝—溶洞相互作用机理” (52074311);中国石油天然气集团有限公司-中国石油大学(北京)战略合作科技专项“鄂尔多斯盆地致密油-页岩油富集、高效开发理论与关键技术研究”(ZLZX2020-02)
详细信息
    作者简介:

    邱小江,1996年生,硕士,毕业于中国石油大学(北京)油气井工程专业,研究方向为承压堵漏,现在主要从事钻井和试油相关的管理和科研工作。电话 18801013763;E-mail:qiuxiaojiang96@163.com

  • 中图分类号: TE282

Study on Construction Parameters of Pressure Bearing Plugging Considering High Stress Difference

  • 摘要: 承压堵漏作为低承压地层漏失防治的常用技术,理论体系和堵漏材料取得长足进步的同时,重要的施工参数却未获得足够的关注。为此,根据井下地应力环境,优选了高强度的堵漏材料,确立了不同施工参数和随钻堵漏的承压堵漏实验方案,使用自研的大型真三轴承压堵漏实验设备,在致密砂岩试样(尺寸为300 mm×297 mm×297 mm)上产生诱导裂缝,观测了裂缝扩展规律,基于诱导裂缝开展了承压堵漏实验。研究表明:针对承压能力弱的地层,施工参数会导致井内压力变化,从而影响封堵效果;反复在同一地层开展堵漏作业会造成裂缝扩展,导致封堵效果降低;堵漏浆进入裂缝的先后顺序以及封堵层的结构均与裂缝的几何参数密切相关。本文取得的规律性认识可为承压堵漏方案制定提供参考。

     

  • 图  1  完成固井的实验岩心及岩心内部构造示意图

    图  2  颗粒封堵层受力关系示意图

    图  3  裂缝几何参数测量

    图  4  诱导裂缝扩展的几何形态

    图  5  不同注入压力下封堵层的承压值曲线

    图  6  不同注入速度下封堵层的承压值曲线

    图  7  不同停注时间下封堵层的承压值曲线

    图  8  随钻堵漏浆的承压值曲线

    图  9  堵漏浆沿优势通道流动

    图  10  1#试样裂缝面堵漏材料附着情况

    图  11  2#试样裂缝面堵漏材料附着情况

    表  1  岩样的物性参数

    岩样岩性ρ/(g ·cm-3单轴抗压强度/MPa抗拉强度/MPa弹性模量/MPa泊松比渗透率/mD孔隙度/%
    致密砂岩2.3658.812.730.40.240.1~0.610~15
    下载: 导出CSV

    表  2  实验方案

    岩样
    编号
    实验
    序号
    流体
    类型
    σH/σh/σv
    MPa
    初始
    压力/
    MPa
    注入
    速度/
    mL·min-1
    停注
    时间/
    min
    实验
    目的
    1#1#桥浆20/2/222.73105评价不同注
    入量的影响
    2#1.50105
    3#0.80105
    4#2.73155评价不同注入
    速度的影响
    5#2.73305
    6#2.731010评价不同时
    间的影响
    7#2.731015
    2#8#随钻
    堵漏浆
    20/2/22105评价随钻堵漏
    剂的封堵效果
    9#105
    下载: 导出CSV

    表  3  承压堵漏实验结果

    岩样编号实验序号堵漏浆类型破裂压力/MPa重张压力/MPa承压值/MPa承压差值/MPa
    1#1#桥浆36.875.4017.6212.22
    2#13.237.83
    3#9.804.40
    4#10.064.66
    5#8.252.85
    6#7.532.13
    7#8.653.25
    2#8#随钻堵漏浆19.938.0826.1318.05
    9#22.6313.83
    下载: 导出CSV
  • [1] 孙金声,白英睿,程荣超,等. 裂缝性恶性井漏地层堵漏技术研究进展与展望[J]. 石油勘探与开发,2021,48(3):630-638. doi: 10.11698/PED.2021.03.18

    SUN Jinsheng, BAI Yingrui, CHENG Rongchao, et al. Research progress and prospect of plugging technologies for fractured formation with severe lost circulation[J]. Petroleum Exploration and Development, 2021, 48(3):630-638. doi: 10.11698/PED.2021.03.18
    [2] 吕开河. 钻井工程中井漏预防与堵漏技术研究与应用[D]. 北京: 中国石油大学, 2007.

    LYU Kaihe. Study and application of lost circulation resistance and control technology during drilling[D]. Beijing: China University of Petroleum, 2007.
    [3] 杨争,谭敏. DL-2H堵漏仪自动控制设计与应用[J]. 复杂油气藏,2010,3(3):84-86. doi: 10.3969/j.issn.1674-4667.2010.03.022

    YANG Zheng, TAN Ming. Design of automatic control for DL-2Hlost circulation evaluation device and its application[J]. Complex Hydrocarbon Reservoirs, 2010, 3(3):84-86. doi: 10.3969/j.issn.1674-4667.2010.03.022
    [4] MORITA N, BLACK AD, FUH G-F, et al. A method to evaluate lost circulation materials–investigation of effective wellbore strengthening applications[C]. SPE-167977-MS, 2014.
    [5] NWAOJI C O, HARELAND G, HUSEIN M, et al. Wellbore strengthening-nanoparticle drilling fluid experimental design using hydraulic fracture apparatus[C]. SPE-163434-MS. 2013.
    [6] CONTRERAS O, HARELAND G, HUSEIN M, et al. Experimental investigation on wellbore strengthening in shales by means of nanoparticle-based drilling fluids[C]. SPE-170589-MS, 2014.
    [7] SALEHI S, KIRAN R. Integrated experimental and analytical wellbore strengthening solutions by mud plastering effects[J]. Journal of Energy Resources and Technology, 2016, 138(3):032904. doi: 10.1115/1.4032236
    [8] CAO C, PU X, ZHAO Z, et al. Experimental investigation on wellbore strengthening based on a hydraulic fracturing apparatus[J]. Journal of Energy Resources and Technology, 2018, 140(5):052902. doi: 10.1115/1.4038381
    [9] 贾利春,谢洪印,谭清明. 三轴承压堵漏模拟实验研究[J]. 钻采工艺,2017,40(1):14-17.

    JIA Lichun, XIE Hongying, TAN Qingming. Experimental study on the plugging effect by using triaxial test system[J]. Drilling & Production Technology, 2017, 40(1):14-17.
    [10] 赵正国, 蒲晓林, 王贵, 等.裂缝性漏失的桥塞堵漏钻井液技术[J].钻井液与完井液, 2012, 29( 3) : 44-46.

    ZHAO Zhengguo, PU Xiaolin, WANG Gui, et al. Study on drilling fluid bridge plugging technology for fractured formation[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid, 2012, 29(3): 44-46.
  • 加载中
图(11) / 表(3)
计量
  • 文章访问数:  525
  • HTML全文浏览量:  249
  • PDF下载量:  110
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2022-09-22
  • 修回日期:  2022-11-06
  • 刊出日期:  2023-01-31

目录

    /

    返回文章
    返回