涉水裂缝堵漏技术室内研究

发布时间：2017-10-12 04:03

  本文关键词：涉水裂缝堵漏技术室内研究

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【摘要】：本文针对目前国内外用于油井堵漏的各类堵剂所存在的诸如拒水能力有限,遇水易被稀释、分散,受压后易变形、堵层抗压能力不足、堵剂未到达漏层即固化堵塞管道等一系列问题,以油井堵漏过程中常见的涉水裂缝漏失为研究对象,分析了涉水裂缝漏失在堵漏过程中所遇到的难点及存在的问题;以油溶性聚氨酯(OPU)为主剂,研究了堵剂体系延迟型固化剂的室内制备工艺;并对制备工艺的可行性及固化剂的缓溶性能、温控性能及延时性能进行评价;考察了固化剂加量、温度对延时效果、凝固过程、固化效果的影响;测定了堵剂体系的封堵性能;在此基础上,对堵剂体系进一步优化,以提高其堵层强度;采用“隔水段塞”前置液与堵剂体系相结合的堵漏技术,借助自制简易涉水裂缝堵漏模拟装置,证明该体系可形成初凝及固化时间可控、入井后体系迅速增稠、可定点固化的封堵段塞,根据所制备的四种固化剂的不同性能,可分别满足40℃~90℃的井温范围涉水裂缝漏层的封堵,表现出了良好的堵漏性能。实验结果表明:(1)缓溶型固化剂的最佳用量为OPU用量的18%(质量分数),且在40℃时其与OPU组成的堵剂体系的初凝时间为43min,符合其对应的初凝时间要求(35min),该体系40℃温度下放置6h后,突破压力梯度最大能达到15.82MPa·m-1,封堵效果较好;温控型固化剂A的最佳用量为OPU用量的22%(质量分数),且在60℃时其与OPU组成的堵剂体系的初凝时间为56min,符合其对应的初凝时间要求(45min),该体系60℃温度下放置6h后,突破压力梯度最大能达到13.24MPa·m-1;温控型固化剂B的最佳用量为OPU用量的20%(质量分数),且在70℃时其与OPU组成的堵剂体系的初凝时间为68min,符合其对应的初凝时间要求(55min),该体系70℃温度下放置6h后,突破压力梯度最大能达11.77MPa·m-1;温控型固化剂C的最佳用量为OPU用量的18%(质量分数),且在80℃时其与OPU组成的堵剂体的初凝时间为74min,符合其对应的初凝时间要求(65min),该体系80℃温度下放置6h后,突破压力梯度最大可达到8.62MPa·m-1;(2)堵剂体系优化结果:在原堵剂体系中加入适量填料QD或SN优化后,堵剂体系的封堵性能均有所提高,突破压力梯度在原有基础上可提高约2~2.5 MPa·m-1,表现出良好的封堵性能;(3)通过模拟验证了“隔水段塞”前置液与堵剂体系相结合的堵漏技术的应用性能,证明该体系可形成固化时间可控、裂缝处可停留、到点即可固化的封堵段塞,并根据所制备的四种固化剂的不同性能,可分别满足40℃~90℃的井温范围的油井堵漏,表现出良好的堵漏性能。
【关键词】：堵漏技术 堵剂体系 延迟型固化剂 模拟实验
【学位授予单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE358
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 研究目的及意义9
• 1.2 国内外研究现状9-14
• 1.2.1 产生漏失的原因9-10
• 1.2.2 井漏的类型10-11
• 1.2.3 国内外堵漏工艺技术研究现状11-12
• 1.2.4 国内外堵漏材料发展现状12-14
• 1.3 本文主要研究内容和技术路线14-16
• 1.3.1 主要研究内容14-15
• 1.3.2 技术路线15-16
• 第二章 裂缝性地层漏失情况分析16-20
• 2.1 漏失通道特征16-17
• 2.2 漏失通道成因17
• 2.3 地下涉水裂缝特征17-18
• 2.4 涉水裂缝堵漏难点分析18-19
• 2.5 涉水裂缝堵漏成败关键19-20
• 第三章 堵漏剂体系的研究20-49
• 3.1 引言20
• 3.2 实验部分20-22
• 3.2.1 实验试剂20-21
• 3.2.2 实验仪器21-22
• 3.3 堵漏剂体系堵漏性能测评指标22-23
• 3.3.1 堵剂起粘时间的测定22
• 3.3.2 堵剂初凝时间的测定22
• 3.3.3 堵剂固化时间的测定22
• 3.3.4 堵剂固化后体膨倍数的测定22-23
• 3.3.5 堵剂抗压强度的测定23
• 3.4 堵漏剂体系主剂筛选23-27
• 3.4.1 筛选原则23
• 3.4.2 主剂筛选23-24
• 3.4.3 油溶性聚氨酯基本性能初探24-27
• 3.5 延迟型固化剂制备27-38
• 3.5.1 固化剂主剂筛选原则27-28
• 3.5.2 延迟型固化剂主剂的筛选28-31
• 3.5.3 固化剂主剂用量的确定31-32
• 3.5.4 缓溶型固化剂颗粒的制备32-35
• 3.5.5 温控型固化剂颗粒制备35-38
• 3.6 延迟型固化剂的性能评价38-44
• 3.6.1 缓溶型固化剂颗粒性能评价结果38-39
• 3.6.2 温控型固化剂颗粒性能评价结果39-44
• 3.7 堵漏剂体系配比44-48
• 3.7.1 缓溶型固化剂颗粒加量的确定44
• 3.7.2 温控型固化剂A加量的确定44-45
• 3.7.3 温控型固化剂B加量的确定45-46
• 3.7.4 温控型固化剂C加量的确定46-48
• 3.8 本章小结48-49
• 第四章 堵剂体系堵漏性能评价及优化49-68
• 4.1 引言49
• 4.2 实验试剂及仪器49
• 4.2.1 实验试剂49
• 4.2.2 实验仪器49
• 4.3 实验方法与步骤49-64
• 4.3.1 缓溶型固化剂堵漏性能评价49-53
• 4.3.2 温控型固化剂A堵漏性能评价53-56
• 4.3.3 温控型固化剂B堵漏性能评价56-59
• 4.3.4 温控型固化剂C堵漏性能评价59-63
• 4.3.5 四种堵剂体系封堵性能63-64
• 4.4 堵剂体系优化64-67
• 4.4.1 添加QD系列壳核颗粒对堵剂体系固化的影响65-66
• 4.4.2 添加SN对堵剂体系固化的影响66
• 4.4.3 堵剂体系优化的封堵性能66-67
• 4.5 本章小结67-68
• 第五章 堵漏工艺研究及设计68-71
• 5.1 堵漏工艺总体设计思路68-69
• 5.2 “隔水段塞”前置液69
• 5.3 堵剂体系注入工艺设计69-70
• 5.4 堵漏工艺实施要点70
• 5.5 本章小结70-71
• 第六章 模拟实验71-74
• 6.1 隔水段塞及堵剂体系注入情况分析71-72
• 6.2 涉水裂缝室内模拟封堵实验72-73
• 6.3 本章小结73-74
• 第七章 结论74-76
• 致谢76-77
• 参考文献77-81
• 攻读硕士学位期间发表的论文81-82

【参考文献】

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本文编号：1016528