摘要：井漏不仅妨碍油气层的发现更影响钻井过程中的安全。塔里木盆地深层油气勘探开发面临深层裂缝性储层安全高效钻井和经济开发的重要工程技术难题,堵漏材料对钻井液漏失层条件和漏失类型的适用性决定其作用效果。为此,在考虑储层高温、高压、高地应力条件和生产前解堵需求的前提下,提取堵漏材料关键性能参数结果,设计并开展室内实验,对材料关键性能参数进行了系统评价,并基于层次分析法计算了堵漏材料关键性能参数权重,建立了堵漏材料定量评分模型,最终形成了深层裂缝性储层桥接堵漏材料定量评分优选方法。研究结果表明:①所提出的堵漏材料定量评价优选方法,可系统评价堵漏材料几何、力学和化学参数,实现对堵漏材料定量评分和快速优选;②采用优选材料所形成的配方封堵承压能力大于15 MPa,并在塔里木盆地深层裂缝性储层2口井堵漏现场试验验证了该方法的可靠性,有效提高了裂缝封堵效果;③所提出的堵漏材料定量评分优选方法主要适用于物理类桥接堵漏材料,其中堵漏材料关键性能参数类型、相对重要程度和权重,应进行动态调整。结论认为,该方法为深层裂缝性储层堵漏材料优选与堵漏配方设计提供了理论依据,具有广阔的推广应用前景。

摘要：随着石油勘探开发逐步由浅层向深层、超深层拓展,钻井过程中的钻井液漏失问题愈加严重。而堵漏材料在漏失控制中起着关键作用,长期以来都是重点研发对象。本文首先结合近年来深层钻井堵漏材料开发与应用情况,系统梳理了桥接堵漏材料、高失水堵漏材料、凝胶类堵漏材料、固结类堵漏材料、膨胀类堵漏材料、形状记忆堵漏材料的理化特征、高温稳定性、封堵能力,探讨了不同类型堵漏材料的应用效果及优缺点。然后,概述了当前堵漏理论,包括堵漏机理与堵漏材料设计准则,指出了深层钻井堵漏理论上存在部分不完善之处。再基于堵漏材料开发、应用情况与堵漏理论,提出了深层钻井堵漏材料所面临的主要挑战,包括极端环境稳定性、评价方法与标准不统一、复杂多尺寸裂缝网络适应性、规模化成本高、环保可持续性差等问题。最后,针对上述面临的挑战,提出了深层钻井堵漏材料发展及应用攻关方向。

摘要：为解决人工添加固井堵漏材料劳动强度高、精度差和混合均匀度低等问题,开发以料仓、皮带计量和软管式螺旋输送机等为主要部件的固井堵漏材料自动化计量添加装置。设计以PLC为核心,触摸屏为人机交互界面,以料位计、变频器、称重传感器、变频电机为主要硬件,采用专家PID控制策略,实现信号采集、逻辑控制和数据通讯。进行纤维料3~5 kg/min,片状料10~50 kg/min极限输送的自动化测试,材料可以通过软管式螺旋输送机实现持续混合搅拌,和任意位置的均匀稳定投送,满足片状料、纤维料2类材料在仓内的下料计量和输送。测试结果显示,材料混合均匀度好,人工参与度少,计量精度稳定且误差<±1%;与人工相比,综合效能提高2倍以上。研究为海洋石油钻井平台自动化作业提供支撑。

摘要：准确快速预测堵漏材料及其配方粒度分布是桥接堵漏配方数字化、智能化设计的关键。针对现有桥接堵漏材料及其配方粒度分布的实验测试法和粒度分布函数方法的不足,提出了基于分段三次Hermite插值方法的桥接堵漏材料及其配方粒度分布的表征及快速预测新方法。基于单一桥接堵漏材料粒度分布实测数据,对比分析了新方法与常用粒度分布函数方法对堵漏材料粒度分布表征的适用性;提出了新方法预测了不同堵漏配方的粒度分布,并利用实测数据验证了新方法的可靠性。结果表明,相较于常用粒度分布函数方法,基于分段三次Hermite插值法的新方法对桥接堵漏材料配方粒度分布的表征更加准确;堵漏配方的预测累积粒度分布曲线与实测数据高度吻合;新方法不需要预先设定粒度分布函数形式,且适用于具有多峰粒度分布的颗粒物料,新方法可用于预测不同配比颗粒混合物的粒度分布。

摘要：为了更合理地选择堵漏材料、设计高性能堵漏浆配方,研究了不同几何形态堵漏材料在裂缝中的滞留行为。采用理论分析和室内试验相结合的方法,考虑堵漏材料粒级、几何形状和裂缝面粗糙度等因素,设计并进行了粗糙缝面裂缝内固相滞留试验,考察了堵漏材料的几何形态对其在裂缝中滞留行为的影响。试验发现:粒级对球状和片状堵漏材料在裂缝中的滞留行为均有影响,但对球状堵漏材料滞留行为的影响更显著;相同粒级条件下,片状堵漏材料在裂缝中的滞留概率高于球状堵漏材料。研究结果表明:球状堵漏材料的优点是封堵迅速、封堵效率高,但其封堵质量受粒级影响显著,对缝宽变化适应性较差;片状堵漏材料的优点是对缝宽变化适应性强、滞留概率高;将球状与片状堵漏材料复配,可有效提高其滞留概率,又好又快地封堵裂缝。

摘要：为了解决钻井漏失在处理过程中遇到的架桥材料较大而无法通过钻井泵滤网和钻头的问题,设计了一种旁通式堵漏材料送入工具。该工具可将堵漏或固壁材料准确地送至预定位置,可以避免膨胀性有机堵漏材料在施工过程中膨胀,还可以送入无法经过钻井泵的长纤维和大颗粒等材料。现场应用表明,该工具在下入过程中能保证钻井液的循环畅通,并将高浓度堵漏材料定点挤入漏失层位,实现快速封堵。

摘要：基于我国经济水平不断提高的背景之下,对油气资源的需求逐渐增加,主动做好油气资源的勘探工作与开采工作,对推动我国经济不断发展有着积极的作用。油气资源勘探开采期间往往会受到地层环境的干扰,地下繁琐多变的地层会对钻井的安全性产生直接的影响,特别是因为井漏所造成的井喷、井壁坍塌等一系列问题是阻碍油气开发的关键因素。鉴于此,从钻井液堵漏材料、防漏堵漏技术这两个方面进行探讨,旨在确保钻井工作可以有条不紊地进行下去,继而加快我国经济发展的脚步。

摘要：井漏是在油田开发过程中发生的钻井工程事故,是指钻井液大量漏入地层的现象。钻井施工时常遇到不同程度的井漏,针对不同的漏失原因选择合适的堵漏材料是解决井漏复杂的关键。本文通过对堵漏材料的形貌、粒度分布、长径比、摩擦系数以及抗压强度进行测量评价,为裂缝封堵设计出最优堵漏材料搭配方案,为现场钻井过程中快速筛选出应对不同宽度漏失裂缝的堵漏材料提供可靠的数据和技术支持。实验结果表明堵漏过程中应加入多种几何状态的堵漏材料,同时加入蛭石和云母等可变形堵漏材料可进一步提高地层承压能力。

摘要：为解决新型盾构接收止水装置的辅助止水问题,通过调研目前市场上常规化学灌浆堵漏材料,发现常规材料存在凝固时间长、固结体强度增长慢、遇承压水一定时间后容易复漏等情况。通过替换特种水性聚醚多元醇和辅助促进剂等方式,对聚氨酯堵漏材料进行性能改进,解决常规材料存在的问题,起到为新型盾构接收止水装置辅助止水的作用。

摘要：针对石油开采过程中遇到的井漏问题,为了增强堵漏材料在漏失通道的滞留能力,设计并制备了2种新型结构的吸水膨胀树脂堵漏材料。一种以丙烯酰胺、阳离子单体、交联剂及植物纤维类桥堵剂为原料,另一种以丙烯酰胺、丙烯酸、阳离子单体、交联剂为原料,采用氧化还原引发体系,室温共聚制备出吸水树脂与纤维复合材料及吸水膨胀树脂材料,其粒径可根据堵漏作业需要进行调整。采用红外光谱对吸水膨胀树脂的结构进行了分析表征,并测定了2种类型堵漏材料在清水中的吸水倍数。结果表明:吸水树脂与纤维复合材料及吸水膨胀树脂材料4 h吸水倍数分别在14.99~39.09倍和41.41~92.06倍;可以通过改变单体比例、交联剂和引发剂加量的方式调整材料的吸水倍数。