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克拉美丽防漏堵漏项目报告

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'克拉美丽气田防漏堵漏钻井技术研究1.工程概况1.1工区钻井情况截止到2008年2月底,滴西地区完钻29口井。其中探井18口,评价井10口,开发井1口(DX1001)。其中工区内11口井,外围18口井。从2007年钻井复杂统计(图1・1)来看井漏在其中占有非常高的比例,达到83%。因此解决和预防井漏问题提高克拉美丽气田钻井速度的重要方面。步页数(次)■比率<%)9Q十80-r40卄井漏溢流划眼阻卡套笛袁杂图1-12007年统计的复杂情况统计图滴西地区的地层层系多,经历地质变动大,不整合接触,断裂系统发育,物源充足,沉积快速,欠压实,孔隙度高,裂缝发育,导致井漏问题突出,在钻井中主要体现在:一开钻井施工中,表层流砂层松散易漏、易窜槽、易坍塌,下表套易阻卡。特别是滴西10井以东地区在350m〜480m极易发生严重漏失。上部白垩系一三叠系储集层发育,物性好,岩石胶结程度疏松,承压能力较低,易井漏。使用密度为1.15g/cm3以上钻井液即可能压漏地层。二开井段,地层孔隙极为发育,砂岩孔隙度大,连通性好,渗透率高,加之地层变化大,极易发生井漏,漏失量大,存在同一漏层多次漏失,造成重复堵漏及漏失层位不易判断的特点,用常规堵漏材料堵漏难度大,堵漏成功率低、承压难度大。滴西10井以西地区二叠系压力系数较高、坍塌压力达1.3〜1.4g/cn?,密度过低易造成二开段下部坍塌,提密度后又造成上部井漏的复杂情况。而滴西10井以东地区二叠系压力系数则不高。三开井段,石炭系顶部存在风化壳、破碎带,裂缝发育,易发生漏失。钻井过程中,由于施工操作不当造成压力波动以及钻具碰撞等因素,易形成诱导性裂 缝,或使地层原有的微裂缝连通性更好,从而导致井漏的升级。地质研究表明,石炭系地层裂缝发育,天然缝占84%,诱导缝占16%o其产状以斜交缝为主(约占50%);网状缝次之(约占28%)(见图1・2)。裂缝发育受岩性影响,以花岗斑岩、二长坊岩裂缝最发育,玄武岩、安山玄武岩次之;同时,裂缝发育程度还受断裂控制,以靠近滴水泉西断裂及其次级断裂最发育(如滴西18、滴西182、滴402)o裂缝发育程度也受所处构造位置的彫响,相对高部位裂缝发育程度高,如滴西14、滴403、滴西171;相对低部位且远离断裂处裂缝发育程度低,如滴西173、滴西181。靠近裂缝发育地带,井漏发生的几率高。斜交缝诱导缝网状斜交缝图1-2工区石炭系地层裂缝产状据滴西地区25口井的漏失资料统计表明,滴西地区的钻井漏失普遍存在,25口井发生了216次漏失,平均每口井8.6次。漏失发生的层位包括上部的白垩系地层,侏罗系、二叠系等,漏失次数较多的几个层位有:白垩系的吐谷鲁群(K】tg)59次,占27%,侏罗系(J)三工河组(Jis)24次,占11%,侏罗系八道湾组(Jib)10次,占5%,三叠系克拉玛依组(Tzk)9次,占4%。二叠系(P)上乌尔禾组gw)13次,占6%。侏罗系八道湾组(Jib)以上地层的漏失占总漏失的90%o工区内发生漏失次数较多的井有滴西14井(见表1-1),共发生漏失9次,漏失量553方,损失时间135小时。滴西17井(见表1-2),共发生漏失9次,漏失量553方,损失时间79小时。滴西18井(见表1-3)发生井漏17次,共漏泥浆376方,损失123小时。针对滴西地区的漏失问题,新疆油出公司积极开展了综合治理工作,在防漏堵漏方面,减低漏失量和次数等方面取得了一定效果。图1・4为滴西地区按照钻井先后时间顺序排列的井漏情况分布图。从图中反映的情况看,钻井漏失量,漏 失损失时间以及漏失次数呈现一定的下降趋势。2007年滴西地区钻井漏失量统计(图1・5)情况可以看出新钻井与邻井相比,通过技术改进井漏情况有较一定幅度的改善,但该地区的井漏问题仍是目前钻井中普遍存在的,且明显制约着滴西地区钻井速度。表1-1滴西14井钻井漏失统计序号井深钻头位置层位H期工序密度漏失最漏速耗时处理过程mmg/cn?m3m3/hh125282380060623划眼1.16563.8114.7灌堵漏浆225292529060624钻进1.15673.661&3灌堵漏浆325742574060627扩眼1」41353.4139.6灌堵漏浆425741851060709下钻1」4411.822.8灌堵漏浆531051510060723下套管1.14571.3520灌堵漏浆634633463060811钻进1.340.64.294.8灌堵漏浆735353535060817钻进1.355012.54灌堵漏浆8354263542060817提密度1.3258124灌堵漏浆936683668060825提密度1.384&78.397灌堵漏浆合计553.3135.2表1-2滴西17井钻井漏失统计序号头H钻位BE咸度細密Tsmm3mg/c31mm3/hh1120622ORHR划61.1242412314314061.107■JL36■293005O5蠶5n•70043.3248778773o1—1—1—600291.1•585.8&5213321332JK2T3110012.265o1156.66534563432•1183.1129.5700532460w332•<1•75.659•55,800532232w3皿管24•1140后管井套固■ 94061.734061.73C20070107钻进1.6116只进22.8循环堵漏合计552.67&3表1-3滴西18井钻井漏失统计序号井深层位日期工序钻井液密度漏失量漏速耗时处理过程mg/cm3m3m3/hh11100-110420061023钻进1」1.12.24综合堵漏21100-112020061024循环钻井液1.11.21.83灌堵漏浆33269.41厶20061129-061203钻进1」9236.828091.3循环堵漏43462-3494C20070325钻进1.28100.71I精细堵漏53502-3517C20070326钻进1.2871.53油溶性暂堵63520-3549C20070326钻进1.29150.713粋细堵漏73580.16C20070403划眼1.347.57I循环观察83580.16C20070404划眼1.3421271循坏观察93580.16C20070405划眼1.348.811循环观察103580.16C20070406划眼1.344.50.51循环观察113580.16C20070407划眼1.349.710.64随钻堵漏123580.16C20070407划眼1.3382&32综合堵漏133580.16C20070409划眼1.3614.85.42综合堵漏143596C20070410钻进1.331.41.71综合堵漏153612C20070410钻进1.3312.41综合堵漏163618C20070410钻进1.331.73.4I综合堵漏173647.08C20070410钻进1.322631.23综合堵漏合计375.5123 1600图1-2滴西地区井漏统计2007年新开钻井与邻井同地层漏失量对t匕袤口彝次■彝失虽□处理时间图1・32007年滴西地区钻井漏失量统计1.2滴西地区防漏堵漏方法滴西地区钻井过程中的问题比较突出,通过近几年的钻井实践,现场施工作业者已经摸索和积累了一定的防漏堵漏经验和措施主要为以下几个方面:①表层钻进采用高坂含、高粘切坂土一CMC钻井液。开钻前储备堵漏泥浆40n?。并在钻进中随时补足堵漏材料。发生失返性井漏,立即下光钻杆进行注灰堵漏。②二开钻进,以防漏为主使用随钻堵漏剂,随钻堵漏剂颗粒细小,具有较高的比表而积,膨胀率高,且可以过60目或100日筛振动,不影响正常钻进及地质录井,同时,具有一定的刚性和塑性,在压差的作用下,可产生一定的变形,挤入孔隙和微裂缝中,堵 塞漏失通道,并兼有架桥作用,对孔隙性、渗透性漏失具有较好的防漏作用。①三开钻进,以堵漏为主井漏后,用堵漏材料堵住后,做好承压试骑,提高地层的承压能力;堵住后钻进时,带着堵漏材料钻进30-50111,井下止常后,筛除堵漏材料。针对个别井发生漏失后用常规堵漏材料地层承不住压,反复漏失的状况,试验了LCP2000和FLC2000堵漏新品,配合常规堵漏材料核桃壳、综合堵漏剂、JCM・12、QCX-kWC-k磺化沥青使用,提高地层承压能力。结合现场应用来看,在防漏方面目前随钻堵漏剂在滴西12井等进行了现场试验,其对孔隙具有一定堵漏效果,但该堵漏剂长时间使用后会发酵,防漏效果有限,作用效果不明显。LCP2000在现场应用有一定的效果,但其价格昂贵,使其推广应用受到限制。西南石油大学研究的超级凝胶产品用于随钻堵漏具有一定效果,但加入后钻井液体系粘切增高,性能变差,同时泵压较高,给止常钻进带来一定困难,因此前期的防漏效果总体不理想。在钻井液防漏体系方面主要应用了正电胶和微泡沫钻井液体系,其中微泡沫主要应用于欠平衡钻井中,受到井深限制,仅适于浅井段钻井,止电胶体系具有特殊的流变性,具有防漏功能,基本不具有堵漏作用。对于堵漏,现场主要采用的是传统的常规桥接堵漏法,桥接剂采用复配堵剂,桥接堵漏有一定的效果,但因为堵漏材料颗粒粒径的级配与地层孔隙裂缝不能完全匹配,往往不易形成“架桥”,而且形成的“架桥颗粒”之间没有形成足够大的“内摩擦力”,“封堵墙”因不能承受井眼内的外冲击而被破坏,在继续钻进过程中,使该漏失井段再次发生漏失,堵漏一次成功率较低。因此,总体看来,尽管目前滴西地区井漏问题的解决有所改善,但气田开发仍将面临较多井漏问题,成为制约钻井速度、成本和井下安全的重要因素,目前还没有十分有效的解决办法,急需要对现有的防漏堵漏技术进行优化改进,开发使用新型的防漏堵漏处理剂,优化钻井液体系,提高防漏堵漏效果。1.3本章小结1)滴西地区多层系含油气,而石炭系地质储量较大,物性较差,开采难度大。2)滴西地区的地层层系多,经历地质变动大,不整合接触,断裂系统发育,物源充足,沉积快速,欠压实,孔隙度高,裂缝发育,导致井漏问题突出。3)滴西地区钻井过程中井漏主要有以下特点:a)全井段均有井漏发生,其中以八道湾以上地层漏失居多,达到90%。b)上部地层孔隙极为发育,砂岩孔隙度大,连通性好,渗透率高,,承压能力低,极易发生井漏,漏失量大,存在同一漏层多次漏失,造成重复堵漏及漏失层位不易判断的特点,承压难度大。c)二叠系压力系数较高、坍塌压力达1.3〜1.4g/cn?,密度过低易造成二开段下部坍塌,提密度后又造成上部井漏的复杂情况。d) 石炭系顶部存在风化壳、破碎带,裂缝发育,易发生漏失。钻井过程中,由于施工操作不当造成压力波动以及钻具碰撞等因素,易形成诱导性裂缝,或使地层原有的微裂缝连通性更好,从而导致井漏的升级。4)滴西地区已使用的防漏技术和材料不能有效预防钻井过程中的井漏。5)滴西地区钻井中使用的堵漏措施和材料,述不能有效解决钻井中的井漏问题,堵漏一次成功率低,造成复杂时间长,制约了钻井速度的提高。6)现场的桥接剂颗粒的粒径分布与地层的匹配缺乏系统科学实验研究,使得实钻过程中,桥接堵漏效果差,堵漏成功率低。1.防漏堵漏材料室内评价研究在克拉美丽气HI漏层发育,漏失频率高、漏失量大、全区域普遍存在漏失现象,防漏堵漏难度大,目前在克拉美丽气田应用最广泛、成本较低的堵漏材料为桥接堵漏剂。桥接堵漏主要是利用多种堵漏材料按一定配比配制堵漏浆,使固体颗粒堵塞裂缝及孔隙通道,其中刚性颗粒在漏失通道中起架桥和支撑作用,可变形堵漏材料主要起填充作用,通过挤压变形堵塞刚性颗粒封堵后剩下的孔隙空间,降低封堵渗透率,提高堵漏效果。目前克拉美丽气01钻井屮使用的桥接堵漏材料,主要有颗粒材料(核桃壳、石灰、沥青等),纤维材料(锯末、棉籽壳、花牛壳等),片状材料(稻壳、玻璃纸等)三大类组成,现场堵漏实践证明只有各种材料进行优化配比才能通过架桥作用,封堵地层孔隙或裂缝,堵住漏失通道。桥接堵漏以架桥充填理论为支撑,不管何种原因,如果堵漏材料与地层孔隙或裂缝尺寸不匹配,钻井液将不能起到有效的桥堵作用,钻井液将漏入地层。因此,桥接堵漏时,需要根据漏失地层裂缝或孔隙尺寸的大小,严格选择合理的堵漏剂颗粒尺寸分布。从国内外资料和现场施工经验来看,比较一致的看法是合理的架桥颗粒尺寸为孔隙或裂缝宽度1/2〜2/3,因为颗粒太大不能进入孔隙或裂缝,颗粒太小又会穿过孔隙或裂缝,不能滞留架桥。但仅仅达到粒径要求,仍不足以确保封堵隔层牢固和稳定,因为架桥颗粒本身在地层条件下的稳定性是保证封堵成功的基础,因此作为架桥材料应必须具有较好的物理机械特性。2.1防漏堵漏评价实验方法防漏堵漏室内评价方法是评价钻井液及防漏堵漏材料效果的重要实验手段,通过模拟现场条件的实验,确定合理的钻井液体系和防漏堵漏材料配方,以提高 现场防漏堵漏的成功率。根据滴西地区井漏特点,室内防漏堵漏评价实验采用了API堵漏和HTHP砂床防漏堵漏实验方法。2.1.1API堵漏试验仪评价方法(1)渗透性漏失评价方法采用API堵漏材料试验仪(其结构示意图见图2)按标准《钻井用桥接堵漏材料室内试验方法》(SY/T5840-93)进行堵漏剂渗透性性漏失评价。API堵漏试验仪器及结构如图2・1所示。1・0型密封阀;2■填充床;3•支撑板;4■球阀;5■裂缝板。图2・1API堵漏试验装置缝板厚度为6.4mm,直径47.5mm,缝长35mm,可以模拟堵剂在不同地层裂缝宽度情况下的封堵能力,填充床可装入岩屑、玻球、钢珠等,可模拟渗透性地层和微孔隙地层,试验压力可达7MPa左右。将预先准备好的填充床安装好,按规定把预制好堵漏浆液注入堵剂罐内,并旋紧罐盖,按规定开启压力源,打开球阀,在压力作用下堵漏浆液被挤入模拟的漏失通道内,如果堵剂运用得当,此时即能形成堵塞,继续加压至装置额定压力,可进行试验所形成堵塞的承压能力;如果堵剂运用不当,堵漏浆液将全部被挤出漏失通道。试验完毕后,可卸下模拟漏失通道,观察堵剂对其封堵情况。压紧,填实。然后将该床层桶装入套筒内。各种模拟漏失层制作方法如下:①40〜60目砂层床:在床层筒的底部铺上4层滚珠,然后放入10〜20目的砂子50g,接着放入20〜40目的砂子100g,最后放入40~60目的砂子150g;②20〜40目砂层床:10〜200100g(下)、20〜400200g(上);③10〜20目砂层床:300g10〜200砂子。④滚珠床层:直径为4.42mm的滚珠,床层厚度为76mm。具体操作步骤如下:静态填充床堵漏试验步骤①将填充床装入(底部不含滤网的)小套筒中,装满为止,而后装入套筒底部内。②取下连接螺栓,将6号板(全径环)装上并旋紧。③将球阀打开,在岀口处放好刻度容器,将试验钻井液倒入套筒中,记录在 静压下流出的钻井液体积。①接入气源,关闭放气阀,打开连通阀杆,按1.5〜1.6所述加压,并记录结果。②实验结束后,首先将连通阀杆关闭(顺时针方向拧紧)关闭气源,由放气阀将管内气体排出,卸下气源连管。最后(逆时针方向)慢慢地松开连通阀杆,放掉套筒内余气。③卸下螺盖,取出填充床筒,检察其封堵情况及封堵材料的深度。动态填充床堵漏试验①将填充床装入(底部不含滤网的)小套筒中,装满为止,而后装入套筒底部内。②关闭球阀,将未处理的基浆倒入填充床筒中,以填满填充床下而和内部的空间,与填充床顶部平齐为止。③小心地向套筒中注放试验钻井液,不要搅动已在填充床中的钻井液。④旋入螺盖并拧紧。⑤接入气源,关闭放气阀,打开连通阀杆,将减压阀压力恒定于0.69MPao⑥打开球阀并启动计时器,记录流经填充床的钻井液体积和封堵所需的时间。⑦按照1.6中所述继续试验,在压力达到6.9MPa,维持压力10分钟或封堵破坏以后,检察其封堵情况及封堵材料的深度。HTHP填砂管堵漏试验方法该实验设备采用HTHP滤失仪如图2-2,在钻井液杯中填入设计比例不同粒径的石英、玻璃珠、钢珠等形成渗透床,在倒入含有堵漏材料的钻井液,在设定温度和压力下测量滤失情况,通过比较滤失量的大小来评价堵漏材料对孔隙性地层的封堵能力。图2-2砂床试验仪 (2)裂缝性漏失评价方法按标准《钻井用桥接堵漏材料室内试验方法》(SY/T5840-93)进行堵漏剂裂缝性漏失评价。具体操作步骤如下:静态缝隙堵漏试验①旋下上端螺盖,从中取出弹子床筒。②逆时针方向将连接螺栓取下,把选取的1号隙板(最小尺寸的一块)放入球阀出口处,再将连接螺栓旋入,扭紧。③逆时针方向打开球阀,在出处下面放一标有刻度的收集桶,将含有试验材料的钻井液倾入套筒内记录流出钻井液的容积。④将螺盖旋入扭紧,依次接入气源,放气阀及连通阀杆,及插销联接,注意:此时放气阀应关闭,与外界不通,连通阀杆在打开位置(即顺时针方向拧紧后再逆时针方向旋转约90度)。⑤启动计时器,以毎秒0.014MPa的速度加压直至达到0.69MPa为止,记录排出的钻井液体积,同时观察可能发生封堵的最小压力,并记录下来。⑥以每秒0.069MPa的速度加压直至达到6.9MPa或者到封堵被破坏,容器中的钻井液流空为止,记录流出的钻井液体积和达到的最大压力,如封堵成功,如封堵成功,维持该压力10分钟,记录最终的钻井液体积。⑦逐步增大缝隙板号数,重复实验,直到在6.9MPa压力下无永久性封堵为止。动态缝隙试验①取下螺盖,从中取出弹子床筒。②将1号缝隙板放入球阀出口处并拧紧。③关闭球阀,将实验液倾入套筒内。④旋紧螺盖,并按1.4中所述调整气源。⑤将减压阀压力恒定在0.69MPa。⑥打开球阀,秒表计时,记录流经缝隙的钻井液体积和实现封堵所需的时间。⑦以每秒0.069MPa的速度加压直至达到6.9MPa或者到封堵被破坏,容器中的钻井液流空为止,记录流出的钻井液体积和达到的最大压力,如封堵成功,如封堵成功,维持该压力10分钟,记录最终的钻井液体积。⑧逐步增大缝隙板号数,重复实验,直至无永久性封堵为止。2.2常规防漏堵漏材料效果评价221常规材料堵漏效果评价我们根据近年来新疆油田现场使用的常规堵漏材料配方进行了室内评价,其配方为:井浆+10%〜18%的堵漏剂(综合堵漏剂、核桃壳等)。 3.0〜5.0%核桃壳(1mm〜7mm)+5.0%随钻堵漏剂+2.0%综合堵漏剂+2.0%QCX-l+1.0%WC-l采用缝板评价试验,结果如表2・1。表2-1裂缝封堵实验漏失量ml/30min裂缝尺寸1mm2mm3mm4mm5mm3MPa401002503003400压4MPa0006005MPa00000差6MPa018020007MPa0000全漏测定条件:压力MPax室温x30min泥浆密度:1.3g/cm3实验数据表明,常规堵漏配方能够封堵4mm以下裂缝,但承压不稳定;5mm裂缝封堵实验时,7MPa压力下开始1〜2分钟稳定无漏失,但之后立刻全漏,不能有效封堵。222常规材料防漏效果评价目前新疆油出现场使用的随钻防漏堵漏材料较多,忖性能参差不齐,为了保证克拉美丽气田钻井防漏效果,我们对TP・3、TP-5、TP・6、JCM・12、随钻堵漏剂(广振)、高强度井壁封固剂FD・9、HMF(汉科)的随钻堵漏材料进行砂床实验评价,结果见表2・2。表2・2随钻堵漏剂的高渗砂床高温高压静态封堵实验记录漏失量ml/30min井浆2%TP-32%TP-52%TP-6压3MPa180泥浆32(泥浆)瞬漏34ml泥浆;共漏失65ml(35ml浆,30ml滤液)。瞬漏35ml泥浆;共漏失58ml(35ml浆,23ml滤液)。4MPa封堵失效2.616.411.4差5MPa810.512.66MPa11.26.46.87MPa1576.6漏失量ml/30min2%JCM-122%随钻封堵剂(广振)2%FD-92%HMF 3MPa共漏失20ml(10ml浆,10ml滤液)。共漏失12ml(2ml浆,10ml滤液)。瞬漏170ml泥浆共漏失180ml泥浆瞬漏4ml滤液共漏失44ml滤液压4MPa0.21.81921差5MPa0.514.984.46MPa141.18.49.57MPa1.70.556.5评价介质:高渗砂床(20〜40目200g填砂)测定条件:压力MPax80°Cx30min泥浆密度:1.3g/cn?以上实验数据可以看出所有材料基本都是加压后开始漏失较多,Z后漏失速度稳定下来。其中随钻封堵剂(广振)、JCM・12、HMF(汉科)的堵漏效果较好,且对体系流变性和滤失影响有限,其次是TP・3、TP-5、TP-6,而FD・9效果最差,推荐现场使用随钻封堵剂(广振)、JCM・12、HMF(汉科)作为随钻堵漏材料。2.3弹性封堵剂体系堵漏试验评价弹性封堵剂是一种经改性的橡胶材料,在一定压力下具有变形封堵能力。试验采用静态和动态试验评价,试验后对缝板进行拍照,观察材料在缝板上的滞留情况。堵漏剂配方:3.0%核桃壳(1mm〜7mm)+2%随钻堵漏剂(广振)+2.0%弹性封堵剂+2.0%QCX-l+1.0%WC-11)静态裂缝封堵试验数据和现象分别见表2・3,图2・3表2-3弹性封堵剂体系静态裂缝封堵试验漏失量裂缝尺寸ml/30min2mm3mm4mm5mm3MPa6050230530压4MPa00005MPa0000差6MPa018007MPa0000测定条件:压力MPax室温x30min泥浆密度:1.3g/cm3 2mm裂缝3mm裂缝4mm裂缝5mm裂缝图2-3堵漏材料在静态试验缝板上的滞留状态试验中漏失基木为加压过程漏失,稳定后没有出现明显瞬漏情况,数据显示弹性封堵体系也基本能够封堵5mm以下裂缝,承压基本达到7MPa,但在加压过程中有运移现象发生,从材料的滞留情况来看,封堵材料可以进入缝隙中,并在缝隙通道屮滞留堆积,形成较为牢固的封堵层,阻止钻井液的进一步漏失。2)动态裂缝封堵实验数据和实验现彖分别见表2・4、图2-4o表2-4加弹性封堵剂体系动态裂缝封堵实验记录漏失量ml/30min裂缝尺寸2mm3mm4mm5mm压差加压过程22ml40018000〜7MPa共22ml共400全漏测定条件:压力MPax室温x30min泥浆密度:1.3g/cn? 2mm裂缝3mm裂缝4mm裂缝 图2-4堵漏材料在动态试验缝板上的滞留状态试验吋,3mm动态裂缝加压过程中,在4.8MPa和5.8MPa左右泥浆出现较大瞬漏。4mm动态裂缝加压过程中2.8MPa和4MPa左右出现瞬漏,7MPa稳压后断续两次瞬漏。4mm动态漏失实验后,裂缝口无牢固堵塞物,封口前面的管筒内填塞充满固相材料。以上实验说明,用弹性封堵剂代替综合堵漏剂后,体系对大的裂缝的封堵效果和承压能力得到了改善提高。2.4新型纤维材料纤维桥接堵漏材料中的纤维物质目前主要使用的是来源于动植物或矿物,如锯末、花牛壳、棉籽壳、棉纤维、石棉等,它们在堵漏浆中起悬浮作用,在形成的堵塞中纵横交错,相互拉扯,发挥岀悬浮拉筋作用,以增强楔塞的强度。然而这些常规的纤维材料本身存在的弱点,其中一个重要的问题是这些纤维材料在水屮的分散性很差,所以在钻井液中充分均匀的分散,会给现场配料施工带来一定难度,极易堵塞泵和其他设备,经常能看到常规纤维呈“小绒球”状漂浮在钻井液的表面,这极大地影响到堵漏效果;同时这些天然材料的韧性不稳定,纤维间的韧性差异较大,不利于形成牢固的楔塞封堵层;另外由于其中大部分材料来自动植物,在井底条件下长时间浸泡可能出现发酵的问题,可能会影响到楔塞的强度。因此,根据目前纤维类产品存在的上述问题,我们研究开发出了--种分散性好、性能优良的人工合成纤维XW-5,其外观见图2-5,外观呈白色细绒状维,XW-5纤维产品的品种规格比较齐全,粒径有2mm,3mm,4mm,5mmm,6mm等,XW-5的长度可根据需要进行加工选择,具有一定弹性和很好的柔性,是一种很细的纤维材料。其封堵机理是:具有在压差的作用下,能弯曲变形;具有抗机械剪切和抗挤压能力,能在裂缝上架桥,形成网状结构,钻井液中的粘土颗粒和产品中的高分子充填到网状中,使能形成致密的屏蔽层,防止钻井液的漏失和滤液的增加,从而达到降低漏失的目的。 2-3mm纤维5mm纤维图2-5XW-5纤维外观由于XW-5纤维是由特殊材料经化学改性加工而成,较常规纤维堵漏剂,它能较均匀的分散于水中,如图2・6,2・7所示。图2-6未改性纤维图2-7改性纤维这就使得这种纤维能在一般水基钻井液屮充分均匀分散。堵漏时钻井液屮加入这种纤维材料,在液柱压差会均匀地进入孔隙或裂缝漏失通道中,有自身具有较好的可塑性,通过弯曲变形、搭桥,形成比较均匀的稳定垫层,因此封堵层会比较稳固,机械强度较高,抗压抗冲刷能力强,有利于实现对漏层的牢固封堵。2.4.1XW5纤维堵漏剂封堵特点众所周知,钻井堵漏屮使用的常规堵漏剂核桃壳等属于不规则的多面体形状,比较容易在裂缝外沿处挂组形成架桥进行封堵,而无法在裂缝内沿或更深处形成更多的“封堵墙”,当最外沿的封堵层因受力变化时容易导封堵材料的松动和剥落,使得封堵层实效,再次发生漏失。所以在实际钻井过程中,经常发生井漏时加入核桃壳等堵漏材料后漏失停止,但处理后重新钻进时该漏失层又发生反复漏失,这给堵漏工作带來较大难度,也大大增加了钻井成本。因此有效提高封堵成功率的有效方法是使堵漏材料能在漏失通道上形成多个封堵层,各个封堵层之间实现协同配合,当第一个封堵层因外力作用而失去作用时,堵漏浆可以在下一个在漏失通道上建立了牢固的屏障,大幅度增加了钻井液的漏失阻力,有效控制和减少漏失的重复发生。 因而进行评价和筛选具有延展封堵特性的堵漏材料,对优化堵漏钻井液配方提高堵漏成功率具有重要的意义。根据克拉美丽气田钻井过程中的漏失特点,我们对目前使用的常用堵漏材料和纤维堵漏剂XW-5进行了室内对比评价。2.4.1.1试验仪器及方法堵漏仪结构见图2-8由于目前国内均外还没用一套用于堵漏材料的迁移封堵试验的仪器及方法,因此我们根据克拉美丽地层漏失特点及堵漏材料的物理化学特性,研制开发出一套用于迁移特性评价试验的专用仪器。名猱C123气孟体门体网网网头进上釜傾筒纱纱纱封1、2、7.8.9.10.阀口11.加热湍通过使用一该仪器主要用于帮助对重新建立循环所用的材料来进行评价系列纱网隔板,因此模拟不同漏失孔道以及各种不同地层条件,以确定封堵形成的效率及封堵形成前漏失的体积。该仪器还具有体积较小、结构简单,使用方便,能模拟测定不同状态下的漏失参数。试验方法1.先按仪器指南安装好设备,三个小罐体分别安装5目、10目、20目的筛网,关闭釜体出口阀门,将最后一个小通体连接的阀门打开,并在阀门正下方放置接收桶。2.分别配制2000ml核桃壳、XW・5的胶液,倒入釜体中后装紧上盖。3.将釜体上盖的加压装置与高压气瓶连接好,将釜体压力升至1.5MPao4•慢慢打开釜体阀门,收集釜体流岀物。5.当压力降为零后,逐个拆开仪器,取岀筛网观察拍照。 6•清洗仪器。2.4.1.2试验结果试验屮胶液配方为0.1%XC+3%核桃壳(3〜5mm),0.1%XC+l%弹性纤维XW-5,取出每次试验的三个筛网进行拍照对比,核桃壳和XW-5的试验结果如图2-9,2-10所示。图2・9核桃壳在筛网上滞留情况图2-10XW-5在筛网上滞留情况上述图片可以清楚得看出,核桃壳在第一层筛网基木没有滞留,主要滞留在第二层筛网上,而第三层筛网较第二层少,所以核桃壳穿透第二层和第三层筛网较少。XW・5纤维图片显示其在第一层和第二层筛网上的滞留量较少,大部分主要滞留在第三层筛网上,因此与核桃壳相比其穿透深度较深,能够进入漏失地层的深部。同时我们将漏失液分别进行了对比,如图2-11和2-12所示。图2・11核桃壳漏失液图2-12XW-5漏失液从上述图片可以看出在经过三层滤网后,仍有XW・5纤维漏失出来,这也充分说明弹性纤维XW-5比核桃壳具有更强的穿透能力,可以较容易的进入漏失地 层深部区域而沉积拉伸变形架桥,从而形成多个新的封堵层,可效减少和缓解地层进一步的漏失,提高堵漏的成功率。2.4.2XW5纤维堵漏剂加量影响试验评价我们研究了纤维材料XW-5的加量对钻井液性能的影响,纤维尺寸:3〜5mm,将钾钙基泥浆加重搅拌均匀后再按不同加量加入纤维,搅拌后观察泥浆变化情况,拍照对比外观见图2-13;并分别测定泥浆性能,性能见表2・5。表2-5纤维XW-5加量对泥浆体系性能影响纤维加量%①600/①300①200/0100①6/①3AVmPasPVmPasYPPa059/3726/173/229.5227.50.556/3322/133/228235160/3524/142/230255265/4023/145/432.5257.5泥浆密度:1.30g/cm3(重晶石加重)0.5%加量1.0%加量2.0%加量图2-13不同加量下体系外观从实验数据可以看岀,纤维XW-5加量为0.5%〜2%时,从外观来看,XW-5分散较好,对钻井液流变性能影响较小,在钻井过程中具有较好的泵送性,不会影响堵漏施工作业。2.4.3XW-5纤维堵漏剂试验评价不同的裂缝类型应选择相兀配的堵漏技术。随钻堵漏剂可以用于孔隙和较小裂缝的封堵,但不能封堵较大的裂缝。下面选择一种弹性纤维来用于较大裂缝的封堵。该材料的长度可根据需要进行加工选择,具有一定弹性和很好的柔性,是一种很细的纤维材料。其封堵机理是:具有在压差的作用下,能弯曲变形;具有抗机械剪切和抗挤压能力,能在裂缝上架桥,形成网状结构,钻井液中的粘土颗粒和产品中的高分子充填到网状中,使能形成致密的屏蔽层,防止钻井液的漏失和滤液的增加,从而达到降低漏失的目的。下面以2〜3mm的纤维XW-5为例进行封堵效果评价试验。该纤维材料混在 高密度水基钻井液体系屮来评价。按照从大到小的顺序进行不同裂缝尺寸的封堵评价试验。显然,2〜3nwi尺寸的纤维材料并不适合太大的裂缝的封堵。所以这里从lmni裂缝开始,逐渐降低裂缝尺寸大小进行封堵评价试验结果见表2-9,根据试骑结果来分析该尺寸纤维的适用裂缝大小。表2-9XW-5缝板堵漏试验材料裂缝大小压力漏失暈承压时间泥浆1mm<1MPa全漏泥浆+3%XW・5(2〜3mm)1mm<1MPa全漏0.4mm1MPa23ml30min2MPa5ml30min3MPa无漏失30min4MPa无漏失30min5MPa无漏失30min6MPa无漏失30min7MPa无漏失120min从漏失试验数据结果来看,对于1mm的裂缝2〜3mm的纤维材料XW-5无法封堵,但是对于0.4mm的裂缝能够有效封堵,而且最高承压达到7MPa,分析原因还是纤维尺寸与裂缝大小匹配的缘故。为了考察较大裂缝情况下纤维材料XW-5的封堵能力,决定以1mm裂缝为封堵对象进行评价试验。上面2〜3mm的纤维材料XW-5通过试验数据也说明封堵不了1mm的裂缝,所以考虑更长的纤维对1mm裂缝的封堵效果。下面是5mm长纤维XW-5的1mm裂缝封堵能力评价试验。实验结果见表2・10表2-10XW-5长纤维缝板堵漏试验 材料裂缝大小压力漏失量承压时间泥浆+3%XW・5(5mm)1mm1MPa大部分漏完2MPa147ml30min3MPa剩余全部漏完从表2-9屮的数据可知,5mm纤维对1mm的较大裂缝封堵效果很差。分析认为,因纤维材料柔性人,受力容易弯曲,即使在裂缝上搭桥,形成的结构强度也不够,所以需要考虑混入一定量的刚性材料提供支撑作用。众所周之,一般的果壳等刚性封堵材料虽然能够提供较强的支撑架构,但因为尺寸分布和本身不易形变的特征,很难完全封堵漏失层位,而弹性纤维则可利用本身易形变卷曲和可搭桥的特性,可有效填充刚性材料封堵层上存在的空隙和通道,弹性纤维本身的柔韧性也能明显缓冲压力变化对封堵的影响。下面以具体实验数据来说明弹性纤维与刚性材料复配对封堵效果的贡献。结果见表2-11表2-11XW-5复配堵漏试验材料裂缝大小压力漏失量承压时间泥浆+2%XW・5(5mm)+1%果壳1mm1MPa无漏失30min2MPa无漏失30min3MPa无漏失30min4MPa无漏失30min5MPa无漏失30min6MPa无漏失30min7MPa无漏失120min从表2・11可看出,两种堵漏材料复配后的封堵效果良好,足以封堵1mm的裂缝且能承压达到7MPao根据克拉美丽气田钻井堵漏的实际情况,我们将XW-5加到堵漏钻井液体系中,评价新体系的堵漏效果,试验数据见表2-12o试验配方:3.0%核桃壳(1mm〜7mm)+2%随钻堵漏剂(广振)+2.0%弹性纤维(3〜5mm)+2.0%QCX・l+1.0%WC・1表2-12弹性纤维体系静态裂缝封堵试验漏失量ml/30min裂缝尺寸2mm3mm4mm5mm压3MPa05020021004MPa04000 差5MPa00700/70改06MPa00007MPa0000测定条件:压力MPax室温x30min泥浆密度:1.3g/cm"试验中漏失基本为加压过程漏失,稳定后没有出现明显瞬漏情况,可以看岀加了XW-5弹性纤维材料的堵漏配方体系能很好地封堵5mm以下的裂缝且承压均可以达到7MPa,体现出较好的封堵能力。综合上述试验结果,我们针对克拉美丽气田的漏失问题,一方而可通过加入随钻堵漏剂的方式提高井壁承压能力,另一方面,对于较大的裂缝,可在泥浆屮加入弹性纤维和刚性果壳(核桃壳)材料采用段塞的方式控制漏失。2.5新型防漏材料胶凝剂ZL胶凝剂ZL是新疆油田在南缘地区用于山前构造钻遇安集海河组和紫泥泉子组地层时使用的钻井液处理剂,该产品外观为口色绒状如图2-14,但该产品不能完全溶解于水屮,其水溶液成乳H色悬浊液如图2-15所示。在南缘地区胶凝剂ZL主要用于封堵水化分散强的泥岩段,提高泥岩段的承压能力;在加量比较的时候,也可以起到一定的抑制泥岩水化膨胀和分散的作用。图2-14胶凝剂外观图2-15胶凝剂水溶液2.5.1胶凝剂ZL加量对钻井液性能的影响根据ZL自身特点,我们首先评价了其加量对钻井液流变性的影响,实验数据见表2-13,胶凝剂ZL以胶液形式加入,测热滚前后性能。表2-13胶凝剂ZL加量对钻井液流变性的影响ZL加量测定时间①600/①3000200/(D100AVmPasPVmPasYPPaFLapiml0%滚前59/3726/1729.5227.5 滚后70/4242/31352875.51%滚前82/5947/42412318滚后70/4536/293525106.51.5%滚前88/7059/55441826滚后87/7555/5043.51231.59.52%滚前93/7946.51432.5滚后123/106107/10761.51743.520老化条件:100°Cxl6h泥浆密度:1.30g/cn?(重晶石加重)从上述实验数据可以看出,在加量小于1.5%时,对钻井液流变性影响不大,滤失量略有增大;而当加量达到2%时,出现较明显的增稠现彖,滤失量大幅增加,但老化后浆体稀,流动性较好,因此建议胶凝剂适宜加量不超过1.5%。2.5.2胶凝剂ZL防漏性能试验评价为了评价胶凝剂ZL防漏效果,我们进行砂床试验评价,结果见表2-14,滤液外观见图2・16。表2-14高温高压砂床封堵试验漏失量ml/30min井浆井浆+1%ZL压差3MPa1801504MPa封堵失效滴滤液5MPa滴滤液6MPa滴滤液7MPa滴滤液评价介质:高渗砂床(20〜40目200g填砂)测定条件:压力MPax80°Cx30min泥浆密度:1.3g/cms 图2・16井浆与井浆+1%ZL的砂床滤液试验数据中对于井浆+1%ZL高温砂床实验,3MPa下加压和开始泥浆漏失较多,之后均为滴液,滴液为滤液形式而非泥浆,而空白井浆在3MPa后泥浆基木大部分漏失,说明胶凝剂ZL对渗透性地层具有较好的封堵和防漏能力。2.6承压堵漏体系优选评价承压堵漏技术是解决滴西地区同一裸眼段,存在上部压力系数低,下部地层压力系数高的难题,是一种比较有效的技术方案之一。但在实践过程中,如何真正有效地提高上部低压易漏地层的承压能力,一直是工程技术人员关注的重点和难点,而工程实践表明已有的承压堵漏体系始终不能完全满足需要,未能很好的解决存在的问题。因此,必须针对地层特点开发应用新的体系技术来满足钻井工程的需要。261新型架桥刚性材料ZD从前面滴西地区钻井情况总结屮,我们可以看出目前现场大量使用的架桥材料基本上仍以核桃壳为主,堵漏实践表明以核桃壳为主的桥接堵漏效果不稳定,经常出现反复漏失,经多次堵漏才能将漏层堵住,这一方面与现场的漏层位置的确定、堵漏工程措施有关,而另一方面更重要因素的是桥接堵漏材料对漏层的适应性,这也是影响堵漏成功率的重要因素。通过国内外调研以及前期室内实验研究,研制出了一种新型的刚性桥接材料ZD,其外观如图2・17所示,根据粒径大小可以分为A、B、C、D四种类型,其粒径分布与比例见图2-18,2・19,与常规材料相比,其具明显的优势。 ZD・A粒徑分布ZD・B粒卷分布ZD・C昭布Z4D林径分布图2-17刚性材料ZD粒径分布图ZD-BZD-CZD-D图2-18刚性材料ZD外观 从图中可以看出,刚性材料ZD为白色颗粒至粉末状,其中ZD-A粒径分布主要以20目以下;ZD-B粒径分布主要以40〜60目为主;ZD-C粒径在60目以下、60〜80目、80〜1000^100目以上等范围分布,相对较平均;ZD-D粒径分布主要在100目以上,整体来看,刚性材料ZD的四种类型的粒径分布范围较宽,四种材料粒径之间具有较好的互补性,可以较好的形成致密的封堵层,可有效提高对漏层的封堵效果。2.6.1.1刚性材料ZD的物理机械性能作为架桥颗粒的一个重要指标是机械强度,只有具有较高的机械强度,才能保证封堵层具有较强的抗压和抗冲击能力,达到有效封堵漏层的目的。目前桥接材料品种较多,其机械性能也存在差界,我们将刚性桥接材料ZD与部分材料机械性能进行了对比(见表2-15)o表2・15ZD与部分桥接材料的物理机械性能对比材料名称密度g/cm3熔点°C莫氏硬度抗压能力MPa核桃壳1.2〜1.4>148314贝壳2.7〜3.2>1482.5〜32.18云母2.7〜2.8>148317.6蛭石2.1〜2.7>1481-1.55.6刚性材料ZD2.2>148728从上表可以看岀硬度和抗压能力较强的依次为刚性材料ZD、云母、核桃壳,它们均是比较理想的桥接堵漏材料,而刚性材料ZD在三者之中屈于最为理想的材料。2.6.1.2刚性材料ZD的稳定性通常堵漏材料进入地层漏层完成封堵后应保持至固井或完井作业结束,这样堵漏材料在地层中浸泡时间可能会很长,这就需要封堵层中的桥接材料要在钻井液或地层流体的浸泡下,具有较强的抗温性,较长时间浸泡后保持性能稳定,维持封堵层的强度稳定,防止再次发生漏失。ZD与部分桥接材料浸泡试验数据见表2-16,2-17o表2-16ZD与部分桥接材料抗温实验 材料温度°厂<^核桃壳抗压MPa贝壳云母蛭石ZD4014.09不变不变不变不变8012.97不变不变不变不变10011.85不变不变不变不变12011.64变色不变不变不变14011.21变色变脆不变不变不变16010.50变色变脆不变不变不变1809.40变色变脆不变不变不变表2-17ZD与部分桥接材料水浸泡实验材料核桃壳抗压MPa贝壳云母蛭石ZD16.99不变不变不变不变26.58不变不变不变不变106.29不变不变不变不变605.44不变不变不变不变从上述表2・16中可以看出,随着温度的上升,核桃壳的抗压值呈现下降趋势,但在80°C温度以内降低幅度小于8%,在100°C温度以上降低幅度大于15%,温度越高强度下降越明显;贝壳在140°C温度以内强度基本不变,大于140°C后强度有所降低;云母、蛭石和ZD在180°C温度以内强度没有变化。因此核桃壳比较适合用于屮浅井屮,高温下的承压能力会受到影响,因此它在深井、超深井或井底温度较高的井中,应用可能受到一定限制;云母、蛭石和ZD则可以完全不受井深或井温的限制。从表2・17中可以看出核桃壳在水中浸泡随时间增加,强度有所降低,10天之内下降幅度在10%左右,60天后强度降低达到22%左右;而贝壳、云母、蛭石、ZD在浸泡60天后强度均没有变化。所以在现场施工中应注意桥接材料的强度变化,对于采用以核桃壳为主的桥接堵漏后,应尽量缩短钻井周期,减少浸泡时间,以保证封堵层的稳定,采用其余的四种材料进行堵漏后则可以不受钻井时间的限制。从前面的实验数据來看,刚性材料ZD在抗压强度、耐温、耐浸泡等物理性 能方面具有明显的优势,是比较理想的桥接堵漏材料,但其能否真正具有较好的堵漏效果,则必须通过室内堵漏实验和常规桥接堵漏材料进行对比,以确定其堵漏性能,并筛选岀优化的配方,为现场堵漏施工提供合理的堵漏材料及配比,提高堵漏成功率。2.6.2常温高压静态/动态承压堵漏试验评价根据刚性材料ZD的特点,我们开发出配套的承压堵漏体系,通过试验研究新体系的承压堵漏效果,并与常规承压堵漏体系的效果进行对比,优选出适合克拉美丽气田承压堵漏工程特点及要求的体系配方。2.6.2.1刚性材料ZD填充封缝即堵法采用由刚性材料组成的堵漏体系进行承压堵漏,我们称Z为填充封缝即堵法,试验中采用填充封缝即堵法分别进行静动态堵漏试验,试验结果见表2・18,2・19,试验后缝板外观如图2J4所示。试验配方:井浆+1%综合堵漏剂+1%核桃壳(1mm)+2%核桃壳(5mm)+1%核桃壳(7mm)+1%QCX・1+1%天然沥青+2%ZD・A+2%ZD・B+2%ZD・C+2%ZD・D表2-18填充封缝即堵法裂缝板常温高压堵漏试验数据漏失量ml/30min裂缝尺寸1mm2mm3mm4mm5mm3MPa14153690780压4MPa0000全漏5MPa0000差6MPa00007MPa0000测定条件:压力MPax室温x30min泥浆密度:1.3g/cm?表2-19填充封缝即堵法裂缝板常温高压动态堵漏试验数据漏失量ml/30min裂缝尺寸1mm2mm3mm4mm5mm压加压过程71140全漏差7MPa000测定条件:压力MPax室温x30min泥浆密度:1.3g/cn?lmm裂缝封堵实验后,拆掉裂缝板如图2-9所示,发现缝板中滞留的固相 材料不多,可看到明显通道,缝板裂缝口处可见到明显堆积封堵材料,以硬颗粒为主,其他裂缝封堵实验后的现象也基本相同,说明刚性桥接材料在裂缝口处能够挂卡,形成较牢固的封堵层。1mm裂缝2mm裂缝3mm裂缝4mm裂缝5mm裂缝图2・14试验缝板外观上述实验数据可以看出对于lmm〜4mm裂缝,填充封堵即堵法开始虽然都有一定量的漏失,但形成封堵后均无明显漏失,5mm裂缝下3MPa漏失量明显大增且增加到4MPa时全漏,这说明:(1)对于lmm,2mm,3mm,4mm裂缝填充封堵即堵法封堵体系均有良好封堵和承压能力,漏失量相对较小,均能堵住且承压能力可达7MPa;(2)对于5mm裂缝填充封堵即堵法封堵和承压能力差,其原因可能主要是桥接材料的颗粒尺寸与5mm裂缝不能完全匹配,由架桥形成的堵层不稳固,承压能力低,当压力超过4MPa后,封堵层就会被压穿,导致堵漏承压失败。(3)动态堵漏试验表明填充封堵即堵法1mm〜4nwi裂缝均能有效封堵且漏失量较小,承压7MPa,4mm以上无法有效封堵。2.6.2.2常规桥塞法 采用常规桥塞法主要是在井浆中加入10%〜18%的堵漏剂(核桃壳、综合堵漏剂等)进行堵漏,试验数据见表2・6,2・7,试验后缝板外观见图2-15o试验配方:3.0〜5.0%核桃壳(1mm〜7mm)+5.0%随钻堵漏剂+2.0%综合堵漏剂+2.0%QCX-l+1.0%WC-1+3.0%阳离子乳化沥青表2-20常规桥塞法裂缝板常温高压堵漏试验数据漏失量ml/30min裂缝尺寸lmm2mm3mm4mm5mm3MPa10262201903300压4MPa0006005MPa00000差6MPa017017007MPa0000全漏测定条件:压力MPax室温x30min泥浆密度:1.3g/cm3表2-21常规桥塞法裂缝板常温高压动态堵漏试验数据漏失量ml/30min裂缝尺寸lmm2mm3mm4mm5mm压差加压过程15170580全漏7MPa600测定条件:压力MPax室温x30min泥浆密度:1.3g/cn?5mm裂缝封堵实验时,7MPa压力下开始1〜2分钟稳定无漏失,但之后立刻全漏。试验后缝板情况如图2・10所示。lmm裂缝2mm裂缝3mm裂缝 4mm裂缝5mm裂缝图2-15常规桥塞法试验缝板照片在相同的试验条件下,常规桥塞法的漏失量明显普遍大于填充封缝即堵法的漏失量,从缝板照片可以看出,封堵层主要集屮在缝口外侧,进入裂缝内的堵漏材料较少,封堵层不稳定,在拆卸的过程中,有桥接堵漏材料形成的封堵层很容易剥落,说明封堵浅,强度低,承压能力相对较差。2mm、3mm裂缝在加压到6MPa后,又出现漏失,表明原先形成的桥塞封堵层强度低,发生堵漏颗粒运移导致桥堵层出现漏失通道,直至被尺寸合适的堵漏材料封堵住,重新形成稳固的封堵层。说明:(1)对于1mm,2mm,3mm,4mm裂缝常规桥塞法在3MPa吋漏失量较填充封堵即堵法大,整体的堵漏效果和承压能力较填充封堵即堵法差,对于较大尺寸裂缝封堵不是很理想,桥塞封堵层不稳定承压能力差,易反复漏失,多次堵漏后才可形成稳定牢【古I的封堵隔层。(2)对于5nmi裂缝,常规桥塞法从开始就大量漏失,由于配方中的大尺寸材料可能在裂缝口处堆积瞬间可能形成了桥塞,但强度不高,加压6MP下全漏,抗压能力低于6MPao(3)动态试验,1mm〜3mm裂缝漏失量较填充封堵即堵法大,承压也达到7MPa,4mm以上裂缝均不能有效封堵。2・7本章小结木章同过防漏堵漏材料的室内试验评价,进一步准确认识了已有各种材料的特点和效果,并结合滴西地区钻井防漏堵漏特点优选和开发岀适宜的防漏堵漏材料和技术。1)常规堵漏配方能够封堵4mm以下裂缝,但承压不稳定;对于5mm以上裂缝封不能有效封堵。2)防漏试验数据表明随钻封堵剂(广振)、JCM・12、HMF(汉科)的堵漏效果较好,且对体系流变性和滤失影响有限,其次是TP・3、TP-5、TP-6,而FD-9效果最差,推荐现场使用随钻封堵剂(广振)、JCM-12.HMF(汉科)作为随钻堵漏材料。 3)由改性橡胶组成的弹性封堵剂体系,具有较好的堵漏效果,较常规体系而言,其对大的裂缝的封堵效果和承压能力得到了明显改善提高。4)新型弹性纤维XW-5具有较好的弹性和柔性,架桥能力强,在钻井液中可均匀分散,对钻井液流变性影响小;实验表明由XW・5组成的堵漏体系具有良好的封堵效果,加量较小时可以用于随钻防漏堵漏,加量较大时可与刚性果壳(核桃壳)材料配合封堵较大的裂缝,有效控制地层漏失。5)胶凝剂ZL是一种较有效的随钻防漏材料,但加量过大对钻井液性能影响较大,使用时加量应控制在1.5%以下,实验数据表明胶凝剂ZL对渗透性地层具有较好的封堵和防漏能力。6)刚性架桥材料ZD具有较高的机械强度,抗压和抗冲击能力强,物理化学性能稳定。动静态堵漏实验数据表明,常规桥塞堵漏配方封堵漏层疏松,承压能力小于6MPa;采用含有刚性材料ZD体系的填充封缝即堵法能形成较牢固的封堵层,对1mm〜4mm裂缝均能有效封堵,刚性材料堵漏配方封堵层致密,漏失量较常规桥塞堵漏配方少,承压能力到达7MPa以上,封堵和提高地层承压的能力均优于常规桥塞堵漏配方。'