CN113105878A - 一种兼具储层保护及增渗功能的可选择性解除堵漏材料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油天然气钻井堵漏材料技术领域，是一种兼具储层保护及增渗功能的可选择性解除堵漏材料，由高强度支撑材料与填充材料组成，采用高强度支撑材料作为架桥材料，可解除材料作为填充材料。高强度支撑材料抗压能力高、摩擦系数大，易于在裂缝内架桥形成封堵层。可解除材料在储层温度、压力及解除液等条件下，可以选择性溶解、移除。针对毫米级裂缝宽度的裂缝性储层，堵漏材料在裂缝中形成裂缝封堵层，能够有效控制工作液漏失。在完井投产过程中，对堵漏材料选择性溶解、移除，可以将裂缝封堵层转变为裂缝支撑层，起到保持并适度改善裂缝导流能力的作用，实现储层保护与增渗改造一体化。

Description

一种兼具储层保护及增渗功能的可选择性解除堵漏材料

技术领域

本发明属于石油天然气钻井堵漏材料技术领域，特别涉及一种兼具储层保护及增渗功能的可选择性解除堵漏材料。

背景技术

裂缝性油气藏分布广泛，储量巨大，是油气开发的重要对象。据不完全统计，裂缝性复杂储层的油气储量占油气总储量的50％左右。裂缝既是油气渗流的重要通道，又是外来流体侵入造成储层损害的主要漏失通道。工作液漏失会造成严重的储层损害，降低储层的渗透率，增加钻井时间成本和大量的物资损耗等一系列问题。

裂缝快速有效封堵能够很好地控制工作液漏失并保护裂缝性储层。目前，钻井液中添加钻井堵漏材料是现场常用堵漏的有效方法之一。现有技术普遍选用桥接堵漏材料对裂缝漏失性储层进行封堵，使用堵漏材料封堵裂缝可以减少工作液漏失。但完井投产后，桥接堵漏材料形成的裂缝封堵层也会部分地阻碍油气向井筒流动，影响油气井的产能。

对于孔隙型、微裂缝性储层漏失，其漏失通道小于100μm，屏蔽暂堵技术能够使井壁周围快速形成渗透率几乎为零的屏蔽环，防止液相和固相进入储层进一步造成损害，主要依靠负压差返排解除滤饼，或射孔穿越屏蔽环，或酸洗解除内滤饼。当裂缝宽度达到毫米级水平后，裂缝性储层中工作液漏失现象更加严重，工作液漏失量大、漏失速率快。屏蔽暂堵技术难以有效控制工作液漏失，且在生产过程，随着流体采出，储层压力降低，裂缝趋于闭合，降低了储层的导流能力。所以，对于毫米级裂缝宽度裂缝性储层漏失问题，除了要求对储层漏失段进行封堵，防止工作液进一步侵入储层深部，还要求在裂缝封堵层解除充填材料后，保留在裂缝中的固相颗粒能够较好地支撑裂缝，以保持并适度改善裂缝的导流能力。然而，目前尚未有对毫米级宽度裂缝储层能进行有效封堵而且能进行有效的解堵的方法和措施。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种兼具储层保护及增渗功能的可选择性解除堵漏材料。

为了解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种兼具储层保护及增渗功能的可选择性解除堵漏材料，由高强度支撑材料与可解除材料组成，根据其不同作用，每1000ml钻井液中所述材料的加量为：

高强度支撑材料20～80g；

可解除材料10～40g。

进一步的是：上述兼具储层保护及增渗功能的可选择性解除堵漏材料，所述高强度支撑材料为有机高分子材料、石英砂、陶粒中的一种或多种的组合物，粒径为储层裂缝宽度的0.3～0.8倍。

进一步的是：上述兼具储层保护及增渗功能的可选择性解除堵漏材料，所述可解除材料为碳酸钙颗粒、油溶性树脂、自降解材料中的一种或多种的组合物。

进一步的是：上述兼具储层保护及增渗功能的可选择性解除堵漏材料，所述可解除材料粒径介于1/5～1/3倍高强度支撑材料的粒径。

进一步的是：上述兼具储层保护及增渗功能的可选择性解除堵漏材料，所述高强度支撑材料与可解除材料质量比处于1:1到3:1范围内。

进一步的是：上述兼具储层保护及增渗功能的可选择性解除堵漏材料，所述可解除材料中的碳酸钙颗粒可使用15％盐酸溶液进行解除，自降解材料在储层地质条件下会加速降解，油溶性树脂会暂时填充于支撑材料形成的孔隙空间中，继续承受部分来自裂缝面的压差，保持裂缝封堵层的结构稳定性，当储层油气在生产压差作用下，开始从支撑的裂缝中流出，油溶性树脂逐渐溶解于其中，被带出到地面。

进一步的是：上述兼具储层保护及增渗功能的可选择性解除堵漏材料，所述可解除材料在裂缝封堵层中解除后，溶于返排液或储层流体中，不会对储层造成二次损害。

本发明一种兼具储层保护及增渗功能的可选择性解除堵漏材料的有益效果是：

1.兼具储层保护及增渗功能的可选择性解除堵漏材料形成的裂缝封堵层在完井投产时进行选择性溶解、移除，不同可解除材料的解除存在时间差，解除具有一定的先后顺序，裂缝封堵层中的堵漏材料受力逐渐转移到高强度支撑材料，以保持裂缝支撑层的稳定性，防止因受力的突变而造成裂缝支撑结构破坏；

2.兼具储层保护及增渗功能的可选择性解除堵漏材料形成的裂缝封堵层在完井投产时进行选择性溶解、移除，保留的高强度支撑材料能够形成裂缝封堵层支撑结构，达到封堵裂缝向支撑裂缝的转变，可以保持并适度改善裂缝的导流能力；

3.兼具储层保护及增渗功能的可选择性解除堵漏材料在裂缝漏失性储层的漏失位置形成封堵，减少工作液漏失，在完井投产时，对裂缝封堵层中堵漏材料选择性溶解、移除，能够将裂缝漏失通道转化为油气渗流通道，化“危”为“机”，实现储层保护与增渗改造一体化。

附图说明

图1为兼具储层保护及增渗功能的可选择性解除堵漏材料封堵和选择性解除示意图；

图2为兼具储层保护及增渗功能的可选择性解除堵漏材料封堵实验结果图；

图3为选择性解除裂缝封堵层中的堵漏材料后裂缝导流效果图；

图4为选择性解除裂缝封堵层中的堵漏材料后裂缝实物图；

图中：1表示裂缝，2表示可解除材料，3表示高强度支撑材料，4表示井筒。

具体实施方式

参看图1。

一种兼具储层保护及增渗功能的可选择性解除堵漏材料，主要由可解除材料2、高强度支撑材料3、被井筒4中的钻井液带入裂缝1中，高强度支撑材料3、可解除材料2在裂缝1狭窄处协同作用形成封堵。使用15％盐酸溶液解除裂缝封堵层中的可解除材料。首先，可解除材料2中的碳酸钙颗粒溶解，自降解材料降解速率加快，体积减小，然后油溶性树脂在油气流向井筒的过程中逐渐溶解，整个解除过程受力缓慢转移到高强度支撑材料3上，使高强度支撑材料保持裂缝继续张开，避免因受力突变而造成支撑结构破坏，能够保持裂缝支撑结构的稳定性，实现封堵裂缝向支撑裂缝的转变，且能够保持并适度改善裂缝的导流能力。

下面结合具体实例对本发明做详细说明(实例)。

针对缝宽为1.0-0.5mm的楔形裂缝，本实例提出的堵漏材料，由高强度支撑材料3、可解除材料2组成，每1000ml钻井液中所述材料的加量为：

高强度支撑材料60g；

可解除材料30g；

可解除材料中，碳酸钙颗粒：自降解材料：油溶性树脂＝1：3：1。

具体的，称取粒径为0.3-0.8mm的高强度支撑材料陶粒60g、粒径为0.1-0.2mm的碳酸钙颗粒6g、粒径为0.1-0.2mm的自降解材料18g、粒径为0.1-0.2mm的油溶性树脂6g，4种材料混合均匀得到兼具储层保护及增渗功能的可选择性解除堵漏材料，将其加入1000ml钻井液后得到堵漏浆。

采用实例制得的堵漏浆进行性能测试，测试过程及结果如下：

将缝宽为1.0-0.5mm的钢质柱塞放入岩心夹持器中，施加8MPa围压，将配制的堵漏浆倒入工作液釜体，使用高压氮气瓶将工作液釜体内压力调至1MPa，待漏失量稳定，打开岩心出口端阀门，以2MPa的梯度增加釜体内压力，待各压力稳定一段时间，若工作液釜体内的压力达到某一个压力点时，漏失量迅速增加，工作液釜体中压力快速下降，则记录上一个压力点作为裂缝封堵层的承压能力。图2为本发明堵漏材料在钢质柱塞裂缝中形成裂缝封堵层的封堵压力曲线图，上述实验结果表明，兼具储层保护及增渗功能的可选择性解除堵漏材料所形成的裂缝封堵层承压能力大于6.5MPa，证明该堵漏材料有较好的承压能力。使用15％盐酸溶液对可选择性解除堵漏材料形成的裂缝封堵层进行解除，测得裂缝封堵层堵漏材料解除率为40％-45％。选择性解除钢质柱塞裂缝内堵漏材料，将钢质柱塞放入岩心夹持器，对钢质柱塞进行应力加载和应力卸载，测量不同有效应力作用下的渗透率，图3为本发明堵漏材料在钢质柱塞裂缝中被选择性解除后支撑裂缝在不同有效应力作用下的渗透率，裂缝渗透率随有效应力增大，渗透率逐渐降低，下降幅度较大，但在应力卸载过程中其渗透率恢复较好。图4为本发明堵漏材料在钢质柱塞裂缝中被选择性解除后部分堵漏材料形成的裂缝支撑结构实物图。

Claims (4)

1.一种兼具储层保护及增渗功能的可选择性解除堵漏材料，其特征在于，由高强度支撑材料与可解除材料组成，根据其不同作用，每1000ml钻井液中所述材料的加量为：

高强度支撑材料20～80g；

可解除材料10～40g。

2.根据权利要求1所述一种兼具储层保护及增渗功能的可选择性解除堵漏材料，其特征在于，所述高强度支撑材料为有机高分子材料、石英砂、陶粒中的一种或多种的组合物，粒径为储层裂缝宽度的0.3～0.8倍。

3.根据权利要求1所述一种兼具储层保护及增渗功能的可选择性解除堵漏材料，其特征在于，所述可解除材料为碳酸钙颗粒、油溶性树脂、自降解材料中的一种或多种的组合物，且粒径介于1/5～1/3倍高强度支撑材料的粒径。

4.根据权利要求1所述一种兼具储层保护及增渗功能的可选择性解除堵漏材料，其特征在于，所述可解除材料填充于高强度支撑材料之间架桥形成的孔隙中，对裂缝通道进行致密封堵，完井投产时，裂缝封堵层中的可解除材料能在不同解除条件下选择性解除，裂缝封堵层转变为裂缝支撑层，可保持并适度改善裂缝导流能力。

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