快失水可固化类与有机合成类堵漏剂复配堵漏施工方法

文档序号:9746814阅读:1119来源:国知局
快失水可固化类与有机合成类堵漏剂复配堵漏施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及石油钻井中的现场堵漏施工工艺技术领域,具体涉及如何将快失水可固化堵漏剂类与有机合成类堵漏剂复配使用时栗至漏失井段并保证钻具安全的施工工艺。
【背景技术】
[0002]井漏是石油工业钻井过程中最常见的井下复杂情况之一。井漏不仅会延长钻井周期,损失大量人力物力,造成储层损害,而且井漏一旦控制不力,还可能诱发井塌、井喷等重大事故。所以性能优良的堵漏材料,配合相应的对策和施工方案,是提高一次堵漏成功率的基本保障。
[0003]目前钻井常用的桥塞堵漏剂,通常为粒径或长短不同的坚果壳颗粒、矿物颗粒、植物纤维或矿物纤维、片状矿物等按一定比例混配而成。然而对于天然张开裂缝与闭合诱导裂缝并存的井漏,随着井筒内正压差的增大,天然张开裂缝进一步扩张,闭合诱导裂缝逐步开启,但正压差一旦消除,由压差导致的裂缝张开度又会逐渐恢复,如果采用矿物颗粒(如方解石、石灰石等)架桥,因其脆性太强,在架桥成功后会因裂缝的闭合而崩解破碎;如果采用坚果壳颗粒作为架桥颗粒,因其吸水吸油性太强,在井下高温高压“水煮”而降解变软;地层裂缝不可能是规则的,硬脆性的片状矿物(如云母、贝壳片等)堵漏材料,碎片仅能小部分插入地层裂缝,形成的是浅层封堵。上述情况都会导致堵塞不够牢固,在堵漏后重新开钻引起压力波动时,已堵处的堵塞物易脱开,再次出现井漏。所以采用常规堵漏材料的单一桥塞堵漏很难一次性堵漏成功。
[0004]快失水可固化类与有机合成类堵漏剂复配堵漏技术作用机理包括架桥堵塞作用和化学胶结作用。利用大粒径的机高分子刚性颗粒级配,在裂缝喉道处先形成架桥,因其具有较高的抗压强度,能有效支撑上覆岩层,保证封堵层“骨架”不被破坏;有机高分子柔性碎片在压差作用下可以以折叠变形的方式深入裂缝封堵;快失水可固化类堵漏剂中的细颗粒、纤维及固结材料对“架桥”后的微小孔道和地层中的原有小裂缝进行深入堵塞,进一步提高封堵强度。复配的堵漏剂浆液栗入井下遇到漏层,快失水可固化类堵漏剂在压差作用下快速失水,迅速形成具有初始强度的滤饼而封堵漏层,之后快失水可固化类堵漏剂中的固结材料在地温的作用下逐渐凝固,并与井筒、地层裂缝、孔隙间形成良好的胶结强度,可使其漏层的承压能力得到大幅度提高,有效防止了正压差释放后诱导裂缝闭合时造成的堵漏材料“返吐”。上述材料的协同作用,从而完全消除井漏,达到堵漏的目的。
[0005]如公布号为CN 102031942 A,公开日为2011年4月27日的专利文献,公开了一种具有热敏特性的水基重晶石液体堵漏剂的现场施工工艺,其工艺特征在于:按质量百分比计23%?31.2%自来水、0.3%?0.6%硬脂酸锌、0.5%?0.6%钻井液用磺化栲胶、68%?75.8%重晶石粉配制成堵漏浆,且在栗入堵漏浆的同时加入按堵漏浆质量百分比计5%的桥塞堵漏剂,直至承压达要求。
[0006]具有热敏特性的水基重晶石液体堵漏剂能代替水泥浆在井筒内形成致密塞子,避免了打水泥浆时易出现安全事故的风险,同时具有成本低、不污染环境的优点,适用于一般裂缝性漏失地层的堵漏作业,但是在较大裂缝或诱导性裂缝堵漏中存在一些缺陷,突出表现为该类堵漏剂自身粒径较小,在较大裂缝中不易滞留而封堵失败,或所加桥塞堵漏剂抗压性能一般,诱导裂缝闭合时导致桥塞被压碎,封堵被破坏,而快失水可固化类堵漏剂与有机合成类堵漏剂复配使用时,在具有热敏特性的水基重晶石液体堵漏剂优点的同时,还因为复配的有机合成类堵漏剂具有的良好的架桥滞留及抗压性能,扩大了适用范围。
[0007]所述公布号为CN102031942 A的施工工艺仅适用于具有热敏特性的水基重晶石液体堵漏剂的现场施工,不适用于采用快失水可固化类堵漏剂与有机合成类堵漏剂复配堵漏施工时使用,原因是快失水可固化类堵漏剂栗入井下遇到漏层,在压差作用下快速失水,迅速形成具有初始强度的滤饼而封堵漏层,在地温的作用下,所形成的滤饼逐渐凝固;而且,采用现有技术进行快失水可固化类堵漏剂与有机合成类堵漏剂复配堵漏施工时,又会造成沉降积于配浆罐底、堵管线或卡钻的风险。
[0008]由于前述原因,虽然采用快失水可固化类堵漏剂与有机合成类堵漏剂复配堵漏具有显著的技术优势,但由于一直无法解决施工中的难题,一直无法广泛有效应用,因此,需要一种适用于采用快失水可固化类堵漏剂与有机合成类堵漏剂复配堵漏现场施工的方法,且解决用现有技术来使用这种复配堵漏剂时存在的易沉降积于配浆罐底、堵管线或卡钻的问题,保证施工安全。

【发明内容】

[0009]本发明的目的在于:提出一种适用于采用快失水可固化类堵漏剂与有机合成类堵漏剂复配堵漏现场施工的方法,解决用现有技术来使用这种复配堵漏剂时存在的易沉降积于配浆罐底、堵管线或卡钻的问题,保证施工安全。
[0010]本发明目的通过下述技术方案来实现:
[0011 ] 一种快失水可固化类与有机合成类堵漏剂复配堵漏施工方法,依次包括以下步骤:
[0012]I)施工前准备工作:
[0013]1.1)清洗I?2个泥浆罐,保持其各搅拌器及蝶阀状况良好,准备两条气管线,要求泥浆栗上水良好,参与循环的滤网去掉,动力设备、悬吊系统提前检查好,确保施工正常;
[0014]1.2)下本开次钻进时所用的光钻杆至套管鞋处,如果本井目前正处于井漏阶段,就直接采用正常钻进时的栗压和排量进行堵漏施工;如果目前未漏,则需做承压试漏,记录地破压力时的栗压和排量,以此进行堵漏施工;
[0015]2)堵漏浆的配制:
[0016]2.1)在搅拌装置中放入60?65份清水,保持在堵漏浆制备过程中持续搅拌和循环;
[0017]2.2)加入30?35份快失水可固化类堵漏剂,边加快失水可固化类堵漏剂边补充清水至总量为100份;
[0018]2.3)加入4?10份有机合成堵漏剂,采用两根气管线进行气动搅拌,防止堵漏浆沉降,堵漏浆配制好后立即进行替浆作业;
[0019]3)堵漏浆的注入与憋挤:
[0020]3.1)下光钻杆至套管鞋处,栗入所需量的堵漏浆;[0021 ] 3.2)采用钻井液顶替堵漏浆,在替浆过程中,随时观察井口返浆和液面情况;
[0022]3.3)根据步骤3.2)的不同情况,选择不同的方式进行挤注堵漏作业:
[0023]A)如果用钻井液顶替堵漏浆过程中不返浆:
[0024]①起钻5?8柱,测静液面后,反灌3?5m3的钻井液,确认环空液面;
[°°25]②如果反灌不满,从替楽完起计时间,静止候堵2±0.5小时;
[0026]③再测静液面,反灌钻井液到井口,然后关井进行挤压;
[0027]④套压控制在2?3MPa,每次挤入量不超过2m3 ;
[0028]B)如果用钻井液顶替堵漏浆过程中返浆:
[0029 ] I)如果堵漏浆未出钻具出口见返浆:
[0030]①注入堵漏浆量至小于钻杆内容积I?2m3时立即关井,将配制的堵漏浆全部正挤进去;
[0031]②然后用钻井液正/反挤堵漏浆进入地层至设计量,控制立/套压在4?5MPa;
[0032]Π)如果堵漏浆出钻具出口见返浆:
[0033]①立即关井将配制的堵漏浆全部正挤进去;
[0034]②然后用钻井液正/反挤堵漏浆进入地层至设计量,控制立/套压在4?5MPa;
[0035]3.4)挤注堵漏结束后,关井候堵24?48小时,在候堵的过程中,当压力低至原定候堵压力的15 %?20 %时,需进行补压候堵;
[0036]3.5)候堵结束以后开井,泄压速度控制在0.5?IMPa/min,防止泄压过快堵漏浆回吐;
[0037]4)堵漏后扫塞:
[0038]4.1)扫塞,并在井浆中加入质量浓度为I?2%随钻堵漏剂;
[0039]4.2)离塞子30?60m即开栗循环划眼,控制扫塞速度,扫塞钻压不超过12X10KN;[°04°] 4.3)扫塞50?10m循环I?2周,以确保扫塞过程中的井下安全;
[0041 ] 4.4)连续记录钻塞和放空井段的钻进参数、钻井液性能。
[0042]作为选择,在步骤2.3)加入有机合成堵漏剂之前,加入重晶石调整堵漏浆的密度。
[0043]作为选择,所述步骤3.3)挤注堵漏作业中,若地层
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