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

钻井液用自适应堵漏材料的研制

夏海英 杨丽 陈智晖

夏海英,杨丽,陈智晖. 钻井液用自适应堵漏材料的研制[J]. 钻井液与完井液,2024,41(6):742-746 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.06.006
引用本文: 夏海英,杨丽,陈智晖. 钻井液用自适应堵漏材料的研制[J]. 钻井液与完井液,2024,41(6):742-746 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.06.006
XIA Haiying, YANG Li, CHEN Zhihui.Development of self-adaptive plugging material for drilling fluid[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2024, 41(6):742-746 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.06.006
Citation: XIA Haiying, YANG Li, CHEN Zhihui.Development of self-adaptive plugging material for drilling fluid[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2024, 41(6):742-746 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.06.006

钻井液用自适应堵漏材料的研制

doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.06.006
基金项目: 中国石化科技攻关项目“川西须二气藏难动用储量钻完井关键技术”(P24162)。
详细信息
    作者简介:

    夏海英,高级工程师,硕士,现在主要从事钻井液与完井液、储层损害与控制理论及技术研究。电话13568235614;E-mail:342787506@qq.com.cn

  • 中图分类号: TE282

Development of Self-adaptive Plugging Material for Drilling Fluid

  • 摘要: 针对堵漏过程中易漏地层特征掌握不准确,现场堵漏材料自适应能力差,易造成堵漏效果不佳和堵漏后发生重复性漏失的情况。通过可变形材料的优选,同时利用现有刚性堵漏材料的特点,研制出一种具有较好抗压能力和弹性的自适应堵漏材料,抗温达170 ℃,69 MPa压力下可变形不破碎,压力去除后回弹率达80%,与钻井液配伍性好,形成的自适应堵漏配方能够对1~6 mm的变化缝宽形成有效封堵,漏失少,承压能力达6 MPa。

     

  • 图  1  堵漏材料微观形态

    图  2  自适应封堵材料在不同宽度裂缝下封堵示意图

    图  3  裂缝封堵前后的图片

    表  1  可变形材料的性能评价

    序号SS∶LE可变形温度范围/ ℃材料特征
    130∶7090~120可变形,弹性差
    250∶5070~120可变形,弹性差
    370∶30室温~170可变形,弹性好
    下载: 导出CSV

    表  2  堵漏材料抗压变形实验

    堵漏材料名称最大抗压强度/MPa回弹率/%变形特征描述
    刚性堵漏材料0.20无变形
    自适应堵漏材料TZSY69.080可变形,弹性好
    下载: 导出CSV

    表  3  自适应堵漏材料对钻井液的性能影响实验

    泥浆体系 pH值 Gel/(Pa/Pa) AV/mPa·s PV/mPa·s YP/Pa
    现场钻井液 8 13.0/29.0 67.5 47 20.5
    现场钻井液+20%TZSY(过滤后) 8 13.0/29.0 68.0 48 20.0
    基浆 10 5.5/7.5 31.0 16 15.0
    基浆+20% TZSY(过滤后) 10 5.5/7.5 30.0 15 15.0
     注:基浆配方:5%膨润土+0.3%XC+4%(膨润土量)Na2CO3
    下载: 导出CSV

    表  4  不同裂缝宽度下封堵材料圆球度

    模拟裂缝宽度/mm圆球度实验后形态恢复圆球度
    10.230.87
    20.480.91
    30.640.93
    40.820.95
    50.970.99
    下载: 导出CSV

    表  5  自适应堵漏配方在不同缝板宽度下的堵漏效果

    缝板宽度/
    mm
    P实验/
    MPa
    t堵漏/
    s
    堵漏过程
    漏失量/mL
    t稳压/
    min
    累计
    漏失量/mL
    1000100
    100100
    300100
    500100
    600100
    2100100
    310201020
    5001020
    6001020
    31001040
    320101050
    520201070
    6303010100
    410010120
    320205140
    530405180
    640405220
    610010250
    330505300
    530405340
    6606010400
     注:稳压过程中的漏失量均为0;能堵住,承压能力为6 MPa。
    下载: 导出CSV

    表  6  常规堵漏配方堵漏效果评价表

    配方 缝板
    宽度/mm
    P实验/
    MPa
    t封堵/
    s
    封堵
    漏失量/ mL
    t稳压/
    min
    稳压
    漏失量/mL
    累计
    漏失量/mL
    实验
    描述
    常规堵漏配方 3 1 120 100 10 0 170 承压能力
    6 MPa
    3 10 50 10 10 230
    5 0 0 10 0 230
    6 0 0 10 0 230
    1 MPa下调缝至3.5 mm,调缝过程全部漏失。
     注:常规堵漏配方:现场钻井液+11%(5~7)目核桃壳+3%10目石灰石+4%30目石灰石+4.5%(60~80)目石灰石+2%100目石灰石;承压能力为6 MPa。
    下载: 导出CSV
  • [1] 郑力会, 张明伟. 封堵技术基础理论回顾与展望[J]. 石油钻采工艺,2012,34(5):1-9. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2012.05.001

    ZHENG Lihui, ZHANG Mingwei. Review of basic theory for lost circulation control[J]. Oil Drilling & Production Technology, 2012, 34(5):1-9. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2012.05.001
    [2] 付赫然. 浅析如何提高惰性材料堵漏成功率[J]. 煤炭技术,2005,24(1):87-88. doi: 10.3969/j.issn.1008-8725.2005.01.046

    FU Heran. How to increase the leaking stoppage successful rate with inert material[J]. Coal Technology, 2005, 24(1):87-88. doi: 10.3969/j.issn.1008-8725.2005.01.046
    [3] 陶青林. 钻孔裂隙发育特征及粘液自适应封堵关键技术研究[D]. 徐州: 中国矿业大学, 2019.

    TAO Qinglin. Drilling fissure development characteristics and research on key technology of mucus adaptive plugging[D]. Xuzhou: China University of Mining and Technology, 2019.
    [4] 臧晓宇, 邱正松, 暴丹, 等. 新型延迟膨胀堵漏剂特性实验研究[J]. 钻井液与完井液,2020,37(5):602-607.

    ZANG Xiaoyu, QIU Zhengsong, BAO Dan, et al. Laboratory study on the properties of a new delayed expansion lost circulation material[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid, 2020, 37(5):602-607.
    [5] 狄丽丽, 张智, 段明, 等. 超强吸水树脂堵漏性能研究[J]. 石油钻探技术,2007,35(3):33-36. doi: 10.3969/j.issn.1001-0890.2007.03.010

    DI Lili, ZHANG Zhi, DUAN Ming, et al. Research of plugging ability of super-absorbent resin[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2007, 35(3):33-36. doi: 10.3969/j.issn.1001-0890.2007.03.010
    [6] 高元. 长裸眼恶性漏失井双重防漏固井技术[J]. 钻井液与完井液,2024,41(3):390-395. doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.03.015

    GAO Yuan. Dual prevention of severe losses of cement slurries in cementing long open holes[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid, 2024, 41(3):390-395. doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.03.015
    [7] 周佩, 李谦定, 李辉, 等. 体膨型堵漏材料及其堵漏机理研究进展[J]. 油田化学,2009,26(1):111-114.

    ZHOU Pei, LI Qianding, LI Hui, et al. Advances in development of expandible lost circulation materials[J]. Oilfield Chemistry, 2009, 26(1):111-114.
    [8] 张洪利, 郭艳, 王志龙. 国内钻井堵漏材料现状[J]. 特种油气藏,2004,11(2):1-2,10. doi: 10.3969/j.issn.1006-6535.2004.02.001

    ZHANG Hongli, GUO Yan, WANG Zhilong. Lost circulation materials in China[J]. Special Oil & Gas Reservoirs, 2004, 11(2):1-2,10. doi: 10.3969/j.issn.1006-6535.2004.02.001
    [9] 周忠亚. 复兴地区页岩气井油基钻井液井壁稳定和防漏堵漏技术[J]. 钻井液与完井液,2024,41(3):305-317. doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.03.004

    ZHOU Zhongya. Use oil based drilling fluid to stabilize borehole wall and prevent and control mud losses in Fuxing area[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid, 2024, 41(3):305-317. doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.03.004
    [10] 李娟, 刘文堂, 沈士军. 吸水树脂堵漏材料的研究进展[J]. 油田化学,2011,28(1):110-114,109.

    LI Juan, LIU Wentang, SHEN Shijun. Research progress on water absorbent polymer used as lost-control materials[J]. Oilfield Chemistry, 2011, 28(1):110-114,109.
    [11] 殷慧,柳华杰,安朝峰,等. 水玻璃复合堵漏体系中氯化钙控释技术[J]. 钻井液与完井液,2024,41(2):239-245.

    YIN Hui, LIU Huajie, AN Chaofeng, et al. Controlled release of calcium chloride from compounded waterglass-calcium chloride lost circulation material[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid, 2024, 41(2):239-245.
    [12] 贺垠博,许杰,崔国杰,等. 海上某盆地胶结型防漏堵漏钻井液技术[J]. 钻井液与完井液,2024,41(1):68-75.

    HE Yinbo, XU Jie, CUI Guojie, et al. Research on cementing and loss prevention drilling fluid technology during drilling in the sea basin[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid, 2024, 41(1):68-75.
    [13] 孙金声,王韧,龙一夫. 我国钻井液技术难题、新进展及发展建议[J]. 钻井液与完井液,2024,41(1):1-30.

    SUN Jinsheng, WANG Ren, LONG Yifu. Challenges, developments, and suggestions for drilling fluid technology in China[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid, 2024, 41(1):1-30.
    [14] 李文哲,付志,张震,等. 用于诱导微裂缝封堵的油基凝胶体系[J]. 钻井液与完井液,2023,40(4):446-452.

    LI Wenzhe, FU Zhi, ZHANG Zhen, et al. Study and application of an oil-based gel fluid for sealing induced micro-fractures[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid, 2023, 40(4):446-452.
  • 加载中
图(3) / 表(6)
计量
  • 文章访问数:  268
  • HTML全文浏览量:  104
  • PDF下载量:  58
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2024-07-05
  • 修回日期:  2024-08-10
  • 刊出日期:  2024-11-30

目录

    /

    返回文章
    返回