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塔河油田碳酸盐岩储层中聚合物凝胶堵漏技术

李亮 方俊伟 彭博一 于培志 耿云鹏

李亮,方俊伟,彭博一,等. 塔河油田碳酸盐岩储层中聚合物凝胶堵漏技术[J]. 钻井液与完井液,2024,41(4):437-443 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.04.003
引用本文: 李亮,方俊伟,彭博一,等. 塔河油田碳酸盐岩储层中聚合物凝胶堵漏技术[J]. 钻井液与完井液,2024,41(4):437-443 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.04.003
LI Liang, FANG Junwei, PENG Boyi, et al.Control mud losses into carbonate reservoirs with polymer gels in Tahe oilfield[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2024, 41(4):437-443 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.04.003
Citation: LI Liang, FANG Junwei, PENG Boyi, et al.Control mud losses into carbonate reservoirs with polymer gels in Tahe oilfield[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2024, 41(4):437-443 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.04.003

塔河油田碳酸盐岩储层中聚合物凝胶堵漏技术

doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.04.003
基金项目: 国家自然科学基金面上项目“绳索取心钻杆内壁结垢机理与控制方法”(J218076) 。
详细信息
    作者简介:

    李亮,高级工程师,1984年生,中国石油大学(北京)应用化学专业硕士,现在从事调剖堵水及三次采油方面的工作。E-mail:287387836@qq.com

  • 中图分类号: TE282

Control Mud Losses into Carbonate Reservoirs with Polymer Gels in Tahe Oilfield

  • 摘要: 塔河油田地质条件复杂,缝洞性碳酸盐岩储层孔缝洞发育,在此储层钻进过程中常出现放空、发生井漏,并引发井喷、井塌、卡钻等复杂事故,常规桥堵技术难以有效封堵。针对塔河油田老井修完井过程中的漏失难题,研制了一种抗高温聚合物凝胶堵漏剂,对其进行性能评价可知,聚合物凝胶成胶前基液黏度在13~14.5 mPa·s范围内,150 ℃下成胶时间在30~150 min内可控,成胶后失去流动性,形成高强度凝胶塞,具有较高承压强度,使用3 mm裂缝钢铁岩心(长5 cm)模拟储层进行封堵能力评价,封堵压力可达2.1 MPa/42 cm;凝胶具有较好的抗污染性能,稳定性良好;凝胶破胶性能显著,加入碱液改变环境pH值后,可实现48 h破胶成为低黏流体,破胶后的凝胶可满足岩心渗透率恢复值≥85%。该耐温聚合物凝胶既能实现高效封堵,也能有效解堵,在修井作业、恶性漏失等方面具有较好的应用前景。

     

  • 图  1  聚合物凝胶成胶机理图

    图  2  聚合物凝胶的冷冻扫描电镜图

    图  3  引发剂加量与成胶时间的关系(150 ℃)

    图  4  不同老化时间凝胶体积的变化

    图  5  不同温度下凝胶强度变化图

    图  6  3 mm缝板下不同长度胶塞封堵压力曲线(150 ℃)

    图  7  凝胶加入不同浓度10%碱液的破胶速率

    图  8  使用100%碱液进行强制破胶后不同时间的破胶情况

    图  9  150 ℃破胶后岩心伤害率的变化

    图  10  150 ℃污染岩心浸泡在破胶剂后的伤害率变化

    表  1  凝胶在不同时间、不同温度的热稳定性

    t老化/
    d
    65 ℃ 120 ℃ 150 ℃
    胶块
    强度
    脱水率/
    %
    胶块
    强度
    脱水率/
    %
    胶块
    强度
    脱水率/
    %
    10 I 0.20 I 0.50 I 1.10
    20 I 1.10 I 1.40 I 2.90
    30 I 1.80 I 4.90 H 6.80
    40 I 3.20 H 8.40 G 13.20
    50 H 5.60 G 11.80 F 16.60
    60 G 8.90 F 14.60 D 20.40
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    表  2  凝胶的抗污染能力评价(150 ℃、16 h)

    污染物 t成胶/min pH 封堵压力/MPa
    25%油基钻井液 78 9 1.4
    25%水基钻井液 78 11 1.0
    25%钠土浆(10%) 70 9 1.4
    25%油田模拟水 75 9 1.5
    未污染(对照组) 70 8 1.6
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    表  3  岩心破胶后的渗透率(150 ℃)

    编号不同条件下的渗透率/mD
    原始液成胶后第1次
    破胶后
    第2次
    破胶后
    第3次
    破胶后
    第4次
    破胶后
    第5次
    破胶后
    1#5.250.080.721.692.664.014.92
    2#11.280.220.881.983.365.589.60
    3#3.600.200.440.911.452.153.22
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    表  4  破胶液污染岩心后渗透率变化

    t/
    d
    4#5#
    渗透率/mD伤害率/%渗透率/mD伤害率/%
    00.7800.920
    10.1482.050.0893.47
    30.3258.960.2276.09
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-01-14
  • 修回日期:  2024-02-21
  • 刊出日期:  2024-09-30

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