一种适用于中-小漏失封堵的堵漏组合物的制作方法

文档序号:19740982发布日期:2020-01-18 05:12阅读:330来源:国知局
一种适用于中-小漏失封堵的堵漏组合物的制作方法

本发明涉及钻井堵漏工艺技术领域,特别涉及一种适用于中-小漏失封堵的堵漏组合物。



背景技术:

随着油气勘探开发的深入,当所钻遇的地层处于破碎带、断层、裂隙发育地层、高渗透砂岩地层或是砾岩地层及在老油区、复杂结构井、深井钻井施工中,受地层地质因素、地应力因素、长期注采因素等因素的影响,地层原始压力系统遭到破坏,地层压力衰竭时,井漏问题非常突出。

由上述因素导致的井漏事故,其所在地层已成为钻井井漏发生的主要区域。当钻遇此类区域时,均存在或发生,不同形式、不同程度的漏失,包括砂岩馆陶组底部地层漏失,东营组和沙河街组地层亏空漏失,玄武岩馆陶组漏失,砂岩刘家沟组、双石组裂缝性地层漏失及砾岩地层油气藏漏失等。

当所钻遇胶结疏松地层、高渗透性地层、砾岩地层等层段时,由于地层胶结疏松、渗透率高、孔喉宽度较大、泥浆液柱压力大于地层压力等因素,也造成该类地层易发生漏失。

目前,所钻遇的冀中油区、苏里格油区、巴彦河套油区等地域,由于油区内地层与堵漏材料粒径、刚性强度等因素的匹配认识还不到位;加之,入井的堵漏材料种类繁多,材料刚性及韧性、材料尺寸等在地层架桥、协同封堵发挥作用未知,导致堵漏措施失败,重复堵漏,配浆施工成本升高,堵漏工艺和方案还不完善,堵漏效果差。

现场衡量钻井液漏失量的大小以漏失速度(m3/h)为依据。根据《钻井液工艺学》记载,小于10m3/h被划分为微漏,10~20m3/h被划分为小漏,20~50m3/h被划分为中漏,大于50m3/h被划分为大漏。然而,由于地下地质结构复杂、构造模式未知,以漏失速度来衡量漏失程度,符合现场施工情况,便于现场操作人员判断井漏程度的大小,为后续采用堵漏作业工艺、配制堵漏浆的浓度和堵漏浆的体积,提供参考依据。

在高孔隙度、高渗透率、地层亏空、长期注采储层、脆性地层等地层,刚性堵漏剂/材料,受自身几何尺寸、几何形状、刚性强度等影响,对孔隙度不同大小、不同裂缝宽度的匹配度不一;加之,刚性堵漏材料的脆性、任性、材质等存在较大差异,在被挤入地层中和被挤入后,有的刚性堵漏剂/材料被挤碎,有的仍留在孔隙和裂缝的外部,阻挡了后续堵漏材料的进入。而被挤碎的堵漏剂/材料,仅仅能封堵,比自身体积小的孔隙或裂缝。当受到地层压力向外挤出,随着堵漏浆被返排到井筒中,难于达到堵漏功效,造成“边堵边吐”的恶性后果,易导致原有孔隙度、裂缝尺寸变大,增加了堵漏难度;而被挡在外围的堵漏材料,当被再次挤入,增加了泵送压力,消耗燃油、增加了机器设备的损耗;当被挤入压力达到地层破裂压力后,地层则被压裂,造成更大的地层漏失。



技术实现要素:

本发明的目的是为了克服上述现有技术的缺点和不足,提供了一种适用于中-小漏失封堵的堵漏组合物。

为此,本发明技术方案如下:

由组分a、组分b、组分c和组分d构成,其中,

所述组分a为吸水膨胀堵漏聚合物颗粒,其为由第一单体、第二单体、第三单体和第四单体共聚而成的数均分子量为1600~2400万的共聚物;所述第一单体为丙烯酰胺,所述第二单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯中至少一种,第三单体为丙烯酸钾、丙烯酸钠、丙烯酸中至少一种,第四单体为含有双键的i型单体和/或ii型单体;其中,

i型单体的化学结构式为:

其中,r1为ch3、c2h5、c3h7、

ii型单体的化学结构式为:

其中,r2为ch3、c2h5、c3h7、r3为ch3、c2h5、c3h7、

所述吸水膨胀堵漏聚合物颗粒的粒径为20~40目;

所述组分b为焦炭粒、榛子壳碎屑中至少一种;其中,所述焦炭粒的粒径为20~40目;所述榛子壳碎屑的粒径为10~20目;

所述组分c为玻璃纤维和/或石棉纤维;其中,所述玻璃纤维的单根纤维直径为30~50nm;所述石棉纤维的单根纤维直径为20~50nm;

所述组分d采用锯末、甘蔗渣、芦苇秸秆碎屑和稻壳碎屑的混合物,或采用锯末、甘蔗渣、芦苇秸秆碎屑、菖蒲碎屑和稻壳碎屑的混合物;其中,所述锯末由10~20重量份的粒径为20~40目的锯末、10~20重量份的粒径为60~80目的锯末、10~20重量份的粒径为100~120目的锯末混合而成;所述甘蔗渣的粒径为20~40目;所述芦苇秸秆碎屑的粒径为5~20目;所述菖蒲碎屑的粒径为5~10目;所述稻壳碎屑的粒径为20~40目;

该堵漏组合物按照以重量份计的20~40份组分a、10~20份组分b、10~40份组分c和40~75份组分d混合配制而成,以用于封堵漏速为10~20m3/h的小漏漏失状况下的地层;该堵漏组合物按照以重量份计的30~40份组分a、15~20份组分b、15~40份组分c和50~75份组分d混合配制而成,以用于封堵漏速为20~50m3/h的中漏漏失状况下的地层。

在该适用于中-小地层漏失封堵的堵漏材料组合物的组分构成中,吸水膨胀聚合物颗粒为柔性材料,其本身有降低单位面积压强,平衡柔性材料外围压力的作用,可以吸收一部分挤入压力,不会导致因挤入压力过大,超过地层破裂压力,造成地层压裂,形成更大尺寸的裂缝的问题。而如焦炭粒、榛子壳碎屑等这些刚性材料则因为本身可压缩性能弱,有一定的抗压强度,能够在漏失地层孔隙或是裂缝中,被填充和滞留,支撑地层孔隙或裂缝;玻璃纤维、石棉纤维形成交联的网状结构,可以阻挡其他堵漏材料向井筒方向流动,有利于提高堵漏承压能力。芦苇秸秆碎屑、菖蒲碎屑、稻壳碎屑、甘蔗渣和锯末可以填充地层孔隙或裂缝,也可以与其他堵漏材料配合填充架桥结构间的缝隙。综上,该堵漏材料组合物通过利用组分a、组分b、组分c和组分d之间相互架桥,形成的堵塞段,实现有效地抵御内外压力作用,能够承受一定的压力,进而实现了对漏失地层的有效封堵的目的。

优选,所述锯末采用经过10~20wt.%氢氧化钠或氢氧化钾溶液浸泡48h并晾晒72h后得到的干燥的碱化松树锯末和经过10~20wt.%氢氧化钠或氢氧化钾溶液浸泡48h并晾晒72h后得到的干燥的碱化杨树锯末混合而成,二者重量比为1:1。

优选,所述芦苇秸秆碎屑采用经过10~20wt.%氢氧化钠或氢氧化钾溶液浸泡72h并晾晒3~6个月后得到的干燥的碱化芦苇秸秆粉碎制得。

优选,所述菖蒲碎屑采用经过10~20wt.%氢氧化钠或氢氧化钾溶液浸泡72h并晾晒3~6个月后得到的干燥的碱化菖蒲粉碎制得。

优选,所述玻璃纤维的单根纤维长度为10~15mm。

优选,所述石棉纤维的单根纤维长度为10~15mm。

优选,所述第一单体、所述第二单体、所述第三单体和所述第四单体的重量比为10~40:10~20:10~20:10~15。

与现有技术相比,该堵漏材料组合物采用具有不同粒径范围的组分a、组分b、组分c和组分d,按照一定的比例配置而成,其随钻井液在被泵入漏失层后,吸水膨胀聚合物颗粒自己膨胀,并随其他堵漏材料一起支撑、填充漏失地层的孔隙或裂缝,实现自适应中-小漏失地层的孔隙或裂缝尺寸的目的,最终形成稳固的封堵层段。

附图说明

图1为实施例1~6以及对比例1中进行封堵实验的l1同台子井的井位分布结构示意图;

图2为实施例7~9中进行封堵实验的h5同台子井的井位分布结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明,但下述实施例绝非对本发明有任何限制。

在以下实施例中,吸水膨胀堵漏聚合物颗粒的粒径为20~40目,焦炭粒的粒径为20~40目,榛子壳碎屑的粒径为10~20目,玻璃纤维的单根纤维直径为30~50nm,石棉纤维的单根纤维直径为20~50nm,锯末由10重量份的粒径为20~40目的锯末、20重量份的粒径为60~80目的锯末、10重量份的粒径为100~120目的锯末混合而成,甘蔗渣的粒径为20~40目,芦苇秸秆碎屑的粒径为5~20目,菖蒲碎屑的粒径为5~10目,稻壳碎屑的粒径为20~40目。

如图1所示,l1同台子井,具体由l1-1、l1-2、l1-3、l1-4、l1-5、l1-6、l1-7,共计七口直井组成。其中,l1同台子井,完钻井深3595-4157米。所钻遇地层为砂岩,其地质分层分别为第四系平原组、上第三系明化镇组和馆陶组、下第三系东营组和沙河街组。参考所钻过的临井井史和地质资料,该台子井沙河街组为主要漏失层段,漏失层井深位于3496-3875米。

七口直井的井间距均为10m。l1同台子井具有相同完钻层段、相同井型、相同钻遇区块、相同漏失层段。所不同的是漏层地质岩性、地层胶结程度、地应力分布和大小、地温梯度(存在温度异常井段)、漏失孔隙或裂缝结构、漏失层段孔隙或裂缝的开度、大小、缝宽、缝长等。井漏的发生主要由所钻遇地层的地质构造、地层岩石性质、地应力等因素所决定。如砂岩地层发生井漏由砂岩碎屑胶结程度、岩石可钻性、岩石硬度、岩石地应力大小、岩石矿物成分、岩石孔隙发育程度、裂缝发育程度等因素决定。因此,选择l1同台子井作为中-小地层漏失封堵的堵漏材料组合物实施现场封堵应用的测试井组。另外,在对七口直井进行现场施工时,由于现场漏失地层情况复杂,难于判断;因此,在进行堵漏施工时,通过测算漏失速度来确定堵漏材料组合物的配比和加量,完成现场堵漏试验。

实施例1

在施工过程中,l1-1井在钻进至井深3502米后,开始出现漏失迹象。具体表现为在3502-3521m井段(井温为105~106℃),泥浆液罐标尺显示,共漏失25.75m3,测算出以漏速12.58m3/h漏失。此时,钻井液泵送排量下降为25l/s,钻井液漏斗粘度为40s,塑性粘度19mpa·s,钻井液密度为1.21g/cm3

基于上述问题,以50m3基浆(5wt.%的膨润土浆)为基准,按照每1m3基浆中加入500kg的堵漏组合物配制得到堵漏浆,进行常规的随钻堵漏作业。

具体地,堵漏组合物由20重量份吸水膨胀聚合物颗粒、10重量份锯末、10重量份甘蔗渣、10重量份芦苇秸秆碎屑、10重量份石棉纤维、10重量份榛子壳碎屑和10重量份稻壳碎屑构成;其中,吸水膨胀聚合物颗粒具体由30重量份的丙烯酰胺、10重量份的丙烯酸甲酯、10重量份的丙烯酸钾和丙烯酸钠的混合物(二者摩尔比为3:5)和10重量份的i型单体通过共聚反应制得的共聚物(数均分子量为1600万);所述i型单体的结构式为:r1为

降低钻井液泵送排量,以排量23l/s,继续钻进至3512m。此时,泥浆液罐标尺有所抬升,抬升后的数值显示,较漏失前升高1.3m3;提高排量至25l/s,继续钻进至3520m,泥浆液罐标尺未发生变化;继续提高排量至33l/s,继续钻进至3535m,泥浆液罐标尺仍未发生变化;保持该排量直至完钻,表明此次堵漏作业成功。

对比例1

l1-2井,钻进至井深3500米后,开始出现漏失迹象。具体表现为在3500-3518m井段(井温为105~106℃),泥浆液罐标尺显示,共漏失24.25m3,测算出以漏速13.20m3/h漏失。此时,钻井液泵送排量下降为24l/s,钻井液漏斗粘度为40s,塑性粘度18mpa·s,钻井液密度为1.22g/cm3

基于上述问题,以50m3基浆(5wt.%的膨润土浆)为基准,按照每1m3基浆中加入500kg的堵漏组合物配制得到堵漏浆,进行常规的随钻堵漏作业。

具体地,堵漏组合物由20重量份吸水膨胀聚合物颗粒、10重量份锯末、10重量份甘蔗渣、10重量份芦苇秸秆碎屑、10重量份焦炭粒、10重量份榛子壳碎屑、10份菖蒲碎屑和10重量份稻壳碎屑构成;其中,吸水膨胀聚合物颗粒具体由30重量份的丙烯酰胺、10重量份的丙烯酸甲酯、10重量份的丙烯酸钾和丙烯酸钠的混合物(二者摩尔比为3:5)和10重量份的i型单体通过共聚反应制得的共聚物(数均分子量为1600万);所述i型单体的结构式为:r1为

降低钻井液泵送排量,以排量22l/s,继续钻进至3511m。此时,泥浆液罐标尺有所抬升。抬升后的数值显示,较漏失前升高0.8m3。提高排量至25l/s,继续钻进至3526m,泥浆液罐标尺发生变化,泥浆液罐标尺有所下降,减少0.5m3;继续采用上述配比堵漏材料组合进行堵漏作业,降低排量至23l/s,继续钻进至3530m,泥浆液罐标尺减少2m3,表明此次随钻堵漏作业失败;可见,成网结构为堵漏组合物中必不可少的组分,导致堵漏失败。

实施例2

l1-3井,钻进至井深3665米后,开始出现漏失迹象。具体表现为在3665-3688m井段(井温为110~113℃),泥浆液罐标尺显示,共漏失52.78m3,测算出以漏速23.42m3/h漏失。此时,钻井液泵送排量下降为25l/s,钻井液漏斗粘度为39s,塑性粘度16mpa·s,钻井液密度为1.23g/cm3

基于上述问题,以70m3基浆(5wt.%的膨润土浆)为基准,按照每1m3基浆中加入500kg的堵漏组合物配制得到堵漏浆,进行常规的随钻堵漏作业。

具体地,堵漏组合物由30重量份吸水膨胀聚合物颗粒、15重量份锯末、15重量份甘蔗渣、5重量份焦炭粒、10重量份芦苇秸秆碎屑、15重量份石棉纤维、10重量份榛子壳碎屑和10重量份稻壳碎屑构成;其中,吸水膨胀聚合物颗粒具体由10重量份的丙烯酰胺、10重量份的丙烯酸甲酯、10重量份的丙烯酸钾和丙烯酸钠的混合物(二者摩尔比为3:5)和10重量份的ii型单体通过共聚反应制得的共聚物(数均分子量为1800万);所述ii型单体的结构式为:r2为c3h7,r3为

降低钻井液泵送排量,以排量23l/s,继续钻进至3669m。此时,泥浆液罐标尺有所抬升。抬升后的数值显示,较漏失前升高1.6m3。保持23l/s的排量,继续钻进至3675m,标尺数值降低了0.2m3,降低排量至22l/s,继续用上述堵漏浆进行堵漏作业,继续钻进至3683m,泥浆液罐标尺未发生变化。继续提高排量至25l/s,钻进至3689m,泥浆液罐标尺仍未发生变化,继续钻进至3700m,泥浆液罐标尺仍未发生变化。保持该排量直至完钻,说明此次随钻堵漏作业成功。

实施例3

l1-4井,钻进至井深3668米后,开始出现漏失迹象。具体表现为在3668-3718m井段(井温为110~112℃),泥浆液罐标尺显示,共漏失53.88m3,测算出以漏速23.62m3/h漏失。此时,钻井液泵送排量下降为25l/s,钻井液漏斗粘度为39s,塑性粘度16mpa·s,钻井液密度为1.23g/cm3

基于上述问题,以70m3基浆(5wt.%的膨润土浆)为基准,按照每1m3基浆中加入500kg的堵漏组合物配制得到堵漏浆,进行常规的随钻堵漏作业。

具体地,堵漏组合物由30重量份吸水膨胀聚合物颗粒、15重量份锯末、15重量份甘蔗渣、10重量份芦苇秸秆碎屑、15重量份石棉纤维、10重量份榛子壳碎屑和10重量份稻壳碎屑构成;其中,吸水膨胀聚合物颗粒具体由10重量份的丙烯酰胺、10重量份的丙烯酸甲酯、10重量份的丙烯酸钾和丙烯酸钠的混合物(二者摩尔比为3:2)和10重量份的ii型单体通过共聚反应制得的共聚物(数均分子量为1800万);所述ii型单体的结构式为:r2为c2h5,r3为

降低钻井液泵送排量,以排量23l/s,继续钻进至3672m,此时,泥浆液罐标尺有所抬升,抬升后的数值显示,较漏失前升高2.3m3;保持23l/s的排量,继续钻进至3685m,继续用上述堵漏浆进行堵漏作业,继续钻进至3695m,泥浆液罐标尺有所下降,降低了1.0m3;降低排量至21l/s,钻进至3710m,泥浆液罐标尺仍未发生变化,继续钻进至3715m,泥浆液罐标尺仍未发生变化,继续钻进至3725m,泥浆液罐标尺仍未发生变化;保持该排量直至完钻,说明此次随钻堵漏作业成功。

实施例4

l1-5井,钻进至井深3522米后,开始出现漏失迹象。具体表现为在3522-3538m井段(井温为106~107℃),泥浆液罐标尺显示,共漏失22.58m3,测算出以漏速13.60m3/h漏失。此时,钻井液泵送排量下降为24l/s,钻井液漏斗粘度为39s,塑性粘度18mpa·s,钻井液密度为1.21g/cm3

基于上述问题,以50m3基浆(5wt.%的膨润土浆)为基准,按照每1m3基浆中加入500kg的堵漏组合物配制得到堵漏浆,进行常规的随钻堵漏作业。

具体地,堵漏组合物由20重量份吸水膨胀聚合物颗粒、10重量份锯末、10重量份甘蔗渣、10重量份芦苇秸秆碎屑、10重量份石棉纤维、10重量份榛子壳碎屑和10重量份稻壳碎屑构成;其中,吸水膨胀聚合物颗粒具体由30重量份的丙烯酰胺、10重量份的丙烯酸甲酯、10重量份的丙烯酸钾和丙烯酸钠的混合物(二者摩尔比为3:5)和10重量份的i型单体通过共聚反应制得的共聚物(数均分子量为1600万);所述i型单体的结构式为:r1为

降低钻井液泵送排量,以排量22l/s,继续钻进至3528m。此时,泥浆液罐标尺有所抬升。抬升后的数值显示,较漏失前升高2.8m3。保持22l/s的排量,继续钻进至3532m,泥浆罐标尺未发生变化,提高排量至25l/s,继续钻进至3539m,泥浆液罐标尺未发生变化,保持该排量继续钻进至3545m,泥浆液罐标尺未发生变化,表明此次堵漏成功。

当钻进至井深3765米时,又开始出现漏失迹象。具体表现为在3765-3788m井段(井温为113~114℃),泥浆液罐标尺显示,共漏失56.25m3,测算出以漏速24.95m3/h漏失。此时,钻井液泵送排量下降为23l/s,钻井液漏斗粘度为40s,塑性粘度17mpa·s,钻井液密度为1.22g/cm3

基于上述问题,以80m3基浆(5wt.%的膨润土浆)为基准,按照每1m3基浆中加入500kg的堵漏组合物配制得到堵漏浆,进行常规的随钻堵漏作业。

具体地,堵漏组合物由30重量份吸水膨胀聚合物颗粒、15重量份锯末、15重量份甘蔗渣、10重量份芦苇秸秆碎屑、15重量份玻璃纤维、15重量份石棉纤维、15重量份榛子壳碎屑和10重量份稻壳碎屑构成;其中,吸水膨胀聚合物颗粒具体由30重量份的丙烯酰胺、15重量份的丙烯酸甲酯、20重量份的丙烯酸钾和丙烯酸钠的混合物(二者摩尔比为1:1)和10重量份的ii型单体通过共聚反应制得的共聚物(数均分子量为2000万);所述ii型单体的结构式为:r2为c2h5,r3为

降低钻井液泵送排量,以排量21l/s,继续钻进至3769m。此时,泥浆液罐标尺有所抬升。抬升后的数值显示,较漏失前升高3.1m3。提高至23l/s,泥浆液罐标尺仍未发生变化,继续钻进至3773m,继续用上述堵漏浆进行堵漏作业,继续钻进至3780m,泥浆液罐标尺有所下降,降低了1.2m3。降低排量至21l/s,钻进至3785m,泥浆液罐标尺仍未发生变化,继续钻进至3790m,泥浆液罐标尺仍未发生变化,继续钻进至3805m,泥浆液罐标尺仍未发生变化。保持该排量直至完钻,说明此次随钻堵漏作业成功。

实施例5

l1-6井,钻进至井深3222米后,开始出现漏失迹象。具体表现为在3222-3238m井段(井温为97~98℃),泥浆液罐标尺显示,共漏失16.88m3,测算出以漏速5.60m3/h漏失。此时,钻井液泵送排量下降为24l/s,钻井液漏斗粘度为39s,塑性粘度17mpa·s,钻井液密度为1.21g/cm3

基于上述问题,以30m3基浆(5wt.%的膨润土浆)为基准,按照每1m3基浆中加入500kg的堵漏组合物配制得到堵漏浆,进行常规的随钻堵漏作业。

具体地,堵漏组合物由20重量份吸水膨胀聚合物颗粒、10重量份锯末、10重量份甘蔗渣、10重量份芦苇秸秆碎屑、10重量份石棉纤维、10重量份榛子壳碎屑和10重量份稻壳碎屑构成;其中,吸水膨胀聚合物颗粒具体由30重量份的丙烯酰胺、10重量份的丙烯酸甲酯、10重量份的丙烯酸钾和丙烯酸钠的混合物(二者摩尔比为3:5)和10重量份的i型单体通过共聚反应制得的共聚物(数均分子量为1600万);所述i型单体的结构式为:r1为

降低钻井液泵送排量,以排量22l/s,继续钻进至3228m。此时,泥浆液罐标尺有所抬升。抬升后的数值显示,较漏失前升高1.5m3。保持22l/s的排量,继续钻进至3236m,泥浆罐标尺未发生变化,提高排量至25l/s,继续钻进至3242m,泥浆液罐标尺未发生变化,保持该排量继续钻进至3250m,泥浆液罐标尺未发生变化,表明此次堵漏成功。

当钻进至井深3825米时,又开始出现漏失迹象。具体表现为在3825-3850m井段(井温为115~117℃),泥浆液罐标尺显示,共漏失76.85m3,测算出以漏速36.95m3/h漏失。此时,钻井液泵送排量下降为23l/s,钻井液漏斗粘度为41s,塑性粘度19mpa·s,钻井液密度为1.22g/cm3

基于上述问题,以80m3基浆(5wt.%的膨润土浆)为基准,按照每1m3基浆中加入500kg的堵漏组合物配制得到堵漏浆,进行常规的随钻堵漏作业。

具体地,堵漏组合物由30重量份吸水膨胀聚合物颗粒、20重量份锯末、10重量份甘蔗渣、10重量份芦苇秸秆碎屑、20重量份石棉纤维、20重量份榛子壳碎屑和10重量份稻壳碎屑构成;其中,吸水膨胀聚合物颗粒具体由40重量份丙烯酰胺、20重量份丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的混合物(二者摩尔比为1:2)、10重量份的丙烯酸钾、丙烯酸钠和丙烯酸的混合物(三者摩尔比为1:3:2)和15重量份的ii型单体通过共聚反应制得的共聚物(数均分子量为2200万);所述ii型单体的结构式为:r2为c3h7,r3为

降低钻井液泵送排量,以排量21l/s,继续钻进至3832m。此时,泥浆液罐标尺有所抬升。抬升后的数值显示,较漏失前升高2.2m3。提高至22l/s,泥浆液罐标尺仍未发生变化,继续钻进至3837m,继续用上述堵漏浆进行堵漏作业,继续钻进至3840m,泥浆液罐标尺有所下降,降低了0.6m3。降低排量至20l/s,钻进至3845m,泥浆液罐标尺仍未发生变化,继续钻进至3852m,泥浆液罐标尺仍未发生变化,继续钻进至3858m,泥浆液罐标尺仍未发生变化。保持该排量直至完钻,说明此次随钻堵漏作业成功。

实施例6

l1-7井,当钻进至井深3855米时,又开始出现漏失迹象。具体表现为在3855-3885m井段(井温为116~120℃),泥浆液罐标尺显示,共漏失86.85m3,测算出以漏速45.85m3/h漏失。此时,钻井液泵送排量下降为23l/s,钻井液漏斗粘度为41s,塑性粘度20mpa·s,钻井液密度为1.23g/cm3

基于上述问题,以100m3基浆(5wt.%的膨润土浆)为基准,按照每1m3基浆中加入500kg的堵漏组合物配制得到堵漏浆,进行常规的随钻堵漏作业。

具体地,堵漏组合物由40重量份吸水膨胀聚合物颗粒、20重量份锯末、15重量份甘蔗渣、20重量份芦苇秸秆碎屑、20重量份玻璃纤维、20重量份石棉纤维、20重量份榛子壳碎屑和10重量份稻壳碎屑构成;其中,吸水膨胀聚合物颗粒具体由40重量份丙烯酰胺、20重量份丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的混合物(二者摩尔比3:2)、20重量份的丙烯酸钾、丙烯酸钠和丙烯酸的混合物(三者摩尔比为2:3:3)和10重量份的ii型单体通过共聚反应制得的共聚物(数均分子量为2400万);所述ii型单体的结构式为:r2为c3h7,r3为

降低钻井液泵送排量,以排量21l/s,继续钻进至3859m。此时,泥浆液罐标尺有所抬升。抬升后的数值显示,较漏失前升高0.4m3。提高至22l/s,泥浆液罐标尺仍未发生变化,继续钻进至3862m,继续用上述堵漏浆进行堵漏作业,继续钻进至3866m,泥浆液罐标尺有所下降,降低了0.2m3。按排量21l/s继续钻进至3870m,泥浆液罐标尺仍未发生变化,继续钻进至3880m,泥浆液罐标尺仍未发生变化,提高排量至23l/s继续钻进至3890m,泥浆液罐标尺仍未发生变化。保持该排量直至完钻,说明此次随钻堵漏作业成功。

进一步,利用由h5-1、h5-2、h5-3,三口定向井组成的h5同台子井进行堵漏施工,其中,h5-1井斜倾角在45°左右,h5-2井斜倾角近似90°,h5-3井斜倾角小于45°。

h5同台子井,完钻井深2320-2725米。所钻遇地层为砂岩,其地质分层分别为第四系平原组、上第三系明化镇组和馆陶组。参考所钻过的临井井史和地质资料,该台子井主要漏失层段在井深2260-2670米的馆陶组。

该三口井的井间距为20m,h5同台子井具有相同完钻层段、相同井型、相同钻遇区块、相同漏失层段、漏层地质岩性也相同。有所不同的是,各井所钻遇地层的地应力分布、孔隙-裂缝型漏失层的厚度、孔隙大小、裂缝开度、裂缝宽度、定向井造斜角度等不同影响堵漏效果的因素。

井漏的发生主要由所钻遇地层馆陶组砂岩的地质构造、地层岩石性质所决定。馆陶砂岩地层发生井漏由砂岩碎屑胶结疏松、含有大量的砾岩、岩石可钻性、岩石硬度、岩石矿物成分、岩石孔隙发育程度等因素决定;因此,选择h5同台子井作为中-小漏失封堵的堵漏材料组合物在现场封堵应用又一类测试井组。

在对三口斜井进行现场施工时,由于现场漏失地层情况复杂,难于判断,因此,通过测算漏失速度来确定堵漏材料组合物的配比和加量,完成现场堵漏试验。

实施例7

h5-1井,钻进至井深2357米后,开始出现漏失迹象。具体表现为在2357-2370m井段(井温为70~72℃),造斜角约45°,斜井段长度800m,泥浆液罐标尺显示,共漏失29.85m3,测算出以漏速14.87m3/h漏失。此时,钻井液泵送排量下降为25l/s,钻井液漏斗粘度为36s,塑性粘度14mpa·s,钻井液密度为1.12g/cm3

基于上述问题,以50m3基浆(5wt.%的膨润土浆)为基准,按照每1m3基浆中加入500kg的堵漏组合物配制得到堵漏浆,进行常规的随钻堵漏作业。

具体地,堵漏组合物由20重量份吸水膨胀聚合物颗粒、15重量份锯末、15重量份甘蔗渣、10重量份芦苇秸秆碎屑、15重量份石棉纤维、10重量份榛子壳碎屑和15重量份稻壳碎屑构成;其中,吸水膨胀聚合物颗粒具体由30重量份丙烯酰胺、10重量份丙烯酸甲酯、10重量份的丙烯酸钾和丙烯酸钠的混合物(二者摩尔比为3:5)和10重量份的ii型单体通过共聚反应制得的共聚物(数均分子量为1600万);所述ii型单体的结构式为:r1为

降低钻井液泵送排量,以排量23l/s,继续钻进至2362m。此时,泥浆液罐标尺有所抬升。抬升后的数值显示,较漏失前升高3.3m3。提高排量至26l/s,继续钻进至2367m,泥浆液罐标尺未发生变化。继续提高排量至33l/s,继续钻进至2375m,泥浆液罐标尺仍未发生变化。保持该排量直至完钻,表明此次堵漏作业成功。

实施例8

h5-2井,钻进至井深2265米后,开始出现漏失迹象。具体表现为在2265-2275m井段(井温为68~70℃),造斜角约90°,斜井段长度1200m,泥浆液罐标尺显示,共漏失60.25m3,测算出以漏速30.57m3/h漏失。此时,钻井液泵送排量下降为28l/s,钻井液漏斗粘度为35s,塑性粘度14mpa·s,钻井液密度为1.12g/cm3

基于上述问题,以100m3基浆(5wt.%的膨润土浆)为基准,按照每1m3基浆中加入500kg的堵漏组合物配制得到堵漏浆,进行常规的随钻堵漏作业。

具体地,堵漏组合物由20重量份吸水膨胀聚合物颗粒、20重量份锯末、10重量份甘蔗渣、20重量份芦苇秸秆碎屑、10重量份菖蒲碎屑、20重量份玻璃纤维、10重量份石棉纤维、20重量份榛子壳碎屑和15重量份稻壳碎屑构成;其中,吸水膨胀聚合物颗粒具体由30重量份丙烯酰胺、10重量份丙烯酸甲酯、10重量份的丙烯酸钾和丙烯酸钠的混合物(二者摩尔比为3:2)和10重量份的ii型单体通过共聚反应制得的共聚物(数均分子量为1800万);所述ii型单体的结构式为:r2为c2h5,r3为

降低钻井液泵送排量,以排量26l/s,继续钻进至2262m。此时,泥浆液罐标尺有所抬升。抬升后的数值显示,较漏失前升高2.1m3。提高排量至29l/s,继续钻进至2267m,泥浆液罐标尺未发生变化。继续提高排量至33l/s,继续钻进至2280m,泥浆液罐标尺仍未发生变化。保持该排量直至完钻,表明此次堵漏作业成功。

实施例9

h5-3井,钻进至井深2585米后,开始出现漏失迹象。具体表现为在2585-2615m井段(井温为78~80℃),造斜角35°,斜井段长度800m,泥浆液罐标尺显示,共漏失42.85m3,测算出以漏速20.62m3/h漏失。此时,钻井液泵送排量下降为26l/s,钻井液漏斗粘度为37s,塑性粘度14mpa·s,钻井液密度为1.12g/cm3

基于上述问题,以70m3基浆(5wt.%的膨润土浆)为基准,按照每1m3基浆中加入500kg的堵漏组合物配制得到堵漏浆,进行常规的随钻堵漏作业。

具体地,堵漏组合物由30重量份吸水膨胀聚合物颗粒、15重量份锯末、10重量份甘蔗渣、20重量份芦苇秸秆碎屑、10重量份菖蒲碎屑、10重量份玻璃纤维、10重量份石棉纤维、20重量份榛子壳碎屑和10重量份稻壳碎屑构成;其中,吸水膨胀聚合物颗粒具体由30重量份丙烯酰胺、10重量份丙烯酸甲酯、10重量份的丙烯酸钾和丙烯酸钠的混合物(二者摩尔比为3:5)和10重量份的i型单体通过共聚反应制得的共聚物(数均分子量为1800万);所述i型单体的结构式为:r1为

降低钻井液泵送排量,以排量24l/s,继续钻进至2590m。此时,泥浆液罐标尺有所抬升。抬升后的数值显示,较漏失前升高2.4m3。提高排量至26l/s,继续钻进至2605m,泥浆液罐标尺未发生变化。继续提高排量至30l/s,继续钻进至2615m,泥浆液罐标尺仍未发生变化。继续提高排量至33l/s,继续钻进至2625m,泥浆液罐标尺仍未发生变化。保持该排量直至完钻,表明此次堵漏作业成功。

综上所述,该适用于中-小漏失封堵的堵漏组合物可广泛适用于直井、斜井的堵漏施工作业中。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质,对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化,均落入本发明的保护范围内。

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