CN111793484B - 一种堵漏浆及一种油气井钻井漏失的控滤失堵漏方法 - Google Patents
一种堵漏浆及一种油气井钻井漏失的控滤失堵漏方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种堵漏浆及一种油气井钻井漏失的控滤失堵漏方法，属于油气田勘探开发堵漏技术领域。本发明提供的水基悬浮液或油基悬浮液有很好的悬浮作用，可以保证在泵送过程中堵漏材料不沉降，堵漏浆不产生滤失，而是在加压挤注的过程中滤失，这样就可以保证堵漏浆进入漏点裂缝，在裂缝中形成有效的堆积，封堵成功率高。本发明提供的控滤失堵漏方法采用水基悬浮液或油基悬浮液制备的堵漏浆具有很好的控滤失作用，可以根据现场需要调整堵漏浆的滤失时间；可以有效避免快速滤失带来的封门；还可以有效避免不滤失带来的堵漏材料无法驻留的问题，实现对漏失层的有效封堵。
Description
技术领域
本发明涉及油气田勘探开发堵漏技术领域，尤其涉及一种堵漏浆及一种油气井钻井漏失的控滤失堵漏方法。
背景技术
目前除了水泥浆或者化学凝胶类堵漏材料外，其余的堵漏材料均需要用悬浮液将其携带至地层漏层中。目前比较常用的是快速滤失堵漏浆体系和不滤失堵漏浆体系。快速滤失堵漏浆体系在进入漏失井段后，在钻井液液柱压力和地层压力所产生压差作用下，浆液迅速失水，形成滤饼，滤失速度可达到30s以内，这类堵漏浆体系容易在漏层缝口和井壁形成泥饼，导致封门，如果地层呼吸作用造成返吐，则无法实现有效封堵，而且在循环洗井的过程中，如果控制不好洗井的排量，很容易将形成的泥饼破坏，使封堵失效。同时快速滤失还可能在井筒中形成段塞，导致形成封堵的假象，而且容易带来灌香肠的风险，同时后续钻井施工中钻塞后会复漏。对于不滤失堵漏浆体系，浆体具有很好的携带性，会使堵漏材料在漏层中无法驻留、堆积，而无法实现有效的封堵。
侯士立在《高滤失承压堵漏技术》一文中介绍了一种高滤失堵漏剂，该堵漏剂可以将滤失时间控制在30s以内，也指出了高滤失堵漏剂不适合处理大裂缝的恶性漏失，而且高滤失堵漏剂溶液在井壁上形成滤失层，在循环过程中不能使用大排量，大排量循环会将滤失层破坏掉，影响封堵效果。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种堵漏浆及一种油气井钻井漏失的控滤失堵漏方法。本发明提供的堵漏浆可以有效避免快速滤失带来的封门，还可以有效避免不滤失带来的堵漏材料无法驻留的问题。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种堵漏浆，包括悬浮液和堵漏材料，所述悬浮液和堵漏材料的用量比为1m3:50～300kg；所述悬浮液为水基悬浮液或油基悬浮液；
所述水基悬浮液包括水和水性悬浮剂，所述水和水性悬浮剂的用量比为 1m3:10～50kg；所述水性悬浮剂包括钠膨润土和增粘剂；
所述油基悬浮液包括油基和油性悬浮剂，所述油基为柴油或白油；所述油基与油性悬浮剂的用量比为1m3:10～50kg；所述油性悬浮剂包括有机土和纳米苯乙烯系嵌段共聚物。
优选地，所述堵漏材料为核桃壳、棉籽壳、碳酸钙、石墨、纤维和油基钻井液堵漏材料中的一种或多种。
优选地，所述悬浮液的密度为1.0～2.3g/cm3。
优选地，所述水性悬浮剂中钠膨润土和增粘剂的质量比为40～80：20～60。
优选地，所述水性悬浮剂中钠膨润土和增粘剂的质量比为50～60：40～50。
优选地，所述增粘剂为黄原胶、卡拉胶、瓜尔胶和聚丙烯酰胺中的一种或几种。
优选地，所述油性悬浮剂中有机土和纳米苯乙烯系嵌段共聚物的质量比为30～80：20～70。
优选地，所述油性悬浮剂中有机土和纳米苯乙烯系嵌段共聚物的质量比为40～70：30～60。
优选地，所述纳米苯乙烯系嵌段共聚物的粒径为50～200nm；所述纳米苯乙烯系嵌段共聚物为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物和苯乙烯-乙烯-丙烯- 苯乙烯型嵌段共聚物中的一种或几种。
本发明还提供了上述技术方案所述的堵漏浆对油气井钻井漏失的控滤失堵漏方法，包括以下步骤：
(1)配制上述技术方案所述的堵漏浆；
(2)下钻杆至油气井钻井漏失层上方20～50m，泵送所述堵漏浆，用钻井液将所述堵漏浆进行顶替，当钻杆内堵漏浆液面和环空堵漏浆液面高度一致时，停止顶替，上提钻杆至堵漏浆液面顶部；
(3)关井加压挤注。
本发明提供了一种堵漏浆，包括悬浮液和堵漏材料，所述悬浮液和堵漏材料的用量比为1m3:(50～300)kg；所述悬浮液为水基悬浮液或油基悬浮液；所述水基悬浮液包括水和水性悬浮剂，所述水和水性悬浮剂的用量比为1m3: (10～50)kg；所述水性悬浮剂包括钠膨润土和增粘剂；所述油基悬浮液包括油基和油性悬浮剂，所述油基为柴油或白油；所述油基与油性悬浮剂的用量比为1m3:(10～50)kg；所述油性悬浮剂包括有机土和纳米苯乙烯系嵌段共聚物。本发明提供的水基悬浮液或油基悬浮液有很好的悬浮作用，可以保证在泵送过程中堵漏材料不沉降，堵漏浆不产生滤失，而是在加压挤注的过程中滤失，这样就可以保证堵漏浆进入漏点裂缝，在裂缝中形成有效的堆积，封堵成功率高。
本发明还提供了利用上述技术方案所述的堵漏浆对油气井钻井漏失的控滤失堵漏方法，本发明的控滤失堵漏方法采用水基悬浮液或油基悬浮液制备的堵漏浆具有很好的控滤失作用，可以根据现场需要调整堵漏浆的滤失时间；可以有效避免快速滤失带来的封门；还可以有效避免不滤失带来的堵漏材料无法驻留的问题，实现对漏失层的有效封堵。
具体实施方式
本发明提供了一种堵漏浆，包括悬浮液和堵漏材料，所述悬浮液和堵漏材料的用量比为1m3:(50～300)kg；所述悬浮液为水基悬浮液或油基悬浮液；
所述水基悬浮液包括水和水性悬浮剂，所述水和水性悬浮剂的用量比为 1m3:(10～50)kg；所述水性悬浮剂包括钠膨润土和增粘剂；
所述油基悬浮液包括油基和油性悬浮剂，述油基为柴油或白油；所述油基与油性悬浮剂的用量比为1m3:(10～50)kg；所述油性悬浮剂包括有机土和纳米苯乙烯系嵌段共聚物。
在本发明中，所述堵漏材料优选为核桃壳、棉籽壳、碳酸钙、石墨、纤维和油基钻井液堵漏材料中的一种或多种；本发明对所述核桃壳、棉籽壳、碳酸钙、石墨、纤维和油基钻井液堵漏材料的来源不做具体限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。本发明对所述堵漏材料的粒径不做具体限定，本领域技术人员结合现场漏失情况选择，满足可以通过泥浆泵泵送即可。
在本发明中，所述水性悬浮剂中钠膨润土和增粘剂的质量比优选为 (40～80)：(20～60)，进一步优选为(50～60)：(40～50)。本发明对所述钠膨润土的粒径不做特殊要求。在本发明中，所述增粘剂优选为黄原胶、卡拉胶、瓜尔胶和聚丙烯酰胺中的一种或几种。在本发明中，所述悬浮液的密度优选为1.0～2.3g/cm3；当所述水性悬浮剂与堵漏材料混合后，所得混合物的密度达不到1.0～2.3g/cm3，优选通过加入重晶石使所述悬浮液的密度为1.0～2.3g/cm3，本发明对所述重晶石的粒径不做具体限定，本领域技术人员根据施工的实际情况进行设置即可。
在本发明中，所述油性悬浮剂中有机土和纳米苯乙烯系嵌段共聚物的质量比优选为(30～80)：(20～70)，进一步优选为(40～70)：(30～60)。本发明对所述有机土 的粒径不做具体限定。在本发明中，所述纳米苯乙烯系嵌段共聚物的粒径优选为50～200nm；所述纳米苯乙烯系嵌段共聚物优选为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物和苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物中的一种或几种。在本发明中，所述悬浮液的密度优选为1.0～2.3g/cm3；当所述油性悬浮剂与堵漏材料混合后，所得混合物的密度达不到1.0～2.3g/cm3，优选通过加入重晶石使所述悬浮液的密度为1.0～2.3g/cm3，本发明对所述重晶石的粒径不做具体限定，本领域技术人员根据施工的实际情况进行设置即可。
本发明还提供了一种利用上述技术方案所述的堵漏浆对油气井钻井漏失的控滤失堵漏方法，包括以下步骤：
(1)配制所述堵漏浆；
(2)下钻杆至油气井钻井漏失层上方20～50m，泵送所述堵漏浆，用钻井液将所述堵漏浆进行顶替，当钻杆内堵漏浆液面和环空堵漏浆液面高度一致时，停止顶替，上提钻杆至堵漏浆液面顶部；
(3)关井加压挤注。
本发明配制所述堵漏浆。本发明对所述堵漏浆的配制方法不做具体限定，本领域技术人员根据常规的混合物制备方法进行制备即可。
配制好所述堵漏浆后，本发明下钻杆至油气井钻井漏失层上方20～50m，泵送所述堵漏浆，用钻井液将所述堵漏浆进行顶替，当钻杆内堵漏浆液面和环空堵漏浆液面高度一致时，停止顶替，上提钻杆至堵漏浆液面顶部。
本发明对所述下钻杆的方式不做具体限定，采用本领域技术人员熟知的技术手段即可。本发明对所述顶替的参数不做具体限定，本领域技术人员根据现场情况进行设置即可。
提钻杆至堵漏浆液面顶部后，本发明关井加压挤注。
本发明对所述加压挤注的参数不做具体限定，本领域技术人员根据实际情况进行设置即可。
在本发明中，所述加压挤注过程中压力不再下降，说明已形成封堵。
加压挤注完成后，本发明优选进行封堵测试；所述封堵测试优选包括以下步骤：继续憋压0～12h，然后下入钻杆将井筒中残留的堵漏浆循环出井筒，然后用钻井液循环两周，钻井液液量不减少，则说明封堵成功。
下面结合实施例对本发明提供的堵漏材料及一种油气井钻井漏失的控滤失堵漏方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
某海上油井，钻井液为水基，密度1.28g/cm3。三开钻至6000m时，发生漏失，10min漏失1m3。
现场配制堵漏浆：
所述堵漏浆中海水基悬浮液和堵漏材料(一袋式复合堵漏材料)的用量比为1m3：200kg，所述堵漏材料的材料粒径小于1.5mm；控制堵漏浆滤失时间在30min以内。
所述海水基悬浮液中海水和水性悬浮剂的用量比为1m3：20kg，加重晶石加重至1.28g/cm3；其中水性悬浮剂中钠膨润土和瓜尔胶的重量比为60：40。
现场具体施工步骤如下：
(1)在泥浆罐中加入15m3海水，加入300kg的水性悬浮剂，3000kg堵漏材料，搅拌30min，得到堵漏浆；
(2)下光钻杆至5950m，泵送15m3堵漏浆，并用钻井液进行顶替，当钻杆内堵漏浆液面和环空堵漏浆液面高度一致时，停止顶替，上提钻杆至堵漏浆液面顶部，直到将堵漏浆完全顶替出钻杆；
(3)关井7MPa下憋挤5h后，压力稳定；下入钻杆将井筒中残留的堵漏浆循环出井筒，并用钻井液循环两周验证封堵效果，循环过程中钻井液液量未减少，封堵成功。
实施例2
某陆上油田，钻至4621m时，发生漏失，漏速5～12m3/h，现场使用白油基油基钻井液，密度1.80g/cm3。
堵漏浆中白油基悬浮液和堵漏材料的用量比为1m3：200kg，控制堵漏浆滤失时间在10min以内。
所述白油基悬浮液中白油和油性悬浮剂的用量比为1m3：20kg，加重晶石加重至1.80g/cm3；其中，油性悬浮剂中有机土和粒径为200纳米的苯乙烯- 丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的质量比为70：30。
现场具体施工步骤如下：
(1)在泥浆罐中加入20m3白油，加入400kg的油性悬浮剂，4000kg现场堵漏材料，搅拌30min，得到堵漏浆。
(2)下入钻杆至4600m，泵送20m3海上油井堵漏浆，并用钻井液进行顶替，当钻杆内堵漏浆液面和环空堵漏浆液面高度一致时，停止顶替，上提钻杆至堵漏浆液面顶部，直到将堵漏浆完全顶替出钻杆；
(3)关井，4.3MPa下憋压挤注2h后，压力稳定；下入钻杆将井筒中残留的堵漏浆循环出井筒，并用钻井液循环两周验证封堵效果，循环过程中钻井液液量未减少，封堵成功。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种堵漏浆，其特征在于，由悬浮液和堵漏材料组成，所述悬浮液和堵漏材料的用量比为1m3:(50~300)kg；所述悬浮液为油基悬浮液；所述油基悬浮液包括油基和油性悬浮剂，所述油基为柴油或白油；所述油基与油性悬浮剂的用量比为1m3:(10~50)kg；所述油性悬浮剂为有机土和纳米苯乙烯系嵌段共聚物；
所述堵漏材料为核桃壳、棉籽壳、碳酸钙、石墨、纤维和油基钻井液堵漏材料中的一种或多种；
所述纳米苯乙烯系嵌段共聚物的粒径为50~200nm；所述纳米苯乙烯系嵌段共聚物为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物和苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的堵漏浆，其特征在于，所述悬浮液的密度为1.80g/cm3。
3.根据权利要求1所述的堵漏浆，其特征在于，所述油性悬浮剂中有机土和纳米苯乙烯系嵌段共聚物的质量比为70:30。
4.一种利用权利要求1~3任一项所述的堵漏浆对油气井钻井漏失的控滤失堵漏方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)配制权利要求1~3任一项所述的堵漏浆；
(2)下钻杆至4600m，泵送所述堵漏浆，用钻井液将所述堵漏浆进行顶替，当钻杆内堵漏浆液面和环空堵漏浆液面高度一致时，停止顶替，上提钻杆至堵漏浆液面顶部；
(3)关井加压挤注。
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