張 偉，苗海龍，王 健

鄧義成，劉 剛中海油田服務(wù)股份有限公司油田化學(xué)事業(yè)部，河北 燕郊 065201

封堵裂縫用堵漏材料合理粒徑搭配研究

張 偉，苗海龍，王 健

鄧義成，劉 剛中海油田服務(wù)股份有限公司油田化學(xué)事業(yè)部，河北 燕郊 065201

選取了5種現(xiàn)有的堵漏材料(2種顆粒狀、2種纖維狀、1種鱗片狀)，將該5種材料進(jìn)行粒徑分析。通過室內(nèi)研究，分別評價出能夠成功封堵大漏5mm裂縫、中漏3mm裂縫、小漏1mm裂縫的合理粒徑搭配BLN1、BLN2、BLN3，且承壓能力達(dá)5MPa以上。

堵漏；粒徑分布；承壓能力

80年代初，我國開展了橋接堵漏工藝技術(shù)的研究，取得一定成效。但是，由于對橋接堵漏所涉及到的許多技術(shù)問題沒有作細(xì)致的研究，因此橋接堵漏成功率一直不高[1-3]，這些技術(shù)問題中最重要的就是粒徑搭配。為此，筆者在此之前研究的基礎(chǔ)上對橋接堵漏材料的合理級配進(jìn)行了細(xì)致研究，成功研制出能夠封堵大漏、中漏、小漏的BLN1、BLN2、BLN3[1]。

1 試驗條件

表1 橋堵材料粒度分類

該試驗在LH-1鉆井液高溫高壓多功能動態(tài)實驗評價儀上進(jìn)行，LH-1鉆井液高溫高壓多功能動態(tài)實驗評價儀額定工作溫度為240℃，額定工作壓力為32MPa，可以完全模擬地層條件。該實驗裝置不僅可以模擬滲透性地層(人造砂床)漏失試驗，同時也可以模擬不同寬度裂縫型(0.5，1，1.5，…，4，5mm)地層漏失試驗。

試驗所用的堵漏材料共5種：A、B、C、D、E，其中A，B屬于顆粒狀堵漏材料，C屬于鱗片狀，D、E屬于纖維類。將其按照粒度進(jìn)行分類如表1所示。

2 室內(nèi)研究

2.1試驗基漿優(yōu)選

試驗基漿根據(jù)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 5840-2007配制，要求基漿表觀粘度范圍為15～25mPa·s，試驗基漿優(yōu)選如下：4%海水搬土漿+0.2% NaOH+0.2% Na2CO3+0.35% PVC-HV(聚陰離子纖維素)。基漿的表觀粘度為22.5mPa·s，塑性粘度為6mPa·s。

2.2架橋粒子優(yōu)選

在封堵裂縫漏失過程中，架橋粒子尤為重要，因為它是提高承壓能力的關(guān)鍵。將顆粒狀材料(A、B)進(jìn)行篩分，按照粒狀、鱗片狀、纖維狀材料為2∶1∶1的比例與沒有篩分的片狀和纖維狀材料進(jìn)行混配進(jìn)行評價，如表2所示。由表2可以看出，3#配比在A、B兩者復(fù)配以后承壓能力能提高到5MPa以上，而且1MPa瞬時漏失量最小，說明架橋能力最強(qiáng)，因此A和B復(fù)配使用作架橋粒子效果最好。

2.3橋堵材料合理級配室內(nèi)研究

按照橋接堵漏材料的作用原理，對橋接堵漏材料的功能要求是：粒狀、片狀、纖維狀材料的一般比例是2∶1∶1[2]。

表2 3種不同配比封堵裂縫能力評價

注：1#：50% A2+25% C+15% D+10% E；2#：50% B2+25% C+15% D+10% E；3#：25% A22+25% B2+25% C+15% D+10% E。

其中,A、B、C、D、E表示橋堵材料，1、2等表示材料規(guī)格。

1)封堵大漏用BLN1室內(nèi)研究 選出個橋堵材料中顆粒相對較大的，按照不同配比形成表3的配方，不同配比封堵5mm裂縫情況如表4所示，由表4可以看出，配比9#能夠封堵住5mm裂縫，且承壓能力在5MPa以上，因此將配比9#定為封堵大漏用BLN1。

2)封堵中漏用BLN2室內(nèi)研究 選出橋堵材料中顆粒適中的，按照不同配比在配比9#的基礎(chǔ)上形成表5的配方，不同配比封堵3mm裂縫情況如表6所示。由表6可以看出，配比15#能夠封堵住3mm裂縫，且承壓能力在5MPa以上，因此將配比15#定為封堵中漏用BLN2。

表3 橋堵材料不同配比情況

表4 不同配比封堵5mm裂縫情況

注：堵漏材料加量為10%，下同。

表5 橋堵材料不同配比情況

表6 不同配比封堵3mm裂縫情況

3)封堵小漏用BLN3室內(nèi)研究 選出橋堵材料中顆粒較小的，按照不同配比在配比15#基礎(chǔ)上形成表7的配方，封堵1mm裂縫情況如表8表示。由表8可以看出，配比16#能夠封堵住1mm裂縫，且承壓能力在5MPa以上，因此將配比16#定為封堵中漏用BLN3。

表7 材料不同配比情況

表8 配比封堵1mm裂縫情況

3 結(jié) 論

1)試驗過程中發(fā)現(xiàn)，架橋粒子選擇A與B搭配使用效果最佳。

2)研究出橋接堵漏材料分別封堵5mm裂縫、3mm裂縫、1mm裂縫的合理粒徑搭配。

3)BLN1、BLN2、BLN3封堵裂縫承壓能力均在5MPa以上。

[1]徐同臺，劉玉杰，申威，等.鉆井工程防漏堵漏技術(shù)[M].北京：石油工業(yè)出版社，1997：106-110.

[2] 張金波，鄢捷年. 鉆井液暫堵劑顆粒粒徑分布的最優(yōu)化選擇[J]. 油田化學(xué)，2005，22(1)：88-91.

[3]吳彬，鄢捷年. 高滲儲層暫堵技術(shù)最優(yōu)化方法研究[A]. CNPC鉆井工程重點實驗室深井鉆井液完井液研討會論文集[C]. 北京，2001.

[編輯] 洪云飛

TE28

A

1673-1409(2012)05-N102-03

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.05.033

2012-02-28

張偉(1982-)，男，2008年大學(xué)畢業(yè)，碩士，工程師，現(xiàn)主要從事鉆完井液方面的研究工作。