煤层气绒囊钻井流体的防塌机理

发布时间：2017-10-09 22:14

  本文关键词：煤层气绒囊钻井流体的防塌机理

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【摘要】：尽管绒囊钻井流体已成功应用于煤层气钻井,但研究其防塌机理,事关其煤层封堵效果、封堵强度、封堵成本以及储层伤害程度。为此,实验室对比测定了山西沁水盆地3号煤岩柱塞单轴抗压强度、驱替(?)38 mm煤岩柱塞的入口压力。对比注入2%氯化钾溶液、低固相聚合物钻井流体和绒囊钻井流体后煤岩柱塞强度的实验结果发现,仅绒囊钻井流体(3组)的煤岩强度提高38.46%;驱替压力对比结果显示,绒囊钻井流体在驱替压力为20.73 MPa、21.46 MPa时不漏失,绒囊封堵后2%氯化钾溶液在驱替压力分别为24.79 MPa、25.64 MPa时仍不漏失,绒囊钻井流体增大了流体进入地层的阻力。室内显微镜观察绒囊钻井流体封堵60~80目、80~100目、100~120目三种粒径煤岩岩屑的填砂管,结果发现:囊泡以堆积、拉抻、堵塞等方式封堵不同尺寸的漏失通道并平铺渗流通道的入口端,形成"珠状毯";囊泡的弹性、韧性吸收了钻具对井壁的冲击力,从而减轻了钻具造成的井壁失稳。结论认为:煤层气绒囊钻井流体的主要防塌机理是提高煤岩强度、增大流体进入煤岩地层的阻力、缓冲钻具冲击力等。
【作者单位】： 中国石油大学(北京)石油工程学院;油气钻井技术国家工程重点实验室防漏堵漏技术研究室·长江大学;中国石油华北油田公司煤层气勘探开发事业部;
【关键词】： 煤层气 钻井 井壁稳定 绒囊 钻井流体 防塌机理 沁水盆地 实验室试验
【基金】：国家自然科学基金创新研究群体项目“复杂油气井钻井与完井基础研究”(编号:51221003) 国家科技重大专项课题“煤层气钻完井及增产改造技术示范工程”(编号:2016ZX05064002—002)
【分类号】：TD842
【正文快照】： 煤层气的开发关系到中国的安全战略、环境战略和能源战略[1]。目前煤层气开发主要有地面排采和地下抽排两大方式P]。保证井眼规则和井壁稳定,有利于提高固井质量和有序地面排采W。因此,按开发要求成井,是地面排采的关键工程技术之一。但是, 煤岩储层强度低,割理裂隙发育,成井

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