堵漏顆粒在裂縫內(nèi)架橋封堵過程與顆粒緊密堆積現(xiàn)象相類似,因此可參考顆粒緊密堆積Fuller曲線來確定封堵顆粒粒徑分布。利用三軸承壓堵漏實(shí)驗(yàn)裝置可模擬漏失地層裂縫和三軸地應(yīng)力狀態(tài),對(duì)比巖樣破裂壓力、重張壓力和堵漏承壓壓力,開展2 mm裂縫下顆粒粒徑分布對(duì)堵漏效果影響的堵漏模擬實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明,承壓封堵裂縫的各級(jí)別顆粒粒徑B、C、D、E所占百分比約為1.25∶1∶1.25∶1.5,而且粒徑累積分布曲線與Fuller曲線相近,表明Fuller曲線可作為選擇堵漏顆粒粒徑分布的參考依據(jù);實(shí)驗(yàn)后縫內(nèi)堵漏顆粒只在裂縫內(nèi)某些部位堆積分布,在裂縫面扭曲變形部位顆粒堆積更為明顯;隨著細(xì)顆粒百分比的增加,縫內(nèi)封堵逐漸由縫口向裂尖過渡。 

【文章來源】：鉆采工藝. 2017,40(01)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

實(shí)驗(yàn)中各組配方的粒徑分布曲線

(a)PSD－1～PSD－5配方(b)PSD－5～PSD－10配方圖1實(shí)驗(yàn)中各組配方的粒徑分布曲線三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果采用表2中PSD－1～PSD－10各組配方進(jìn)行堵漏模擬實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程中各組配方的承壓封堵壓力與巖樣破裂壓力、重張壓力的曲線見圖2所示。(a)PSD－1～PSD－5配方(b)PSD－5～PSD－10配方圖2破裂壓力、重張壓力和各組配方的承壓曲線由圖2可知:對(duì)于粗顆粒所占比重較大的顆粒粒徑組合PSD－1～PSD－2配方，與其他粒徑組合配方相比承壓封堵效果較差，表明粗顆粒雖然可以在裂縫內(nèi)形成架橋骨架并承受井內(nèi)壓力，但是由于細(xì)顆粒含量低造成粗顆粒之間的孔隙無法被有效填充，從而影響縫內(nèi)封堵區(qū)域的致密性，鉆井液仍能繼續(xù)向裂縫內(nèi)漏失;對(duì)于PSD－3配方，雖然在較短時(shí)間內(nèi)形成封堵并承受較高壓力，但是封堵后迅速失效，表明在縫內(nèi)形成的封堵區(qū)域不穩(wěn)定鉆井液將繼續(xù)漏失;對(duì)于PSD－4～PSD－5配方，隨著細(xì)顆粒百分比逐漸升高，對(duì)裂縫的承壓封堵效果也逐漸提高，表明細(xì)顆粒對(duì)堵漏效果發(fā)揮著重要作用;對(duì)于PSD－6～PSD－7配方，與其他配方相比該兩組配方的承壓封堵效果較好，表明粗、細(xì)顆粒比例合理相互配合可形成致密穩(wěn)定的封堵區(qū)域，鉆井液難以繼續(xù)滲透漏失;對(duì)于PSD－8～PSD－10配方，細(xì)顆粒所占比重較大，雖然可以實(shí)現(xiàn)對(duì)裂縫的承壓封堵，但是由于架橋的粗顆粒百分比偏低，所形成的封堵區(qū)域不穩(wěn)定而迅速失效。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明堵漏顆粒組合中隨著細(xì)顆粒百分比逐漸升高，堵漏承壓能力逐漸提高，但是細(xì)顆粒百分比并不是越高越好，當(dāng)粗顆粒百分比較低時(shí)，承壓能力反而降低。配方PSD－6和PSD－7承壓能力最高且粒徑分布曲線與顆粒緊密堆積Fuller曲線相近。對(duì)于本文2mm裂縫，結(jié)合配方PSD－6、PSD－7和Fuller曲線可知，對(duì)于各級(jí)別顆粒粒徑B、C、D、E所占百分比?

圖3裂縫內(nèi)堵漏材料的分布情況四、結(jié)論(1)利用三軸承壓堵漏實(shí)驗(yàn)裝置開展堵漏模擬實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明各組顆粒組合承壓能力介于巖樣重張壓力和破裂壓力之間，且承壓峰值壓力均低于巖樣的破裂壓力。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明對(duì)于2mm裂縫，各級(jí)別顆粒粒徑B、C、D、E所占百分比約為1.25∶1∶1.25∶1.5，且粒徑累積分布曲線與Fuller曲線相近;Fuller曲線可作為選擇堵漏顆粒粒徑分布的參考依據(jù)。(3)縫內(nèi)堵漏顆粒只在裂縫內(nèi)某些部位堆積，尤其是裂縫面扭曲變形部位;隨著細(xì)顆粒百分比的增加，縫內(nèi)封堵逐漸由縫口向裂尖過渡。(4)本文僅開展了2mm裂縫的核桃殼堵漏實(shí)驗(yàn)，三軸圍壓、裂縫開度和堵漏顆粒類型均對(duì)承壓堵漏效果存在直接影響，下一步建議開展更多實(shí)驗(yàn)分別對(duì)其深入研究分析。參考文獻(xiàn)［1］徐同臺(tái)，劉玉杰，申威，等．鉆井工程防漏堵漏技術(shù)［M］．北京:石油工業(yè)出版社，1998．［2］王業(yè)眾，康毅力，游利軍，等．裂縫性儲(chǔ)層漏失機(jī)理及控制技術(shù)進(jìn)展［J］．鉆井液與完井液，2007，24(4):74－77．［3］舒剛，孟英峰，李紅濤，等．裂縫內(nèi)鉆井液的漏失規(guī)律研究［J］．石油鉆采工藝，2011，33(6):29－32．［4］薛玉志，劉振東，唐代緒，等．裂縫性地層堵漏配方及規(guī)律性研究［J］．鉆井液與完井液，2009，26(6):28－30．［5］程仲，熊繼有，程昆，等．物理法隨鉆堵漏技術(shù)的試驗(yàn)研究［J］．石油鉆探技術(shù)，2009，37(1):53－57．［6］KulkamiSD，SavariS，MaghrabiShadaad，etal．Normalstressrheologyofdrillingfluidsandpotentialinlostcircu-lationcontrol［C］．SPE164617，2013．［7］Kaageson-LoeN，SandersMW，GrowcockF，etal．Par-ticulate-basedloss－preventionmaterial-Thesecretsoffracturesealingrevealed［C］．IADC/SPE112595，2008

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本文編號(hào)：3569052