裂缝漏层堵漏钻井液研究

发布时间：2020-05-04 20:11

【摘要】：新型裂缝性堵漏材料的研究与应用一直是提高裂缝堵漏成功率的关键技术。针对裂缝性漏失通常使用桥塞堵漏材料,由于常规桥塞堵漏材料如碳酸钙、核桃壳等存在与漏层裂缝开口的匹配关系、裂缝内部粒子群的滞留难易及稳定性密切相关,其堵漏效果往往不好。据此,本文提出并研制了一种网状泡沫堵漏材料,结合刚性方解石颗粒以及随钻封堵材料SQD-98开展了裂缝堵漏实验研究,为裂缝性漏失的钻井液堵漏提供一种新的技术参考。本文首先依据裂缝性漏失封堵层的形成和失稳机理,明确了对堵漏材料的要求,以此对常用的桥塞堵漏材料进行优选评价,提出并实验研究出了一种网状泡沫材料的合成以及制备方法,制备出了三种网格大小的网状泡沫材料,并且对其性能进行了评价。通过使用高温高压静动态堵漏实验仪,配合四种规格的长裂缝模块,对网状泡沫材料进行了单独和复配研究分析,同时对其它类型的堵漏材料配方进行了评价,对比分析了网状泡沫材料的堵漏效果。并依据实验研究结果,揭示了网状泡沫材料的作用机理。论文研制的聚氨酯网状泡沫材料具有密度小,极易变形,不可被酸溶,柴油浸泡和高温条件下抗拉强度变差,网格可被刚性颗粒充填等特点。通过使用高温高压静动态堵漏实验仪进行长裂缝堵漏实验,认为单独使用网状泡沫材料很难成功封堵裂缝,需要与方解石颗粒和SQD-98配合使用才能取得良好的堵漏效果。在封堵裂缝过程中网状泡沫材料的作用效果要好于纤维和橡胶颗粒。多种网格大小的网状泡沫材料配合使用要比单独使用效果好。优选出了各种裂缝规格条件下的最优堵漏配方。研究表明,网状泡沫材料本身类似于弹性颗粒堵漏材料,可变形挤入裂缝与刚性颗粒材料共同架桥。易于被架桥颗粒压缩紧贴于裂缝壁面,使漏失通道变得狭窄,作用类似于片状堵漏材料。网状泡沫材料容易在漏失通道较窄处滞留,其他颗粒材料向裂缝深处的流动受阻而在此处发生堆积,因此促进了封堵层形成。同时可以将与孔径大小相匹配的颗粒材料包络于网格中,提高了封堵层的抗剪切能力。固相颗粒堆积的同时,堵漏浆内的水分依然可以透过网状泡沫材料,产生失水作用,固相含量聚集,快速失水密实封堵层。实际的堵漏过程中,多种机理协调发挥作用。网状泡沫材料的粒径、孔径和加量对其多种作用机理具有不同程度的影响,选择合理的配方将作用机理协同最优发挥可以取得良好的堵漏效果。
【图文】：

图１－１邋“应力笼”理论示意图逡逑陈光斌迎过火量室内实验研究，，发现堵漏材料无论采取哪种复配方式，在光滑裂缝逡逑

图２－１封堵层受力示意图逡逑
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TE254

【参考文献】

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本文编号：2648929