【摘要】：涪陵頁(yè)巖氣田焦石壩區(qū)塊三開(kāi)水平段采用油基鉆井液鉆進(jìn)過(guò)程中,因堵漏材料與現(xiàn)場(chǎng)鉆井液配伍性差導(dǎo)致堵漏成功率低、易復(fù)漏,針對(duì)該問(wèn)題,研究了油基鉆井液隨鉆防漏堵漏體系。基于"剛?cè)岵?jì),變形封堵,細(xì)粒充填及限制滲透"的堵漏原理,通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn),優(yōu)選了JHCarb剛性堵漏劑、HIFlex變形顆粒與H-Seal彈性封堵劑,并配制了油基鉆井液用隨鉆防漏堵漏體系。該體系與油基鉆井液配伍性好,耐油耐溫性能佳,可長(zhǎng)時(shí)間在井漿中循環(huán),預(yù)防滲透性漏失,封堵寬度小于3.0mm的裂縫,承壓能力大于7 MPa。該體系在焦石壩區(qū)塊頁(yè)巖氣水平井水平段油基鉆井液鉆進(jìn)過(guò)程中進(jìn)行了應(yīng)用,有效防止了易漏地層的滲透性漏失,成功解決了鉆進(jìn)過(guò)程中漏速10.0m3/h左右的漏失問(wèn)題。研究結(jié)果表明,該油基鉆井液隨鉆堵漏技術(shù)能解決頁(yè)巖地層的漏失問(wèn)題,有效提高了地層承壓能力,保證了固井作業(yè)順利進(jìn)行。
【圖文】：

鉆，實(shí)現(xiàn)“小漏隨鉆堵，大漏高效堵”，能短時(shí)間恢復(fù)循環(huán)。因此，油基鉆井液防漏堵漏的技術(shù)思路為［６－１０］：依據(jù)“剛?cè)岵?jì)，變形封堵，細(xì)粒充填及限制滲透”的堵漏原理，利用剛性封堵劑的剛性，使其在與其尺寸相匹配的裂縫中某個(gè)位置卡住，起到架橋作用，而具有可變形性的柔性粒子能減小填塞層的滲透性，相對(duì)較小粒徑的彈性顆粒填充裂縫，并最終堵住裂縫，形成高強(qiáng)度的堵塞層，從而提高地層的承壓能力，有效降低和防止堵漏材料的返吐，防止鉆完井等后續(xù)作業(yè)時(shí)發(fā)生漏失。隨鉆防漏堵漏體系的理想充填效果如圖１所示。圖１隨鉆防漏堵漏體系理想充填效果Ｆｉｇ．１Ｉｄｅａｌｆｉｌｌｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｏｆｔｈｅｐｌｕｇｇｉｎｇｗｈｉｌｅｄｒｉｌｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍ２隨鉆防漏堵漏材料的選擇按照上述防漏堵漏的技術(shù)思路，從材質(zhì)、粒徑和加量３方面對(duì)防漏堵漏材料進(jìn)行選擇。１）材質(zhì)選擇。選擇隨鉆堵漏材料最重要的一點(diǎn)是，要求堵漏材料與油基鉆井液無(wú)明顯的化學(xué)作用，對(duì)鉆井液性能無(wú)影響，且具有一定的耐水、耐油、耐溫能力；同時(shí)，還可以配合選擇使用不同形態(tài)、不同軟硬程度、不同粒徑或者有彈性的材料。剛性、可變形和彈性堵漏材料的主要性能要求為：ａ）剛性堵漏材料為隨鉆防漏堵漏體系的主要架橋粒子，，在優(yōu)選該類(lèi)材料時(shí)，除了對(duì)其粒徑有一定的要求以外，還要考慮其在鉆井液中的懸浮穩(wěn)定性和承壓能力，所以要綜合考慮材料的抗壓強(qiáng)度和密度；ｂ）可變形堵漏材料為柔性堵漏材料，能在溫度作用下產(chǎn)生一種可塑性高強(qiáng)凝膠，具有一定的變形能力，擠入裂縫后能隨著裂縫的形狀改變填塞漏層縫隙，減小填塞層的滲透性，有效阻止鉆井液向地層漏失；ｃ）彈性堵漏材料為封堵微裂縫和

第４５卷第３期舒曼等．涪陵頁(yè)巖氣田油基鉆井液隨鉆堵漏技術(shù)１．００∶０．１５；四顆粒相接架橋模型中，４種不同粒徑級(jí)別的顆粒配合使用，粒徑比應(yīng)滿(mǎn)足１．００∶０．４０∶０．１０∶０．０５。隨鉆防漏堵漏材料的粒徑可大致分為５０～１５０μｍ、１５０～２５０μｍ、１０００～１４００μｍ和２０００～２５００μｍ等４個(gè)級(jí)別。３）加量選擇。Ｒ．Ｃａｅｎｎ等人［１３］介紹了堵漏材料在鉆井液中的加量與封堵裂縫的最大閉合尺寸的關(guān)系（見(jiàn)圖２），鉆井液中堵漏材料的加量越大，架橋的孔洞就越大，且顆粒類(lèi)材料比片狀和纖維類(lèi)材料效果更好，但顆粒材料需具有較高的強(qiáng)度，封堵寬度小于３．０ｍｍ裂縫堵漏材料的加量不許超過(guò)１５％。圖２堵漏材料加量對(duì)封堵裂縫寬度的影響Ｆｉｇ．２Ｉｍｐａｃｔｏｆｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆｐｌｕｇｇｉｎｇｍａｔｅｒｉ－ａｌｓｏｎｓｅａｌｉｎｇｃｒａｃｋｗｉｄｔｈｓ基于以上原則，結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果，從親油性、抗溫性、承壓能力等多方面的綜合考慮，筆者選擇了剛性堵漏劑ＪＨＣａｒｂ、柔性堵漏劑ＨＩＦｌｅｘ和彈性封堵劑Ｈ－Ｓｅａｌ來(lái)配制油基鉆井液隨鉆防漏堵漏體系，各堵漏劑的基本性能見(jiàn)表１。表１３種堵漏劑的基本性能Ｔａｂｌｅ１ＴｈｅｂａｓｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｔｈｒｅｅＬＣＭｓ類(lèi)型代號(hào)粒徑／μｍ特點(diǎn)剛性堵漏劑ＪＨＣａｒｂ１５０５０～１５０ＪＨＣａｒｂ２５０１５０～２５０ＪＨＣａｒｂ１４００１０００～１４００抗溫＞１０００℃，常溫下抗壓能力為１６ＭＰａ，一旦多顆粒形成架橋就具有相當(dāng)強(qiáng)的抗壓能力柔性
【作者單位】： 非常規(guī)油氣湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心(長(zhǎng)江大學(xué));荊州嘉華科技有限公司;中石化重慶涪陵頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)有限公司;
【基金】：國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)“大型油氣田及煤層氣開(kāi)發(fā)及勘探評(píng)價(jià)”之子課題“涪陵頁(yè)巖氣水平井鉆井液及固井技術(shù)研究”(編號(hào):2016ZX05060-015)資助
【分類(lèi)號(hào)】：TE254

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本文編號(hào)：2530990