阳离子化学堵漏技术在钻井及开发中应用.pptx
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1、一.堵漏堵水技术发展回顾井漏是石油钻探过程中普遍存在的复杂问题。井漏引起的井下复杂事故,对钻井施工造成极大危害,是石油工程界十分关注的问题井漏及开发井堵水成为国内外石油工程界至今尚未完全解决的技术难题。第1页/共33页发生井漏的原因 井筒内的液柱压力大于地层孔隙、裂缝或溶洞中流体的压力,对地层存在正压差;地层中存在漏失通道,以及较大的足够容纳漏失液体的空间;漏失通道的开口尺寸大于外来工作液中固相的粒径。第2页/共33页开发井出水的原因1.油层周边存在边水或底水;2.边水或底水与油层存在流动通道;3.边水或底水的压力大于油层压力;4.油水同层;5.水的流动阻力小于原油的流动阻力。第3页/共33页
2、堵漏技术发展历程1.遇漏就堵,以堵为主,堵漏成功率低的初始阶段;2.以堵为主,堵防结合,堵漏技术发展阶段;3.以防为主,防堵结合,防漏堵漏科学发展阶段。第4页/共33页堵漏技术优缺点分析堵漏技术优缺点分析 1 1、桥接材料堵漏技术、桥接材料堵漏技术桥接堵漏是利用不同形状、不同尺寸、变形惰性材料,以不同的配方混于钻井液中直接注入漏层的一种堵漏技术。技术关键:“架桥”当颗粒选择恰当时,形成裂缝喉道内架桥封堵,封堵层厚且致密;sP第5页/共33页1/22/3 桥架粒子1/4 刚性充填粒子 可变形粒子或纤维 利用桥架粒子在裂缝喉道处先形成架桥,在充填粒子的充填作用下形利用桥架粒子在裂缝喉道处先形成架桥
3、,在充填粒子的充填作用下形成致密封堵层。成致密封堵层。裂缝1、桥接材料堵漏技术第6页/共33页当颗粒偏大时,当颗粒偏大时,形成裂缝端口卡喉,造成假堵形成裂缝端口卡喉,造成假堵现象,堵漏材料在漏层井壁附现象,堵漏材料在漏层井壁附近堆积,封堵层疏松不致密,近堆积,封堵层疏松不致密,未进入漏层深部,下钻通井易未进入漏层深部,下钻通井易再次漏失。再次漏失。裂缝裂缝 P裂缝端口裂缝端口1 1、桥接材料堵漏技术、桥接材料堵漏技术堵漏成功率低的原因:“封门”第7页/共33页1 1、桥接材料堵漏技术优缺点、桥接材料堵漏技术优缺点优点:(1)经济、方便、安全;(2)对钻井液性能影响小等;缺点:(1)桥堵剂与漏层
4、孔喉半径匹配困难;(2)桥堵剂抗温、抗压能力差;(3)用量大,堵漏成功率低。第8页/共33页2、高失水剂堵漏技术堵漏原理:“封壁”破坏胶体稳定,在渗透性地层快速失水,在井壁近处形成厚泥饼,起到封堵作用。第9页/共33页2、高失水剂堵漏技术优缺点优点:(1)堵漏施工时间短,施工工艺简单;(2)堵漏剂用量少。缺点:(1)泥饼承压能力差;(2)易发生粘附卡钻;(3)对裂缝、溶洞型漏失堵漏效果差。第10页/共33页图3-2 复合颗粒在裂缝中架桥示意图3、稠化堵漏技术裂裂 缝裂缝端口堵漏原理:”阻流”大幅度提高流体粘度,增加流动阻力。同类堵漏技术有:剪切稠化堵漏;柴油-水泥-膨润土堵漏;双液法堵漏;吸水
5、膨胀堵漏;稠泥浆堵漏等。第11页/共33页3、稠化堵漏技术优缺点裂缝端口优点:(1)密度低,交联后粘度高;(2)交联前粘度低,渗透能力强,可封堵微孔缝洞。缺点:(1)高分子化学材料价格贵;(2)强度低、承压能力差;(3)耐温抗盐性能差。泥岩 渗透性差砂砾岩,高渗透细砂岩,渗透一般、易渗漏裂缝性地层 漏失压力低,裂缝性失返漏失粗砂岩 高渗透、易渗漏第12页/共33页4.无机凝胶堵漏技术堵漏原理:堵漏原理:“隔断隔断”地层被压裂、封堵示意图 主要以水泥及稠化物为主,固结后形成水泥石,将漏失通道隔开,达到堵漏的目的。另外还有MTC技术、石灰乳堵漏技术等.第13页/共33页4.无机凝胶堵漏技术水泥堵漏
6、优缺点水泥堵漏优缺点:地层被压裂、封堵示意图(1)优点:固化物承压能力高.(2)缺点:1).施工风险大;2).水泥浆密度高,扩散速度快;3).裂缝上侧易形成窜流层,堵漏成功率低.第14页/共33页二、阳离子化学堵漏原理堵漏原理:“阻流”+”隔断”裂裂 缝第15页/共33页阳离子化学堵漏理论依据(1)地层特点:地层是由不同矿物构成,表面带负电荷,易于阳离子物质发生吸附、置换反应,与地层表面带负电的页岩形成复合体。第16页/共33页阳离子化学堵漏理论依据(2)漏失通道流体特点:流提成分:钻井液或水、油、气。常规钻井液表现为负电性,易于阳离子物助发生化学反应。反应物特征:粘度急剧升高,胶体稳定性变差
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- 阳离子 化学 堵漏 技术 钻井 开发 应用
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