CN113956857B - 一种堵漏剂及堵漏材料与钻完井漏失堵漏方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种堵漏剂及堵漏材料与钻完井漏失堵漏方法。该堵漏剂为热敏性树脂堵漏剂,热敏性树脂包含质量比为5:1‑3:1的热固型酚醛树脂和环氧树脂。堵漏材料包含不进行混合的粗纤维和堵漏剂,粗纤维的直径为13.7‑17.7mm、长度为30‑150mm。采用上述堵漏材料进行堵漏的堵漏方法包括:在向地层注入堵漏剂之前先注入粗纤维。上述堵漏方法能够更有效的实现钻完井堵漏,相对于现有单纯注堵漏剂的堵漏工艺,更有助于实现地层恶性漏失堵漏,对高角度大裂缝发育失返性地层的承压封堵和高压气层封堵具有更好的适应性,能够显著提升高角度裂缝发育地层、或岩溶性地层、或“气、油、水”三相带分布地层堵漏成功率,且成本低。
Description
技术领域
本发明属于油气田勘探开发工程领域,具体涉及一种堵漏剂及堵漏材料与钻完井漏失堵漏方法。
背景技术
油气藏钻、完井过程中,钻遇高角度大缝洞,常产生失返性恶性漏失,影响正常的钻进和固井完井,需要采取有效的堵漏措施。
目前,现有的随钻堵漏技术遵循“应力笼”原理。即:通过“楔子”和“填塞”,作用于裂缝两侧形成压缩环,提高井眼强度。工艺上采用各种粒径匹配的颗粒材料与水泥浆结合,对高角度大缝洞进行填充作业。但由于(1)漏失地层裂缝、孔洞高角度(70-80°)发育,以张性缝为主,承压能力低;(2)地层中介质复杂,对于“气、油、水”三相分带分布的地层,堵漏浆与地层各相流体都存在较大的密度差,在重力作用下快速沿高角度大缝洞,漏失沉入地层深部,在固结前无法有效驻留,造成堵漏失败,成功率低。岩石力学计算表明,堵漏材料在裂缝入口内一定距离堵塞(“封喉或封腰”)为堵塞裂缝的最佳位置形式。目前的堵漏研究多基于水相,对于气顶封堵大缝洞的研究缺乏科学的堵漏方法和工艺手段,特别是堵漏剂驻留技术还需要进一步研究完善。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钻完井漏失堵漏方法,该方法能够更有效的实现钻完井堵漏。该方法相对于现有的单纯注堵漏剂的钻完井漏失堵漏工艺,更有助于实现钻完井过程中的地层恶性漏失堵漏,对高角度大裂缝发育失返性地层的承压封堵和高压气层封堵具有更好的适应性,能够一定程度上提升高角度裂缝发育地层、或岩溶性地层、或“气、油、水”三相带分布地层进行堵漏的成功率,并且该方法操作成本较低。
本发明的目的还在于提供一种与本发明提供的钻完井漏失堵漏方法配合能够更高效实现钻完井堵漏的堵漏剂以及堵漏材料。
为了实现上述目的,本发明提供一种堵漏剂,所述堵漏剂为热敏性树脂堵漏剂包括热敏性树脂;其中,
所述热敏性树脂包含质量比为5:1-3:1的热固型酚醛树脂和环氧树脂。
本发明提供的上述堵漏剂,能够满足不同温度条件的堵漏使用,实测抗压强度能够达15MPa以上。
在上述堵漏剂中,优选地,所述堵漏剂进一步包含溶剂、固化剂、催化剂和增塑剂;其中,所述溶剂优选包括乙醇、乙二醇和乙酸乙酯等中的至少一种;所述固化剂优选为有机胺类固化剂,例如包括间苯二胺和三乙胺等中的至少一种;所述催化剂优选为对甲基苯磺酸;所述增塑剂优选为邻苯二甲酸二丁酯。在一具体实施方式中,以热敏性树脂的总质量为100%计,所述溶剂的质量含量为5-7%,催化剂的质量含量为0.8-2.1%,固化剂的质量含量为1-3%,增塑剂的质量含量为1-3%。
在上述堵漏剂中,优选地,所述堵漏剂进一步包含细纤维,所述细纤维的直径为3.0-11.2mm、长度为5-20mm。更优选地,所述细纤维的线密度0.11-0.89dtex。
本发明还提供一种堵漏材料,所述堵漏材料包括粗纤维和上述堵漏剂,粗纤维与上述堵漏剂不进行混合,其中,所述粗纤维的直径为8-30mm、长度为30-150mm。
在上述堵漏材料中,优选地,所述堵漏材料中的粗纤维以粗纤维悬浮液的形式存在即所述堵漏材料包含粗纤维悬浮液和堵漏剂,粗纤维与堵漏剂不进行混合,其中,所述粗纤维的直径为8-30mm、长度为30-150mm。更优选地,以粗纤维悬浮液的质量为100%计,所述粗纤维的质量占比为0.02-0.2%。进一步优选地,以粗纤维悬浮液的质量为100%计,所述粗纤维的质量占比为0.02-0.05%或者0.05%-2%。在一具体实施方式中,所述粗纤维悬浮液可以以水作为分散介质。
在上述堵漏材料中,优选地,所述粗纤维的直径为13.7-17.7mm。
在上述堵漏材料中,优选地,所述粗纤维的线密度2.0-3.3分特克斯(dtex)。
在上述堵漏材料中,优选地,所述粗纤维包括毛型纤维、麻型纤维和木质纤维中的至少一种;更优选地,所述粗纤维包括木质纤维、亚麻纤维、黄麻纤维和苎麻纤维等植物纤维中的至少一种。
为了实现上述目的,本发明提供了一种钻完井漏失堵漏方法,其中,该方法采用本发明提供的上述堵漏材料进行堵漏,该方法包括:在向地层注入所述堵漏剂之前先注入粗纤维。
本发明提供的优选方案注入粗纤维后配合注入热敏性树脂堵漏剂,能够很好的实现钻完井过程中的地层恶性漏失堵漏,很好的实现高角度大裂缝发育失返性地层的承压封堵和高压气层封堵,能够极大的提升高角度裂缝发育地层、或岩溶性地层、或“气、油、水”三相带分布地层进行堵漏的成功率。该优选方案借鉴海底火山熔岩喷发、岩浆遇水快速冷堆积的自然原理,基于热敏性树脂在不同温度下反应速率差异,利用流温与静温的温度差,使堵漏浆实现在漏失点的快速升温、凝固和堆积,闪凝至初凝态,边流边固化,形成由下而上缝洞内堆积,直至堵塞裂缝。
本发明提供的热敏性树脂堵漏剂包含细纤维的优选方案,更有助于高效堵漏的实现。先期注入的粗纤维将在裂缝口喉处粘接占位,形成网状架桥;后续注入的热敏性树脂堵漏剂中的细纤维在树脂中摩擦粘滞阻力大,能够起到塑型作用,有助于克服重力影响。在先期注入的粗纤维以及后续注入的热敏性树脂堵漏剂中细纤维的配合下能够使注入的热敏性树脂堵漏剂与先期的粗纤维流体混合后摩擦粘滞,视粘度达1Pa.s以上,流动度降低18-28%,实现树脂不受重力影响的“悬空驻留”,从而更高效的实现堵漏。
在上述堵漏方法中,可以依据地层缝-洞开度、漏失量、漏失层厚度和/或温度,选择合适的堵漏材料:
优选地,当发生漏失的地层缝-洞开度较小为0.1-1mm,漏速不高于10m3/h时,粗纤维通过粗纤维悬浮液的方式进行注入,选用长度30-80mm的粗纤维(例如木质纤维)且以粗纤维悬浮液的质量为100%计所述粗纤维的质量含量为0.02-0.05%;
优选地,当发生漏失的地层缝-洞开度较大为大于1mm且不超过20mm,漏速大于10m3/h时,粗纤维通过粗纤维悬浮液的方式进行注入,选用长度80-150mm的粗纤维(例如亚麻纤维、黄麻和/或苎麻纤维)且以粗纤维悬浮液的质量为100%计所述粗纤维的质量含量为0.05-0.2%。
在上述堵漏方法中,可以依据地层缝-洞开度、漏失量、漏失层厚度和/或温度,选择合适的堵漏材料:
优选地,所述堵漏剂进一步包含细纤维时,当发生漏失的地层缝-洞开度较小为0.1-1mm,漏速不高于10m3/h时,粗纤维通过粗纤维悬浮液的方式进行注入,选用长度30-80mm的粗纤维(例如木质纤维)且以粗纤维悬浮液的质量为100%计所述粗纤维的质量含量为0.02-0.05%,细纤维选用5-12mm的细纤维(例如化学纤维)且以堵漏剂的质量为100%计所述细纤维的质量含量为0.03-0.10%;
优选地,所述堵漏剂进一步包含细纤维时,当发生漏失的地层缝-洞开度较大为大于1mm且不超过20mm,漏速大于10m3/h时,粗纤维通过粗纤维悬浮液的方式进行注入,选用长度80-150mm的粗纤维(例如亚麻纤维、黄麻和/或苎麻纤维)且以粗纤维悬浮液的质量为100%计所述粗纤维的质量含量为0.05-0.2%,细纤维选用13-20mm的细纤维(例如化学纤维)且以堵漏剂的质量为100%计所述细纤维的质量含量为0.2-0.5%。
在上述堵漏方法中,优选地,所述热敏性树脂的单次用量1-5m3。可以依据漏失层厚度和孔隙度确定热敏性树脂的用量:
更优选地,当发生漏失的地层厚度为1-20m,孔隙度为小于5%且不小于1%时,热敏性树脂的用量为不低于1m3且小于3m3;
更优选地,当发生漏失的地层厚度为大于20m且不超过50m,孔隙度为不低于5%且不超过20%时,热敏性树脂的用量为3-5m3;
如漏失层厚度大,或孔隙度大,可增大树脂用量,通常情况下单次用量为1-5m3;
另外,也可以进一步根据漏失层裂缝开度的不同调整热敏性树脂的用量:裂缝开度越大,热敏性树脂用量越多。
在上述堵漏方法中,可以依据井筒和漏失层温度选择热敏性树脂堵漏剂。优选地,所用热敏性树脂堵漏剂在井筒温度下的初凝时间(即从溶液态到初凝态的时间也就是指浆液失去流动性的时间)为1.5-2h,所用热敏性树脂堵漏剂在漏失层温度下的闪凝时间(即从粘稠态(粘稠态指表观粘度不低于0.1Pa·s的状态)闪凝到初凝态的时间)大于1min小于0.2h。
在上述堵漏方法中,优选地,在注入堵漏剂过程中,堵漏剂的注入速度控制为能够实现堵漏剂在需要封堵的漏失裂缝中发生闪凝的程度;更优选地,堵漏剂的注入速度控制为能够实现堵漏剂在进入需要封堵的漏失裂缝的孔喉带时发生闪凝的程度。使用该优选方案进行堵漏,更能满足恶性漏失地层特别是高角度裂缝地层对堵漏的要求,堵漏后地层有较高的承压能力。在目前常用的堵漏工艺中,堵漏剂的注入速度通常是依据地层吸水,以接近于地层吸水速度笼统注入堵漏剂至地层,然后发生架桥、固化等,达到堵漏作用,但无法保证封堵效果。本发明首次提出基于闪凝优选合适的堵漏剂注入速度,更有利于使堵漏浆实现在漏失点的快速升温、凝固和堆积,闪凝至初凝态,边流边固化,形成由下而上缝洞内堆积,堵塞裂缝。
在上述堵漏方法中,可以依据漏失速度控制注入速度:
优选地,当漏失速度大于15m3/h时,控制堵漏剂的注入速度为0.12-0.22m3/min;
优选地,当循环漏失速度为大于5m3/h且不超过15m3/h时,控制堵漏剂的注入速度为0.3-0.4m3/min;
优选地,当漏失速度为2-5m3/h时,控制堵漏剂的注入速度大于0.4m3/min。
通过控制注入速度的不同,更有利于实现基于热敏性树脂堵漏剂在不同温度下反应速率差异利用流温与静温的温度差,使堵漏浆实现在漏失点的快速升温、凝固和堆积,闪凝至初凝态,边流边固化,形成由下而上缝洞内堆积,堵塞裂缝。
在上述堵漏方法中,优选地,该方法进一步包括:在注入所述堵漏剂后,顶替清水至所述堵漏剂自施工管柱排出后,停注;然后间歇注水顶替至套管鞋以上留塞完成堵漏。
本发明提供的钻完井漏失堵漏方法、堵漏剂和堵漏材料能够很好的适用于钻完井堵漏、套管外破损、气层有效封堵地层等,通常对漏速5-50m3/h、地层温度50-150℃的漏失条件具备较优的效果。
与现有技术相比,本发明提供的技术方案具备以下优势:
1、本发明提供的钻完井漏失堵漏方法提升了堵漏剂有效驻留,从而有助于实现对气层段全封闭封堵、有助于解决各种极端条件下的地层中气油水不同介质的漏失问题,提升了堵漏成功率和安全性。
2、本发明提供的钻完井漏失堵漏方法,相对于常规堵漏工艺,能够实现堵漏剂用量的减少(在优选实施方式中仅需要2.0-4.0m3的堵漏剂),承压强度的提升(在优选实施方式中能够承受15MPa以上的压力)。
3、本发明提供的钻完井漏失堵漏方法,工艺简单,有助于实现降低材料消耗和施工成本。
4、本发明提供的堵漏剂以及堵漏材料,能够很好的配合本发明提供的钻完井漏失堵漏方法实现漏失地层包括恶性漏失地层以及复杂漏失地层的有效封堵,且成本低廉。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解,现对本发明的技术方案进行以下详细说明,但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
本发明中涉及的地层漏失速度均为循环漏失量。
实施例1
本实施例提供了一种热敏性树脂堵漏剂、一种堵漏材料和一种钻完井漏失堵漏方法用以对漏失地层进行封堵。
本实施例提供了一种热敏性树脂堵漏剂,所述堵漏剂包括热敏性树脂、溶剂、固化剂、催化剂、增塑剂和细纤维;其中,热敏性树脂包含质量比为4:1的热固型酚醛树脂(河南新乡熔鑫耐材有限责任公司RS-619型热固型酚醛树脂)和环氧树脂(河北省华北油田天成化工公司YJDJ型环氧树脂);溶剂为乙醇;固化剂为间苯二胺;催化剂为对甲基苯磺酸;增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯;细纤维选用直径为6.0mm、长度为8mm、线密度为0.8dtex的聚丙烯纤维;以热敏性树脂的总质量为100%计,所述溶剂的质量含量为5%,催化剂的质量含量为1.0%,固化剂的质量含量为2%,增塑剂的质量含量为2%;以堵漏剂的质量为100%计,所述细纤维的质量含量为0.3%;
该热敏性树脂堵漏剂90℃条件下初凝时间2h,110℃条件下闪凝时间7min。
本实施例还提供了一种堵漏材料,该堵漏材料包含粗纤维悬浮液和本实施例提供的上述热敏性树脂堵漏剂,其中,所述粗纤维悬浮液中的粗纤维选用直径为13.7mm、长度为50mm、线密度为3.0dtex的黄麻纤维;以粗纤维悬浮液的质量为100%计,所述粗纤维的质量占比为0.08-0.1%。
本实施例还提供了一种钻完井漏失堵漏方法,该方法用以进行封堵的施工井的具体条件如下:地层条件为:地层循环漏速30-40m3/h,井筒温度80-90℃,地层温度110℃,地层厚度为30m,裂缝开度为10-20mm,孔隙度为5%;井筒条件为:裸眼,存在气、油、水三相带分布地层。根据如表1所示的用于钻完井恶性漏失的闪凝承压堵漏工艺方法指标确定合适的堵漏剂、堵漏材料(堵漏材料选用本实施例提供的堵漏材料)、堵漏方法。
在实施该堵漏方法之前,按照常规工艺流程填砂至油气界面后测试漏失量和吸水指数,然后再实施本次钻完井漏失堵漏方法,该钻完井漏失堵漏方法包括:
1)以0.4-0.5m3/min的排量向地层注入本实施例提供的堵漏材料中的粗纤维悬浮液20m3;
2)步骤1)完成后继续以0.18-0.20m3/min的排量向地层中继续注入本实施例提供的热敏性树脂堵漏剂3.0m3;
3)步骤2)完成后向地层中顶替清水至上述热敏性树脂堵漏剂自施工管柱排出后,停泵10min;
然后开泵顶替1-2m3清水后关泵5min并重复该操作,如此反复进行3次至套管鞋以上留塞完成堵漏;
在进行步骤1)、2)、3)的过程中,对压力(包括油压和套压)进行监测;堵漏完成后,关井候凝1-2d,探井底、钻塞测漏失量,试压。
试验表明:热敏性树脂堵漏剂与粗纤维混合流动度降低25%(流动度测试方法参照GB50119-2003附录A《混凝土外加剂对水泥的适应性检测方法》,将搅拌均匀的浆液倒入流动度杯中,从玻璃板上垂直向上提起流动度杯,使浆液自然摊开,测量摊开在玻璃板上浆液的直径,以此得到其流动度);热敏性树脂堵漏剂稠化反应至粘稠态(黏度3540mPa·s)可于7min左右闪凝至初凝态,失去流动性,后快速固化形成固结体实现堵塞;固化后其抗压强度可达20MPa;堵漏后裸眼留塞30m,钻塞后测试不漏(测地层漏速为0),承压满足15MPa。结果具体如表2所述。
表1用于钻完井恶性漏失的闪凝承压堵漏工艺方法指标
对比例1
本实施例提供了一种热敏性树脂堵漏剂和一种钻完井漏失堵漏方法用以对漏失地层进行封堵。
本对比例提供了一种热敏性树脂堵漏剂,所述堵漏剂包括热敏性树脂、溶剂、固化剂、催化剂、增塑剂;其中,热敏性树脂包含质量比为4:1的热固型酚醛树脂(河南新乡熔鑫耐材有限责任公司RS-619型热固型酚醛树脂)和环氧树脂(河北省华北油田天成化工公司YJDJ型环氧树脂);溶剂为乙醇;固化剂为间苯二胺;催化剂为对甲基苯磺酸;增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯;以热敏性树脂的总质量为100%计,所述溶剂的质量含量为5%,催化剂的质量含量为1.0%,固化剂的质量含量为2%,增塑剂的质量含量为2%;
该热敏性树脂堵漏剂110℃条件下初凝时间1-2h,110℃条件下闪凝时间7min。
本对比例还提供了一种堵漏材料,该堵漏材料包含本实施例提供的上述热敏性树脂堵漏剂。
本对比例还提供了一种钻完井漏失堵漏方法,该方法用以进行封堵的施工井的具体条件如下:地层条件为:地层漏速30-40m3/h,井筒温度80-90℃,地层温度110℃,地层厚度为30m,裂缝开度为10-20mm,孔隙度为5%;井筒条件为:裸眼,存在气、油、水三相带分布地层。在实施该堵漏方法之前,按照常规工艺流程填砂至油气界面后测试漏失量和吸水指数,然后再实施本次钻完井漏失堵漏方法,该钻完井漏失堵漏方法包括:
1)以0.4-0.5m3/min的排量向地层中注入本实施例提供的热敏性树脂堵漏剂3.0m3;
2)步骤1)完成后向地层中顶替清水至预计套管鞋以上留塞完成堵漏;
在进行步骤1)、2)的过程中,对压力(包括油压和套压)进行监测;堵漏完成后,关井候凝1-2d,探井底、钻塞测漏失量,试压;。
试验表明:热敏性树脂堵漏剂,于1-2h初凝,固化后其抗压强度可达20MPa;堵漏后裸眼留塞3.2m,钻塞后测地层漏速为25-30m3/h,不能承压。结果具体如表2所述。
实施例2
本实施例提供了一种热敏性树脂堵漏剂、堵漏材料和一种钻完井漏失堵漏方法用以对漏失地层进行封堵。
本实施例提供了一种热敏性树脂堵漏剂,所述堵漏剂包括热敏性树脂、溶剂、固化剂、催化剂和增塑剂;其中,热敏性树脂包含质量比为4:1的热固型酚醛树脂(河南新乡熔鑫耐材有限责任公司RS-619型热固型酚醛树脂)和环氧树脂(河北省华北油田天成化工公司YJDJ型环氧树脂);溶剂为乙醇;固化剂为间苯二胺;催化剂为对甲基苯磺酸增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯;以热敏性树脂的总质量为100%计,所述溶剂的质量含量为6%,催化剂的质量含量为0.8%,固化剂的质量含量为3%,增塑剂的质量含量为3%;
该热敏性树脂堵漏剂110℃条件下初凝时间1-2h。
本实施例还提供了一种堵漏材料,该堵漏材料包含粗纤维悬浮液和本实施例提供的上述热敏性树脂堵漏剂,其中,所述粗纤维悬浮液中的粗纤维选用直径为13.7mm、长度为50mm、线密度为3.0dtex的黄麻纤维;以粗纤维悬浮液的质量为100%计,所述粗纤维的质量占比为0.08-0.1%。
本实施例还提供了一种钻完井漏失堵漏方法,该方法用以进行封堵的施工井的具体条件如下:地层条件为:地层漏速30-40m3/h,井筒温度80-90℃,地层温度110℃,地层厚度为30m,裂缝开度为10-20mm,孔隙度为5%;井筒条件为:裸眼,存在气、油、水三相带分布地层。
在实施该堵漏方法之前,按照常规工艺流程填砂至油气界面后测试漏失量和吸水指数,然后再实施本次钻完井漏失堵漏方法,该钻完井漏失堵漏方法包括:
1)以0.4-0.5m3/min的排量向地层注入本实施例提供的堵漏材料中的粗纤维悬浮液20m3;
2)步骤1)完成后继续以0.4-0.5m3/min的排量向地层中继续注入本实施例提供的热敏性树脂堵漏剂3.0m3;
3)步骤2)完成后向地层中顶替清水至预计套管鞋以上留塞完成堵漏(顶替量按预计留塞至裸眼地层厚度顶界计);
在进行步骤1)、2)的过程中,对压力(包括油压和套压)进行监测;堵漏完成后,关井候凝1-2d,探井底、钻塞测漏失量,试压;
试验表明:热敏性树脂堵漏剂,于1-2h初凝,固化后其抗压强度可达20MPa;堵漏后裸眼留塞18m,钻塞后测地层漏速为7-8m3/h,不能承压。结果具体如表2所述。
表2堵漏工艺方法实施效果比较
实施例3
本实施例提供了一种热敏性树脂堵漏剂、一种堵漏材料和一种钻完井漏失堵漏方法用以对漏失地层进行封堵。
本实施例提供了一种热敏性树脂堵漏剂,所述堵漏剂包括热敏性树脂、溶剂、固化剂、催化剂、增塑剂和细纤维;其中,热敏性树脂包含质量比为4:1的热固型酚醛树脂(河南新乡熔鑫耐材有限责任公司RS-619型热固型酚醛树脂)和环氧树脂(河北省华北油田天成化工公司YJDJ型环氧树脂);溶剂为乙醇;固化剂为间苯二胺;催化剂为对甲基苯磺酸;增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯;细纤维选用直径为3.0mm、长度为5.0mm、线密度为0.6dtex的尼龙纤维;以热敏性树脂的总质量为100%计,所述溶剂的质量含量为7%,催化剂的质量含量为1.7%,固化剂的质量含量为1%,增塑剂的质量含量为2%,细纤维的质量含量为0.06%。
该热敏性树脂堵漏剂80℃条件下初凝时间2-3h,90℃条件下闪凝时间9min。
本实施例还提供了一种堵漏材料,该堵漏材料包含粗纤维悬浮液和本实施例提供的上述热敏性树脂堵漏剂,其中,所述粗纤维悬浮液中的粗纤维选用直径为8mm、长度为30mm、线密度为2.0dtex的亚麻纤维;以粗纤维悬浮液的质量为100%计,所述粗纤维的质量占比为0.05%。
本实施例还提供了一种钻完井漏失堵漏方法,该方法用以进行封堵的施工井的具体条件如下:地层条件为:地层漏速5-10m3/h,井筒温度70-80℃,地层温度90℃,地层厚度为10m,裂缝开度为0.5-1mm,孔隙度为3%;井筒条件为:裸眼,存在气、油、水三相带分布地层。根据如表1所示的用于钻完井恶性漏失的闪凝承压堵漏工艺方法指标确定合适的堵漏剂、堵漏材料、堵漏方法。
在实施本次堵漏方法之前,按照常规工艺流程填砂至油气界面后测试漏失量和吸水指数,然后再实施本次钻完井漏失堵漏方法,该钻完井漏失堵漏方法包括:
1)以0.1-0.15m3/min的排量向地层注入本实施例提供的堵漏材料中的粗纤维悬浮剂10m3;
2)步骤1)完成后继续以0.3m3/min的排量向地层中继续注入本实施例提供的热敏性树脂堵漏剂2m3;
3)步骤2)完成后向地层中顶替清水至上述热敏性树脂堵漏剂自施工管柱排出,继续顶替至套管鞋以上留塞完成堵漏;
在进行步骤1)、2)、3)的过程中,对压力进行监测;堵漏完成后,探井底、钻塞测漏失量,试压。
试验表明:热敏性树脂堵漏剂与粗纤维混合流动度降低20%;热敏性树脂堵漏剂稠化反应至粘稠态(黏度3120mPa·s)可于9min左右闪凝至初凝态,失去流动性,后快速固化形成固结体实现堵塞;固化后其抗压强度可达18MPa;堵漏后裸眼留塞10m,钻塞后测试不漏(测地层漏速为0),钻塞后测试不漏,承压满足15MPa。结果具体如表2所述。
Claims (17)
1.一种钻完井漏失堵漏方法,其中,该方法采用包括粗纤维和热敏性树脂堵漏剂的堵漏材料进行堵漏;
所述热敏性树脂堵漏剂包括热敏性树脂;其中,所述热敏性树脂包含质量比为5:1-3:1的热固型酚醛树脂和环氧树脂;所述堵漏剂进一步包含溶剂、固化剂、催化剂、增塑剂和细纤维;以热敏性树脂的总质量为100%计,所述溶剂的质量含量为5-7%,催化剂的质量含量为0.8-2.1%,固化剂的质量含量为1-3%,增塑剂的质量含量为1-3%;所述热敏性树脂堵漏剂在井筒温度下的初凝时间为1.5-2h、在漏失层温度下的闪凝时间大于1min且小于0.2h;
所述粗纤维的直径为8-30mm、长度为30-150mm;所述细纤维的直径为3.0-11.2mm、长度为5-20mm;
该方法包括:在向地层注入所述堵漏剂之前先注入所述粗纤维;
所述堵漏剂的注入速度控制为能够实现堵漏剂在进入需要封堵的漏失裂缝的孔喉带时发生闪凝的程度;当漏失速度大于15m3/h时,控制堵漏剂的注入速度为0.12-0.22m3/min;当漏失速度为大于5m3/h且不超过15m3/h时,控制堵漏剂的注入速度为0.3-0.4m3/min;当漏失速度为2-5m3/h时,控制堵漏剂的注入速度大于0.4m3/min;
所述热敏性树脂的单次用量1-5m3;当发生漏失的地层厚度为1-20m,孔隙度小于5%且不小于1%时,热敏性树脂的用量为不低于1m3且小于3m3;当发生漏失的地层厚度大于20m且不超过50m,孔隙度不低于5%且不超过20%时,热敏性树脂的用量为3-5m3;
其中,所述溶剂包括乙醇、乙二醇和乙酸乙酯中的至少一种;所述固化剂为有机胺类固化剂;所述催化剂为对甲基苯磺酸;所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。
2.根据权利要求1所述的堵漏方法,其中,所述固化剂包括间苯二胺和三乙胺中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的堵漏方法,其中,所述细纤维的线密度0.11-0.89dtex。
4.根据权利要求1所述的堵漏方法,其中,所述细纤维为化学纤维。
5.根据权利要求1所述的堵漏方法,其中,所述细纤维包含聚丙烯纤维、尼龙纤维、聚酯纤维中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的堵漏方法,其中,粗纤维以粗纤维悬浮液的形式存在。
7.根据权利要求1所述的堵漏方法,其中,所述粗纤维的直径为13.7-17.7mm。
8. 根据权利要求1所述的堵漏方法,其中,所述粗纤维的线密度为2.0-3.3 dtex。
9.根据权利要求1所述的堵漏方法,其中,所述粗纤维包括毛型纤维、麻型纤维和木质纤维中的至少一种。
10.根据权利要求9所述的堵漏方法,其中,所述粗纤维包括木质纤维、亚麻纤维、黄麻纤维和苎麻纤维中的至少一种。
11.根据权利要求1-6中任一项所述的堵漏方法,其中,
当发生漏失的地层缝-洞开度为0.1-1mm,漏速不高于10m3/h时,粗纤维通过粗纤维悬浮液的方式进行注入,选用长度30-80mm的粗纤维且以粗纤维悬浮液的质量为100%计所述粗纤维的质量含量为0.02-0.05%;
当发生漏失的地层缝-洞开度为大于1mm且不超过20mm,漏速大于10m3/h时,粗纤维通过粗纤维悬浮液的方式进行注入,选用长度80-150mm的粗纤维且以粗纤维悬浮液的质量为100%计所述粗纤维的质量含量为0.05-0.2%。
12.根据权利要求11所述的堵漏方法,其中,当发生漏失的地层缝-洞开度为0.1-1mm,漏速不高于10m3/h时,粗纤维选用木质纤维。
13.根据权利要求11所述的堵漏方法,其中,当发生漏失的地层缝-洞开度为大于1mm且不超过20mm,漏速大于10m3/h时,粗纤维选用亚麻纤维、黄麻和/或苎麻纤维。
14.根据权利要求11所述的堵漏方法,其中,该方法使用的堵漏剂中含有所述细纤维时;
当发生漏失的地层缝-洞开度为0.1-1mm,漏速不高于10m3/h时,粗纤维通过粗纤维悬浮液的方式进行注入,选用长度30-80mm的粗纤维且以粗纤维悬浮液的质量为100%计所述粗纤维的质量含量为0.02-0.05%,细纤维选用5-12mm的细纤维且以堵漏剂的质量为100%计所述细纤维的质量含量为0.03-0.10%;
当发生漏失的地层缝-洞开度为大于1mm且不超过20mm,漏速大于10m3/h时,粗纤维通过粗纤维悬浮液的方式进行注入,选用长度80-150mm的粗纤维且以粗纤维悬浮液的质量为100%计所述粗纤维的质量含量为0.05-0.2%,细纤维选用13-20mm的细纤维且以堵漏剂的质量为100%计所述细纤维的质量含量为0.2-0.5%。
15.根据权利要求14所述的堵漏方法,其中,当发生漏失的地层缝-洞开度为0.1-1mm,漏速不高于10m3/h时,粗纤维选用木质纤维,细纤维选用化学纤维。
16.根据权利要求14所述的堵漏方法,其中,当发生漏失的地层缝-洞开度为大于1mm且不超过20mm,漏速大于10m3/h时,粗纤维选用亚麻纤维、黄麻和/或苎麻纤维,细纤维选用化学纤维。
17.根据权利要求1-6中任一项所述的堵漏方法,其中,该方法进一步包括:
在注入所述堵漏剂后,顶替清水至所述堵漏剂自施工管柱排出后,停注;
然后间歇注水顶替至套管鞋以上留塞完成堵漏。
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