一种新型成膜封堵材料的研究及应用-论文.pdf

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1、第14卷第l9期2014年7月科学技术与工程Vo1．14No．19Ju1．2014l671—1815f2014)19—0224—04ScienceTechnologyandEngineering⑥2014Sci．Tech．Engrg．一种新型成膜封堵材料的研究及应用郭磊苏乐罗健生(中海油服油田化学事业部，燕郊065201)摘要在泥页岩钻井过程中，为了防止钻井液中滤液和固相颗粒对地层的危害，开发了一种新型的成膜封堵材料PF—FPA。利用不同粒级的刚性颗粒、可变型纤维及成膜剂复配，在钻井压差作用下成膜剂能够在近井壁地带、裂缝处快速成膜；刚

2、性粒子和可变型纤维能在裂缝处填充架桥，降低了钻井液滤失量，有效地保护油气层。在实验室内，与国外知名封堵材料FLC2000对比后发现，开发的封堵材料能够达到国际先进水平。现场应用的情况表明，该封堵材料能够良好的与现场钻井液体系配伍，在现场无复杂情况发生，作业安全可靠。关键词泥页岩钻井液成膜剂封堵材料储层保护中图法分类号TE358．3；文献标志码B泥页岩在钻进过程中易发生井壁失稳等复杂动；另一方面，材料中应有可以与刚性颗粒胶结问题⋯。对于裂缝分布密集，固体颗粒胶结性差，的聚合物来提高泥饼的韧性，有效地阻止钻井液侵极易水化的泥页岩地层，若钻

3、井液封堵性不好、抑制入地层⋯。性差，容易出现泥页岩剥落掉快等现象J。此外若1．1封堵材料的组成钻井液滤液在钻井压差下滤液通过渗流进入地层，1．1．1刚性颗粒使泥页岩水化，造成地层岩石受力不均引起井壁失此刚性颗粒主要成分为碳酸钙，此类封堵剂强稳，易垮塌，所以针对此类地层需要加强钻井液的封度高、抗高温、不水化变形、不影响现场录井，并且随堵性能。钻时对钻井液的影响较小。分别按照三种不同的粒钻井的一些实践证明，在钻井液中采用高效的径进行复配。封堵材料形成致密的封堵层，有效降低滤液漏失是1．1．2纤维材料阻止滤液大量渗入地层的关键所在。所以开发

4、一种此种材料比重小、强度高、有良好的柔韧性并且新型的封堵材料，并适用于钻井液体系是本文的极易缠绕成型，能够配合刚性颗粒架桥。重点1．1．3成膜剂成膜剂通过范德华力将惰性材料吸附，在井壁1室内研究处形成韧性高，强度大的泥饼，有效防止钻井液对地当地层受钻井扰动之后，原有地层应力平衡状层的入侵，防止钻井过程中的压力变化对井壁的态被破坏。过大的钻井液液柱压力使得地层裂缝延破坏。伸和张开，钻井液则沿裂缝漏失j。如果在钻井经过大量的实验研究，将以上材料按不同浓度液中加入优质的随钻封堵材料，其中的刚性颗粒粒配制成新型的封堵材料PF—FPA。径能够刚

5、好和裂缝的宽度相匹配，在裂缝处架桥形1．2封堵效果评价成填塞层。此处的填塞层和钻井液中的聚合物在钻1．2．1HTHP砂床实验井的过程中形成泥饼，此时的泥饼能够有效的抵挡用HTHP砂床评价封堵效果，并且与国外较为钻井液入侵地层。所以要解决井壁失稳的问题，需先进的封堵材料FLC2000进行对比。配制4％的标要从物理和化学的角度同时人手，开发一种高效的准实验钠土作为基浆，预水化24h后，加入2％PF．封堵材料，一方面，材料中应含不同粒径的惰性刚性FPA和2％FLC2000老化16h。颗粒和纤维材料，能够在地层中按不同粒径架桥，使实验分别选取

6、20～40目，40～60目石英砂进其在裂缝端口处能够承受随钻过程中井内的压力波行填充，在100qc，压差3．5MPa下进行实验，3Omin后所得的滤失量(在规定的试验条件下，钻井液2013年9月23日收到滤出的滤液毫升数，被称为滤失量)如下。第一作者简介：郭磊(1983一)，男，汉族，河南信阳人。工程师，硕从表1可以看出，20～40目的石英砂填充时，士。研究方向：油田钻井液材料研究。E—mail：guolei@cos1．oom．cI】。基浆全部漏失，PF-FPA滤失量要好于FLC2000；40科学技术与工程14卷从图3、图4的比较可以

7、看出，PF—FPA能较好酰胺)+l％～2％FLOCAT(改性淀粉)+2％～3％的渗入砂盘中架桥形成填塞层，能在砂盘内部形成PF．FPA+15％～21％复合盐水+PF—LUBE适量+内泥饼，从而有效阻止钻进液对地层的侵入。加重材料。1．2．4粒度测试2．2现场钻井液维护利用malvern激光粒度仪观察PF—FPA及44mm井眼采用海水搬土浆钻进，钻进期间FLC2000粒径，如图5、图6所示：每两柱扫稠塞10rfl。钻进至中完井深后替入20ITI稠膨润土浆清扫井眼。短起下探沉砂，再替入520m。稠膨润土浆清扫井眼。循环，起钻前井底垫4．蓬

8、3稠膨润土浆30m。嬖z3l1mm上部继续使用海水浆钻进，钻进至斜lO深1200～1300in左右转化为设计的钻井液体系，转化前膨润土浆粘度调整至30～32S，膨润土含量<35g／L，将预先配制好的转化胶液均匀混入到井图