自固结堵漏剂性能评价及现场应用

王在明 许婧 张艺馨 沈园园 徐小峰 李祥银

王在明, 许婧, 张艺馨, 沈园园, 徐小峰, 李祥银. 自固结堵漏剂性能评价及现场应用[J]. 石油钻探技术. doi: 10.11911/syztjs.2021044
引用本文: 王在明, 许婧, 张艺馨, 沈园园, 徐小峰, 李祥银. 自固结堵漏剂性能评价及现场应用[J]. 石油钻探技术. doi: 10.11911/syztjs.2021044
WANG Zaiming, XU Jing, ZHANG Yixin, SHEN Yuanyuan, XU Xiaofeng, LI Xiangyin. Performance Evaluation and Field Application of Self-Consolidating Plugging Agents[J]. Petroleum Drilling Techniques. doi: 10.11911/syztjs.2021044
Citation: WANG Zaiming, XU Jing, ZHANG Yixin, SHEN Yuanyuan, XU Xiaofeng, LI Xiangyin. Performance Evaluation and Field Application of Self-Consolidating Plugging Agents[J]. Petroleum Drilling Techniques. doi: 10.11911/syztjs.2021044

自固结堵漏剂性能评价及现场应用

doi: 10.11911/syztjs.2021044
基金项目: 国家科技重大专项“南堡凹陷油气富集规律与增储领域”(编号:2016ZX05006006)、中国石油冀东油田分公司科技攻关项目“中深层井漏主控因素及堵漏技术研究”(编号:ZJ2020C02)联合资助
详细信息
    作者简介:

    王在明(1968—),男,江苏高邮人,1991年毕业于石油大学(华东)钻井工程专业,2008年获中国石油大学(华东)油气井工程专业博士学位,高级工程师,主要从事油气钻井技术研究。E-mail:ming8082002@126.com

  • 中图分类号: TE28+3

Performance Evaluation and Field Application of Self-Consolidating Plugging Agents

  • 摘要: 针对常规复合堵漏剂堵漏成功率低的问题,开展了自固结堵漏剂研究。采用流化包衣机在堵漏剂外表面涂覆可在井下固结的环氧胶黏剂,流化包衣在井下温度条件下固结,从而提高堵漏剂的井下封堵强度。调节流化包衣机的进风口温度50~100 ℃、出风口温度25~40 ℃、喷枪速率0.5~2.0 L/h,可实现喷雾、包衣、干燥一体完成。室内高温堵漏试验表明,自固结堵漏剂具有较好的抗钻井液扰动和抗负压抽汲作用,通过选择环氧树脂的型号、固化剂和促进剂DL-1的加量,能够调节自固结堵漏剂的井下固结时间。110 ℃温度下,堵漏剂在2 h以后开始初步固结,强度逐渐增加,15 h时抗压强度达到4.6 MPa。堵漏层扫描电镜图片显示,涂覆层在温度升高过程中发生了软化和固结,固结后材料之间结合紧密。研究结果表明,自固结堵漏剂能够大幅提高严重裂缝性漏失的堵漏成功率,可为实现漏失层的有效封堵提供技术支撑。
  • 图  1  流化包衣机工作原理示意

    Figure  1.  Principle of the fluidized coating equipment

    图  2  HD-Ⅱ堵漏模拟装置示意

    Figure  2.  The HD-Ⅱ plugging device

    图  3  试样固结时间和抗压强度的关系

    Figure  3.  Relationship between the consolidation time and compressive strength of samples

    图  4  110 ℃条件下堵漏试验封堵层扫描电镜照片

    Figure  4.  Scanning electron microscope photographs of experimental plugging layers at 110 °C

    表  1  未涂覆自固结材料配方和涂覆自固结堵漏材料配方堵漏效果对比

    Table  1.   Comparison of plugging effect between uncoated formula and formula coated by self-consolidating plugging material

    堵漏剂缝板宽度/
    mm
    封堵成功时
    压力/MPa
    漏失时压力/
    MPa
    漏失时反向
    压力/MPa
    B31.50.52.0
    51.90.31.8
    A31.5未漏失未漏失
    52.0未漏失未漏失
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  • [1] 杨川,刘忠飞,肖勇,等. 库车山前构造高温高压储层环空密封固井技术[J]. 断块油气田,2019,26(2):264–268.

    YANG Chuan, LIU Zhongfei, XIAO Yong, et al. Cementing technology of annulus sealing in high-temperature and high-pressure reservoir of Kuqa Piedmont[J]. Fault-Block Oil & Gas Field, 2019, 26(2): 264–268.
    [2] 鄢捷年. 钻井液工艺学[M]. 东营: 石油大学出版社, 2001: 348–360.

    YAN Jienian. Drilling fluid technology[M]. Dongying: Petroleum University Press, 2001: 348–360.
    [3] 胜亚楠,管志川,许玉强,等. 井壁稳定问题的不确定性分析方法探讨[J]. 断块油气田,2017,24(6):847–850, 866.

    SHENG Yanan, GUAN Zhichuan, XU Yuqiang, et al. Discussion on uncertainty analysis method for wellbore stability[J]. Fault-Block Oil & Gas Field, 2017, 24(6): 847–850, 866.
    [4] 康毅力,王凯成,许成元,等. 深井超深井钻井堵漏材料高温老化性能评价[J]. 石油学报,2019,40(2):215–223.

    KANG Yili, WANG Kaicheng, XU Chengyuan, et al. High-temperature aging property evaluation of lost circulation materials in deep and ultra-deep well drilling[J]. Acta Petrolei Sinica, 2019, 40(2): 215–223.
    [5] 王在明,邱正松,徐加放,等. 复合堵漏中平衡区域及其在新型堵漏仪中的应用[J]. 石油学报,2007,28(1):143–145.

    WANG Zaiming, QIU Zhengsong, XU Jiafang, et al. Balance area of compound lost circulation control and its application in novel lost circulation simulator[J]. Acta Petrolei Sinica, 2007, 28(1): 143–145.
    [6] 方俊伟,吕忠楷,何仲,等. 化学凝胶堵剂承压堵漏技术在顺北3 井的应用[J]. 钻井液与完井液,2017,34(6):13–17.

    FANG Junwei, LYU Zhongkai, HE Zhong, et al. Application of chemical gel LCM on Well Shunbei-3[J]. Drilling Fluid & Completion Fuild, 2017, 34(6): 13–17.
    [7] 马庆坤,朱维耀,高珉,等. 可动凝胶体系渗流流变特性及其表征[J]. 石油学报,2007,28(5):85–88.

    MA Qingkun, ZHU Weiyao, GAO Min, et al. Characterization and rheometry of porous flow for weak gel system[J]. Acta Petrolei Sinica, 2007, 28(5): 85–88.
    [8] 余婷婷,邓建民,李键,等. 纤维堵漏水泥浆的室内研究[J]. 石油钻采工艺,2007,29(4):89–91.

    YU Tingting, DENG Jianmin, LI Jian, et al. Laboratory research on use of fiber cement slurry to prevent lost circulation[J]. Oil Drilling & Production Technology, 2007, 29(4): 89–91.
    [9] 蔡利山,张进双,苏长明. 关于合理使用承压堵漏技术指标的建议[J]. 石油钻探技术,2008,36(2):84–87.

    CAI Lishan, ZHANG Jinshuang, SU Changming. Suggestions about reasonable use of sealing under pressure technology[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2008, 36(2): 84–87.
    [10] 王熙. 水下胶粘剂的应用研究[D]. 西安: 西北工业大学, 2007.

    WANG Xi. Application of underwater adhesives[D]. Xi’an: Northwestern Polytechnical University, 2007.
    [11] 李久龙,张春爱,张孝阿. 高柔韧性环氧树脂胶粘剂的制备与性能[J]. 中国胶粘剂,2016,25(12):25–29.

    LI Jiulong, ZHANG Chun’ai, ZHANG Xiaoa. Preparation and properties of epoxy resin adhesive with high flexibility[J]. China Adhesives, 2016, 25(12): 25–29.
    [12] 胡东岚,李卉,罗迎社,等. 一种自制环氧树脂结构胶粘剂的动态黏弹性能研究[J]. 中南林业科技大学学报,2019,39(4):112–116.

    HU Donglan, LI Hui, LUO Yingshe, et al. Study on dynamic viscoelasticity of an epoxy resin building repair adhesive[J]. Journal of Central South University of Forestry & Technology, 2019, 39(4): 112–116.
    [13] 张晶,陈婷,宋洪涛. 流化床悬浮包衣法制备吗替麦考酚酯缓释微丸[J]. 中国医院药学杂志,2014,34(17):1471–1476.

    ZHANG Jing, CHEN Ting, SONG Hongtao. Preparation of mycophenolatemofetil sustained-release pellets by fluid bed coating[J]. Chinese Journal of Hospital Pharmacy, 2014, 34(17): 1471–1476.
    [14] 徐晨,谢俊,黄春玉,等. 粉末包衣技术在药物制剂领域的应用研究进展[J]. 药学进展,2013,37(12):635–641.

    XU Chen, XIE Jun, HUANG Chunyu, et al. Recent researches on the application of powder coating technology in pharmaceutics[J]. Progress in Pharmaceutical Sciences, 2013, 37(12): 635–641.
    [15] 谢中国,王芙蓉,金煜华,等. 湿法制粒与流化床工艺制备海水仔稚鱼微粒饲料研究[J]. 中国粮油学报,2013,28(10):66–70.

    XIE Zhongguo, WANG Furong, JIN Yuhua, et al. Marine fish larvae diet prepared using wet granulation and fluidized bed coating process[J]. Journal of the Chinese Cereals and Oils Association, 2013, 28(10): 66–70.
    [16] 王新,姚研,徐庆,等. 热熔融流化床液固接触包衣特性的CFD-DEM模拟[J]. 中国粉体技术,2019,25(2):6–11.

    WANG Xin, YAO Yan, XU Qing, et al. Liquid-solid contacting simulation of hot-melt fluidized bed coating based on CFD-DEM[J]. China Powder Science and Technology, 2019, 25(2): 6–11.
    [17] 游国叶. 流化床包衣法制备氢氯噻嗪缓释微丸[J]. 河南大学学报(医学版),2018,37(3):166–169.

    YOU Guoye. Fluidized bed-coating to prepare Hydrochlorothiazide sustained release pellets[J]. Journal of Henan University(Medical Science), 2018, 37(3): 166–169.
    [18] 陈毅,刘海龙,张羽臣,等. 热采抗高温水泥石力学完整性研究[J]. 石油机械,2018,46(11):23–28.

    CHEN Yi, LIU Hailong, ZHANG Yuchen, et al. Study on mechanical integrity of high temperature cement in thermal recovery well[J]. China Petroleum Machinery, 2018, 46(11): 23–28.
  • [1] 周双君, 朱立鑫, 杨森, 毛俊, 李萧杰, 黄维安.  吉木萨尔页岩油区块防漏堵漏技术, 石油钻探技术. 2021, 49(4): 66-70. doi: 10.11911/syztjs.2021034
    [2] 王涛, 刘锋报, 罗威, 晏智航, 陆海瑛, 郭斌.  塔里木油田防漏堵漏技术进展与发展建议, 石油钻探技术. 2021, 49(1): 28-33. doi: 10.11911/syztjs.2020080
    [3] 彭兴, 周玉仓, 朱智超, 王军锋.  延川南深部煤层气井防漏堵漏技术, 石油钻探技术. 2021, 49(1): 47-52. doi: 10.11911/syztjs.2020133
    [4] 韩成, 黄凯文, 罗鸣, 刘贤玉, 邓文彪.  南海莺琼盆地高温高压井堵漏技术, 石油钻探技术. 2019, 47(6): 15-20. doi: 10.11911/syztjs.2019081
    [5] 何新星, 李皋, 段慕白, 杨旭, 徐欢欢, 谢强.  地层裂缝动态变形对堵漏效果的影响研究, 石油钻探技术. 2018, 46(4): 65-70. doi: 10.11911/syztjs.2018121
    [6] 田军, 刘文堂, 李旭东, 刘云飞, 郭建华.  快速滤失固结堵漏材料ZYSD的研制及应用, 石油钻探技术. 2018, 46(1): 49-54. doi: 10.11911/syztjs.2018011
    [7] 刘金华, 刘四海, 龙大清, 陈曾伟, 靳瑞环.  明1井交联成膜与化学固结承压堵漏技术, 石油钻探技术. 2017, 45(2): 54-60. doi: 10.11911/syztjs.201702009
    [8] 詹俊阳, 刘四海, 刘金华, 张凤英, 陈曾伟.  高强度耐高温化学固结堵漏剂HDL1的研制及应用, 石油钻探技术. 2014, 42(2): 69-74. doi: 10.3969/j.issn.1001-0890.2014.02.014
    [9] 初永涛.  MS型堵漏隔离液的研究与应用, 石油钻探技术. 2013, 41(3): 89-93. doi: 10.3969/j.issn.1001-0890.2013.03.017
    [10] 王宏超.  低密度膨胀型堵漏浆在湘页1井的应用, 石油钻探技术. 2012, 40(4): 43-46. doi: 10.3969/j.issn.1001-0890.2012.04.009
    [11] 闫丰明, 康毅力, 孙凯, 李冬梅, 杜春朝.  裂缝-孔洞型碳酸盐岩储层暂堵性堵漏机理研究, 石油钻探技术. 2011, 39(2): 81-85. doi: 10.3969/j.issn.1001-0890.2011.02.016
    [12] 徐泓.  科索1井溶洞性漏失层堵漏技术, 石油钻探技术. 2011, 39(2): 120-122. doi: 10.3969/j.issn.1001-0890.2011.02.025
    [13] 赖小林, 王中华, 邓华江, 郭建华, 姜雪清, 刘文堂.  双网络吸水树脂堵漏剂的研制, 石油钻探技术. 2011, 39(4): 29-33. doi: 10.3969/j.issn.1001-0890.2011.04.006
    [14] 苏长明, 刘春文, 鲁学明, 卢运中, 潘宏涛.  缅甸D区块钻井防漏堵漏技术, 石油钻探技术. 2010, 38(5): 18-21. doi: 10.3969/j.issn.1001-0890.2010.05.005
    [15] 程仲, 熊继有, 程昆, 凌云, 王燕.  物理法随钻堵漏技术的试验研究, 石油钻探技术. 2009, 37(1): 53-57.
    [16] 赵张平 庄稼 李焕明 张梁.  多元复合低密度水泥石早期固化强度研究, 石油钻探技术. 2009, 37(5): 72-76.
    [17] 高绍智.  元坝1井承压堵漏技术, 石油钻探技术. 2008, 36(4): 45-48.
    [18] 狄丽丽, 张智, 段明, 施太和, 安英军, 林元华.  超强吸水树脂堵漏性能研究, 石油钻探技术. 2007, 35(3): 33-36.
    [19] 隋跃华, 关 芳, 苏长明, 牛新明, 成效华.  低密度膨胀型堵漏技术在塔深1井中的应用, 石油钻探技术. 2006, 34(6): 74-76.
    [20] 陈 亮, 王立峰, 蔡利山, 刘贵传.  塔河油田盐上承压堵漏工艺技术, 石油钻探技术. 2006, 34(4): 63-66.
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-10-21
  • 修回日期:  2021-02-26
  • 网络出版日期:  2021-05-19

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