【摘 要】
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井漏成为钻井过程中最重要的问题之一,传统桥塞堵漏材料依靠物理堆积,承压能力差,其与漏层匹配性较差,易产生复漏。常规凝胶堵漏材料封堵恶性漏失地层应用较多,但其易高温降解,成胶时间较短,易被地层水稀释,造成凝胶强度大幅下降,导致堵漏失败。针对现有堵漏材料的不足,本文进行了堵漏体系的基本性能研究设计、配方优选和性能试验测试,研制出抗高温、成胶时间可控、抗稀释性好的堵漏工作液体系。根据不同温控特点的固化方
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井漏成为钻井过程中最重要的问题之一,传统桥塞堵漏材料依靠物理堆积,承压能力差,其与漏层匹配性较差,易产生复漏。常规凝胶堵漏材料封堵恶性漏失地层应用较多,但其易高温降解,成胶时间较短,易被地层水稀释,造成凝胶强度大幅下降,导致堵漏失败。针对现有堵漏材料的不足,本文进行了堵漏体系的基本性能研究设计、配方优选和性能试验测试,研制出抗高温、成胶时间可控、抗稀释性好的堵漏工作液体系。根据不同温控特点的固化方式,设计研发了三种堵漏工作液,能够实现“整体温控限时固化”的有效封堵,并采用XRD、FI-IR、DSC、TGA测试手段对其进行分析表征,具体结论如下:(1)WFGJ-1堵漏工作液以氧化镁和硫酸镁为固结剂,选用N-PRT作为工作液的悬浮稳定剂,加入桥塞材料(含量为15%~20%)可使工作液具有滞留能力,缓凝剂HNJ-1能够有效的调节固化时间,达到定时定点固结承压的封堵效果。结果表明:WFGJ-1堵漏工作液具有良好的悬浮性能、流动能力以及固化性能,在50℃~70℃温度下,抗压强度可达到以2 MPa上。可有效调节固化时间,满足了不同井深的漏失堵漏对温度的要求。实际应用中其常温下流动性强,能够提升漏层的承压性,固化后可钻性强,具有良好的漏层适应性。(2)WFGJ-2堵漏工作液是以有机胶固材料(E-51/DICY/2-MI)为主,桥塞材料、悬浮稳定剂等外掺剂为辅的复合体系。在悬浮稳定剂N-PRT的基础上加入适量PAM使堵漏浆在高温下具有较好的悬浮稳定性,堵漏工作液中桥塞材料(含量为10%~15%)在漏层局部起堆积的作用,同时与有机胶固材料(含量为30%~50%)发生作用,使小颗粒粘接形成大颗粒,可有效提高封卡效率。结果表明:WFGJ-2堵漏工作液常规密度在1.20g/cm~3附近,密度可调,悬浮能力和流动性良好,耐高温,具有较强的力学性能,抗压强度可达3 MPa,在模拟漏层封堵实验中基本实现封堵。(3)WFGJ-3堵漏工作液是以MA和PFA为主体材料,无需固化剂,自身即可固化。复配3%~4%N-PRT可达到稳定悬浮的目的,添加重晶石等填料可调节堵漏工作液的密度,增加工作液的滞留能力。加入0.5%~1%PVA和0.1%PAM对工作液主体材料进行改性,可提升固化物的柔韧性,有效提升其力学性能。结果表明:堵漏工作液流动性、悬浮稳定性、热稳定性能良好,力学性能较强,抗压强度可达5 MPa,能够满足温度大于100℃的井况。
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