封堵裂縫用堵漏材料合理粒徑搭配研究

張 偉，苗海龍，王 健

鄧義成，劉 剛中海油田服務股份有限公司油田化學事業(yè)部，河北 燕郊 065201

封堵裂縫用堵漏材料合理粒徑搭配研究

張 偉，苗海龍，王 健

鄧義成，劉 剛中海油田服務股份有限公司油田化學事業(yè)部，河北 燕郊 065201

選取了5種現(xiàn)有的堵漏材料(2種顆粒狀、2種纖維狀、1種鱗片狀)，將該5種材料進行粒徑分析。通過室內(nèi)研究，分別評價出能夠成功封堵大漏5mm裂縫、中漏3mm裂縫、小漏1mm裂縫的合理粒徑搭配BLN1、BLN2、BLN3，且承壓能力達5MPa以上。

堵漏；粒徑分布；承壓能力

80年代初，我國開展了橋接堵漏工藝技術的研究，取得一定成效。但是，由于對橋接堵漏所涉及到的許多技術問題沒有作細致的研究，因此橋接堵漏成功率一直不高[1-3]，這些技術問題中最重要的就是粒徑搭配。為此，筆者在此之前研究的基礎上對橋接堵漏材料的合理級配進行了細致研究，成功研制出能夠封堵大漏、中漏、小漏的BLN1、BLN2、BLN3[1]。

1 試驗條件

表1 橋堵材料粒度分類

該試驗在LH-1鉆井液高溫高壓多功能動態(tài)實驗評價儀上進行，LH-1鉆井液高溫高壓多功能動態(tài)實驗評價儀額定工作溫度為240℃，額定工作壓力為32MPa，可以完全模擬地層條件。該實驗裝置不僅可以模擬滲透性地層(人造砂床)漏失試驗，同時也可以模擬不同寬度裂縫型(0.5，1，1.5，…，4，5mm)地層漏失試驗。

試驗所用的堵漏材料共5種：A、B、C、D、E，其中A，B屬于顆粒狀堵漏材料，C屬于鱗片狀，D、E屬于纖維類。將其按照粒度進行分類如表1所示。

2 室內(nèi)研究

2.1試驗基漿優(yōu)選

試驗基漿根據(jù)石油天然氣行業(yè)標準SY/T 5840-2007配制，要求基漿表觀粘度范圍為15～25mPa·s，試驗基漿優(yōu)選如下：4%海水搬土漿+0.2% NaOH+0.2% Na2CO3+0.35% PVC-HV(聚陰離子纖維素)。基漿的表觀粘度為22.5mPa·s，塑性粘度為6mPa·s。

2.2架橋粒子優(yōu)選

在封堵裂縫漏失過程中，架橋粒子尤為重要，因為它是提高承壓能力的關鍵。將顆粒狀材料(A、B)進行篩分，按照粒狀、鱗片狀、纖維狀材料為2∶1∶1的比例與沒有篩分的片狀和纖維狀材料進行混配進行評價，如表2所示。由表2可以看出，3#配比在A、B兩者復配以后承壓能力能提高到5MPa以上，而且1MPa瞬時漏失量最小，說明架橋能力最強，因此A和B復配使用作架橋粒子效果最好。

2.3橋堵材料合理級配室內(nèi)研究

按照橋接堵漏材料的作用原理，對橋接堵漏材料的功能要求是：粒狀、片狀、纖維狀材料的一般比例是2∶1∶1[2]。

表2 3種不同配比封堵裂縫能力評價

注：1#：50% A2+25% C+15% D+10% E；2#：50% B2+25% C+15% D+10% E；3#：25% A22+25% B2+25% C+15% D+10% E。

其中,A、B、C、D、E表示橋堵材料，1、2等表示材料規(guī)格。

1)封堵大漏用BLN1室內(nèi)研究 選出個橋堵材料中顆粒相對較大的，按照不同配比形成表3的配方，不同配比封堵5mm裂縫情況如表4所示，由表4可以看出，配比9#能夠封堵住5mm裂縫，且承壓能力在5MPa以上，因此將配比9#定為封堵大漏用BLN1。

2)封堵中漏用BLN2室內(nèi)研究 選出橋堵材料中顆粒適中的，按照不同配比在配比9#的基礎上形成表5的配方，不同配比封堵3mm裂縫情況如表6所示。由表6可以看出，配比15#能夠封堵住3mm裂縫，且承壓能力在5MPa以上，因此將配比15#定為封堵中漏用BLN2。

表3 橋堵材料不同配比情況

表4 不同配比封堵5mm裂縫情況

注：堵漏材料加量為10%，下同。

表5 橋堵材料不同配比情況

表6 不同配比封堵3mm裂縫情況

3)封堵小漏用BLN3室內(nèi)研究 選出橋堵材料中顆粒較小的，按照不同配比在配比15#基礎上形成表7的配方，封堵1mm裂縫情況如表8表示。由表8可以看出，配比16#能夠封堵住1mm裂縫，且承壓能力在5MPa以上，因此將配比16#定為封堵中漏用BLN3。

表7 材料不同配比情況

表8 配比封堵1mm裂縫情況

3 結 論

1)試驗過程中發(fā)現(xiàn)，架橋粒子選擇A與B搭配使用效果最佳。

2)研究出橋接堵漏材料分別封堵5mm裂縫、3mm裂縫、1mm裂縫的合理粒徑搭配。

3)BLN1、BLN2、BLN3封堵裂縫承壓能力均在5MPa以上。

[1]徐同臺，劉玉杰，申威，等.鉆井工程防漏堵漏技術[M].北京：石油工業(yè)出版社，1997：106-110.

[2] 張金波，鄢捷年. 鉆井液暫堵劑顆粒粒徑分布的最優(yōu)化選擇[J]. 油田化學，2005，22(1)：88-91.

[3]吳彬，鄢捷年. 高滲儲層暫堵技術最優(yōu)化方法研究[A]. CNPC鉆井工程重點實驗室深井鉆井液完井液研討會論文集[C]. 北京，2001.

[編輯] 洪云飛

TE28

A

1673-1409(2012)05-N102-03

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.05.033

2012-02-28

張偉(1982-)，男，2008年大學畢業(yè)，碩士，工程師，現(xiàn)主要從事鉆完井液方面的研究工作。