CN103013479B - 用于堵漏的砂石混凝浆及其堵漏方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于堵漏的砂石混凝浆及其堵漏方法，用于堵漏的砂石混凝浆包括如下重量百分比的组份直接混合形成：45—50%的豆石，10—15%的山砂，25—30%的水泥，6—10%的粉煤灰，0.6—0.8%的减阻剂(smk)，4—6%的水。本发明通过水泥浆体系混拌不同粒度砂石的方式，以改善水泥浆体系的填充作用，降低其流动性，提高堵层强度，可有效地滞留在漏层内，并与地层胶结和砂石之间凝固，提高了破碎性裂缝的漏层强度，提高了一次性堵漏成功率。
Description
技术领域
本发明涉及石油钻井技术领域，尤其是一种用于堵漏的砂石混凝浆及其堵漏方法，适用于遇垂直裂缝破碎带时发生的恶性漏失。
背景技术
长庆西峰油田侏罗系洛河组地层埋深为700～1200m，垂直和水平裂缝发育良好，易发生失返性漏失，个别区域洛河地层存在垂直裂缝破碎带，长度一般为1-5米，主要特征钻遇垂直裂缝破碎带时伴随钻头加压不上现象，严重还存在多段钻头加压不上现象，这类井采用常规桥塞堵漏、注水泥浆堵漏等基本无效果，需要多充填砾石结合注水泥浆才有效果，堵漏一次成功率低于20%，主要影响因素：
1、常规堵漏材料进入漏层很难形成滞留，形成填充，目前所使用的堵漏材料如桥塞堵漏材料、石粉、水泥等均很难在裂缝破碎带滞留，这些材料对于此类漏失井几乎无效。
2、现存堵漏材料不能同时兼顾填充与胶结，易随开放的地层漏失通道而流走，常规堵漏材料如桥塞堵漏材料、石粉等只有填充能力（且填充能力有限）无胶结能力，材料易随彼此间的空隙而流动被冲刷，不能长久驻留；水泥类堵漏材料虽然可以胶结，但不能形成填充，在连续的漏层通道内易流向漏层远端，达不到堵漏的目的。
3、填充砾石后尾随注水泥堵漏工艺的缺陷，目前填充较裂缝破碎带有效果多的是砾石、石粉等材料；但填充到裂缝漏层内材料粒径较难掌控，大的粒径进不了漏层，小的留不住，在实际施工中往往会出现两种情况，一种注完水泥后井眼无水泥塞，水泥浆将裂缝中砾石冲刷带走，二种注完水泥后水泥全部在井筒内成塞，大粒径的砾石没能进入裂缝，将水泥浆全部滞留在井眼中。
发明内容
本发明的目的在于克服现有堵漏材料存在的上述问题，提供一种用于堵漏的砂石混凝浆及其堵漏方法，本发明通过水泥浆体系混拌不同粒度砂石的方式，以改善水泥浆体系的填充作用，降低其流动性，提高堵层强度，可有效地滞留在漏层内，并与地层胶结和砂石之间凝固，提高了破碎性裂缝的漏层强度，提高了一次性堵漏成功率。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种用于堵漏的砂石混凝浆，其特征在于，包括如下重量百分比的组份直接混合形成：45—50%的豆石，10—15%的山砂，25—30%的水泥，6—10%的粉煤灰，0.6—0.8%的减阻剂，4—6%的水。
所述豆石的平均粒径为1—6毫米。
所述山砂的粒径为0.2—1毫米。
所述减阻剂为钻井液中常用的磺化栲胶，代号SMK。
所述粉煤灰满足通过40—50μm方孔筛余量不大于25%。
所述水泥是指油井用G级水泥。
一种用于堵漏的砂石混凝浆的堵漏方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、配制4—8方砂石混凝浆，钻杆下到漏层以上10—20米，通过钻具将砂石混凝浆以0.4—0.6方/分钟的排量匀速泵入漏层内；
b、完成砂石混凝浆的泵入工作后，用清水将钻具内的砂石混凝浆排出，起钻候凝至少10小时。
所述a步骤中，钻杆下到漏层以上10—20米，泵车管线通过接头与井口钻杆连接，搅拌车将砂石混凝浆倒入泵送车的料斗内，砂石泵以0.4—0.6方/分钟的排量匀速通过钻具将砂石混凝浆送入漏层内。
所述b步骤中，待泵车完成砂石混凝浆的泵入工作后，将钻杆上连接泵车管线卸掉，接上方钻杆，计算入井钻具内容积，用清水将钻具内的砂石混凝浆顶替排出，起钻候凝至少10小时。
采用本发明的优点在于：
一、本发明包括如下重量百分比的组份直接混合形成：45—50%的豆石，10—15%的山砂，25—30%的水泥，6—10%的粉煤灰，0.6—0.8%的减阻剂，4—6%的水，通过水泥浆体系混拌不同粒度砂石的方式，以改善水泥浆体系的填充作用，降低其流动性，提高堵层强度，可有效地滞留在漏层内，并与地层胶结和砂石之间凝固，提高了破碎性裂缝的漏层强度，提高了一次性堵漏成功率，使其超过40%。
二、本发明中，所述豆石的平均粒径为1—6毫米，所述山砂的粒径为0.2—1毫米，将不同粒度的砾石与水泥浆体系有效混合，达到了堵漏体系在漏层内填充与胶结固化一体化的效果，并且砂石大比例的混入，使其在裂缝漏层中架桥能力和强度有了大的提高。
三、本发明中，减阻剂为钻井液中常用的磺化栲胶，代号SMK 。具有的优点为：可以调整体系流动性，便于泵入井内，降低施工中的管线压力。
四、本发明中，所述粉煤灰满足通过40—50μm方孔筛余量不大于25%，具有的优点为：增加体系粘稠度，使堵漏体系在漏层内填充与胶结固化为一体化的效果更明显。
五、本发明所述a步骤中，钻杆下到漏层以上10—20米，泵车管线通过接头与井口钻杆连接，搅拌车将砂石混凝浆倒入泵送车的料斗内，砂石泵以0.4—0.6方/分钟的排量匀速通过钻具将砂石混凝浆送入漏层内，利用建筑用的搅拌车和泵送车，以及钻杆和泵送管线转换接头，有效解决了砂石水泥浆的搅拌和泵送到裂缝漏层问题。
本发明用于鄂尔多斯盆地钻井过程处理井漏复杂作业中，主要封堵1200m井深内的岩性砂岩(洛河层)的漏层；适用于陇东区块洛河组钻遇垂直裂缝破碎带时伴随钻头加压不上的恶性漏失。尤其是处理漏层性质即含水量大、矿化度高、存在区域性垂直裂缝等特点具有独特之处，能提高堵漏成功率，有很好的市场应用前景。
具体实施方式
实施例1
一种用于堵漏的砂石混凝浆，包括如下重量百分比的组份直接混合形成：45%的豆石，15%的山砂，25%的水泥，10%的粉煤灰，0.6%的减阻剂，4.4%的水。
本发明的优选实施方式为，所述豆石的平均粒径为2—4毫米，所述山砂的粒径为0.5—0.8毫米，这种组合，与水泥浆体系更能有效混合，达到了堵漏体系在漏层内填充与胶结固化一体化的效果更好。
本发明中，所述减阻剂为钻井液中常用的磺化栲胶，代号SMK。
结合豆石和山砂的粒径，所述粉煤灰满足通过44—48μm方孔筛余量不大于25%。另外，所述水泥是指油井用G级水泥。
一种用于堵漏的砂石混凝浆的堵漏方法，包括如下步骤：
a、配制4方砂石混凝浆，钻杆下到漏层以上10米，通过钻具将砂石混凝浆以0.4方/分钟的排量匀速泵入漏层内；
b、完成砂石混凝浆的泵入工作后，用清水将钻具内的砂石混凝浆排出，起钻候凝至少10小时。
所述a步骤中，钻杆下到漏层以上10米，泵车管线通过接头与井口钻杆连接，搅拌车将砂石混凝浆倒入泵送车的料斗内，砂石泵以0.4方/分钟的排量匀速通过钻具将砂石混凝浆送入漏层内。
所述b步骤中，待泵车完成砂石混凝浆的泵入工作后，将钻杆上连接泵车管线卸掉，接上方钻杆，计算入井钻具内容积，用清水将钻具内的砂石混凝浆顶替排出，起钻候凝至少10小时。
实施例2
一种用于堵漏的砂石混凝浆，包括如下重量百分比的组份直接混合形成： 50%的豆石，10%的山砂，29%的水泥，6%的粉煤灰，0.8%的减阻剂，4.2%的水。
本发明的优选实施方式为，所述豆石的平均粒径为6毫米。进一步地，所述山砂的粒径为1毫米。
本发明中，减阻剂为钻井液中常用的磺化栲胶，代号SMK 。减阻剂用于调整体系流动性。为现有市售产品。
结合豆石和山砂的粒径，所述粉煤灰满足通过50μm方孔筛余量不大于25%，粉煤灰是增加体系粘稠度。合豆石、山砂的粒径和粉煤灰的目数结合，效果更明显。
本发明中，所述水泥是指油井用G级水泥，为现有市售产品。
一种用于堵漏的砂石混凝浆的堵漏方法，包括如下步骤：
a、配制8方砂石混凝浆，钻杆下到漏层以上20米，通过钻具将砂石混凝浆以0.6方/分钟的排量匀速泵入漏层内；
b、完成砂石混凝浆的泵入工作后，用清水将钻具内的砂石混凝浆排出，起钻候凝15小时。
所述a步骤中，钻杆下到漏层以上20米，泵车管线通过接头与井口钻杆连接，搅拌车将砂石混凝浆倒入泵送车的料斗内，砂石泵以0.6方/分钟的排量匀速通过钻具将砂石混凝浆送入漏层内。
所述b步骤中，待泵车完成砂石混凝浆的泵入工作后，将钻杆上连接泵车管线卸掉，接上方钻杆，计算入井钻具内容积，用清水将钻具内的砂石混凝浆顶替排出，起钻候凝15小时。
实施例3
一种用于堵漏的砂石混凝浆，包括如下重量百分比的组份直接混合形成：48%的豆石，12%的山砂，27.3%的水泥，8%的粉煤灰，0.7%的减阻剂，4%的水。
本发明的优选实施方式为，所述豆石的平均粒径为3毫米。进一步地，所述山砂的粒径为0.7毫米。
本发明的又一优选实施方式为，结合豆石和山砂的粒径，所述粉煤灰满足通过45μm方孔筛余量不大于25%。
一种用于堵漏的砂石混凝浆的堵漏方法，包括如下步骤：
a、配制5方砂石混凝浆，钻杆下到漏层以上15米，通过钻具将砂石混凝浆以0.5方/分钟的排量匀速泵入漏层内；
b、完成砂石混凝浆的泵入工作后，用清水将钻具内的砂石混凝浆排出，起钻候凝17小时。
所述a步骤中，钻杆下到漏层以上15米，泵车管线通过接头与井口钻杆连接，搅拌车将砂石混凝浆倒入泵送车的料斗内，砂石泵以0.5方/分钟的排量匀速通过钻具将砂石混凝浆送入漏层内。
所述b步骤中，待泵车完成砂石混凝浆的泵入工作后，将钻杆上连接泵车管线卸掉，接上方钻杆，计算入井钻具内容积，用清水将钻具内的砂石混凝浆顶替排出，起钻候凝17小时。
实施例4
砂石混凝浆按堵漏要求配制4-8方左右，配制完成后装入混砂凝浆搅拌车，并与砂石泵车一起进入施工井场，期间搅拌车不停搅拌，且要求在配制好后4小时之内入井，以防提前凝固。砂石混凝浆由豆石、山砂和粉煤灰、水泥、减阻剂和水组成。一种用于堵漏的砂石混凝浆，其特征在于，包括如下重量百分比的组份直接混合形成：其中，45.4%的豆石，10%的山砂，30%的水泥， 10%的粉煤灰，0.6%的减阻剂，4%的水。
光钻杆下到漏层以上10米，泵车管线通过接头与井口钻杆连接，搅拌车分批逐渐缓慢将砂石混凝浆倒入泵送车的料斗内，砂石泵以0.5方/分钟的排量匀速通过钻具将砂石混凝浆送入漏层内。
待泵车完成砂石混凝浆的泵入工作后，将钻杆上连接泵车管线卸掉，接上方钻杆，计算入井钻具内容积，用清水将钻具内的砂石混凝浆完全顶替出去，顶替期间活动钻具，使其尽量多的进入漏层内，起钻候凝10小时。
候凝结束后，井口灌浆返出后可以下钻，下入钻具结构需简单，且不带动力钻具和扶正器，下钻探到砂石混凝浆塞后采用高粘度聚合物钻砂石塞，每钻完1根循环一周，保证砂石充分携带出井筒，避免卡钻，钻穿漏层后起钻倒换正常钻进钻具结构。
本发明在西峰油田现场试验了2口井，共堵漏2次：其中1次堵漏成功，无复发，堵漏成功率达50%。高于常规堵漏一次成功率30个百分点。
Claims (4)
1.一种用于堵漏的砂石混凝浆，其特征在于，包括如下重量百分比的组份直接混合形成：45—50%的豆石，10—15%的山砂，25—30%的水泥，6—10%的粉煤灰，0.6—0.8%的减阻剂，4—6%的水；所述豆石的平均粒径为1—6毫米；所述山砂的粒径为0.2—1毫米；所述减阻剂为磺化栲胶；所述粉煤灰满足通过40—50μm方孔筛余量不大于25%。
2.根据权利要求1所述的一种用于堵漏的砂石混凝浆的堵漏方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、配制4—8方砂石混凝浆，钻杆下到漏层以上10—20米，通过钻具将砂石混凝浆以0.4—0.6方/分钟的排量匀速泵入漏层内；
b、完成砂石混凝浆的泵入工作后，用清水将钻具内的砂石混凝浆排出，起钻候凝至少10小时。
3.根据权利要求2所述的用于堵漏的砂石混凝浆的堵漏方法，其特征在于：所述a步骤中，钻杆下到漏层以上10—20米，泵车管线通过接头与井口钻杆连接，搅拌车将砂石混凝浆倒入泵送车的料斗内，砂石泵以0.4—0.6方/分钟的排量匀速通过钻具将砂石混凝浆送入漏层内。
4.根据权利要求2或3所述的用于堵漏的砂石混凝浆的堵漏方法，其特征在于：所述b步骤中，待泵车完成砂石混凝浆的泵入工作后，将钻杆上连接泵车管线卸掉，接上方钻杆，计算入井钻具内容积，用清水将钻具内的砂石混凝浆顶替排出，起钻候凝至少10小时。
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