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文档简介

YH 02防漏封堵剂封堵技术 汇报内容 第1部分概述第2部分基础研究第3部分现场试验第4部分结论及认识 第1部分 概述 窜漏与套损的原因分析 1 近井带窜漏原因分析1 完井固井质量差2 压裂施工3 高压注水4 重复射孔 高压注水造成地层破裂方式是以水平张性破裂为主 由此在空间上不断扩散 导致地应力相对集中 从而为地层失稳 滑动创造了条件 在多断块复杂油气田 由于受注入水 注采不平衡 自然地震等因素 造成断块之间沿断层面相对移动造成油层套管损坏是不争的事实 1 高压注水 2 地层倾角较大 断层较多引起套管损坏 套管破损的主要原因 岩膏层在地层温度和上覆地层压力作用下 不仅由于岩盐密度小于岩石密度 而且岩膏层或含盐泥岩遇水膨胀 向低压的井筒方向蠕动 致使套管损坏 油田开发进入中后期 基本上靠注水开发 注入水通过断层 岩层界面 窜槽等侵入非注水层 岩盐和泥岩属于不稳定岩体 被水润湿后胶结强度大大降低 随着水的继续入侵 胶结力逐渐消失 其内聚力随泥岩含水增多而下降 内摩擦角也减少 抗剪强度很低 极易破碎滑动 加速套管损坏 3 岩膏层或含盐泥岩层 塑性流动引起 腐蚀造成套管损坏主要表现为套管穿孔或因腐蚀造成套管壁变薄 在高压 压裂 酸化 调 堵水 高压注水等 作用下套管裂缝或穿孔 4 由于腐蚀造成套管穿孔 5 疏松砂岩油层大量出砂引起 油井出砂后在出砂层段的套管附近形成空洞或坑道 造成地下亏空 引起地层下沉 在上覆地层压实和地层压力下降的情况下 破坏了套管周围岩石的应力平衡 空洞上的已卸压岩石就可能坍塌 坍塌岩石和细砂岩挤压套管 导致套管破损 变形 造成套管损坏的其他因素还有 套管柱设计不合理 套管质量不合格 固井质量不合格 射孔 特别是重炮射孔 产生裂缝导致套管强度降低 压裂 酸化 挤堵 高压注水等措施非常容易造成自由段套管破损 不合理的开发 以及构造等因素诱发套管损坏 6 造成套管损坏的其他因素 机械卡堵水拔套换套内衬小套管化学封窜堵漏 堵水 常规解决套漏 出水的主要方法 油基水泥 超细水泥堵漏 堵水热固性树脂堵漏 堵水聚合物凝胶堵漏 堵水无机胶凝材料堵漏 堵水 传统的化学堵漏堵水技术 基础研究 第2部分 1 主剂 无机颗粒和有机高分子物质的复配体 2 胶凝固化剂 在地层温度 压力下激发堵剂固化 3 悬浮剂 增加堵剂浆体的悬浮性 4 网状结构增强剂 强化固化体本体5 活性增强剂 强化堵剂与界面胶结强度 6 增韧剂 提高凝结体韧性 提高耐冲刷能力 YH 02堵剂主要成分 YH 02堵剂主要性能指标 YH 02堵剂胶结实物 驻留性和胶结强度评价 YH 02堵剂的性能特点 网架驻留机理 静态养护内部结构图片对比 油井水泥静态养护内部结构图片 YH 2堵剂静态养护内部结构图片 油井水泥形成的固化体内部成块状 而YH 2堵剂形成的固化体是丝状体纵横生长 呈网状结构 堵剂与地层的吸附性增强 提高了堵剂的强度及封堵效果 YH 02堵剂的性能特点 安全机理 YH 02堵剂的性能特点 假设井深2600米 初始压力为20MPa 初始温度为30 升温90min到井底 压力为65MPa 100 恒温恒压 待稠度达到100BC时间定为稠化时间 实验曲线见图2 7 由于仪器误差 70BC即为实际的100BC 通过加入不同的添加剂使堵剂具备 直角稠化 的性能 最高稠度达到100BC 用时202min 从初凝到终凝的时间仅为12分钟 有利于堵剂在地层中的及时滞留 对漏失井段的封堵十分有利 保护储层封堵剂在封堵层近井带快速吸附交联形成三维网架结构 阻止固相颗粒远距离运移 后继堵剂在压差作用下经网架结构滤失掉自由水 从而不断密实网架结构 形成高固相富集带的封堵层 在井下温度 压力条件的作用下 快速形成具有一定承压能力的封固体 实现保护油气层的目的 同时又大大降低了封堵剂用量 在渗透率差异较大的多层封堵层的条件下 处理半径控制在0 3 1 0m以内 YH 02堵剂的性能特点 封堵强度高体系中含有多种有机增强剂 增韧剂 具有固化微膨胀和充填密实作用 共同作用于胶凝材料的水化固化反应 强化了固化体与套管及岩石界面的胶结致密性 提高了胶结强度和抗压强度 并具有很好的耐温和抗盐性能 室内实验证实 封窜堵漏剂本体在具有良好失水环境下10cm的固化体承压和抗窜强度即可大于20MPa YH 02堵剂的性能特点 施工安全性高封堵层内堵剂失水后浓度增大 较井筒内未失水封固剂的浓度提高一倍以上 因而封堵层内堵剂可快速反应形成高强度固化体 井筒内堵剂凝固时间较长且强度低 容易钻塞 施工简单 安全性高 成功率高 有效期长 YH 02堵剂的性能特点 适应性好该堵剂系列悬浮稳定性好 可满足现场和配液站两种配液方式可直接加水配制 对水质要求较低 YH 02堵剂的性能特点 封堵窜槽 炮眼 裂缝 套漏井油水井大孔道油井堵水水井分层调剖 YH 02堵剂适用范围 现场试验 第3部分 套漏井水泥返高以下下套漏井 近似堵层 与油田大部分地层相当 自由段套漏 主要添加高密材料和早强材料 缩短稠化时间 使体系在近井地带很快形成高强压实层 避免堵剂在压力下漏失 同时该工艺对现场配套要求也较高 浅层套漏化学封堵 漏点位置 849 900m 1109 5 1111 0m 1112 1113 1m共三处 跨度近300m 现场测吸水 压力最高2MPa吸水量27 7m3 h施工日期 2007 5 2使用体系 在中 高失水材料中添加高密材料和早强材料 缩短稠化时间 采用工艺 空井筒直接平推 堵剂用量 30m3挤堵最高稳定压力9MPa 挤堵效果 试压8MPa 一次成功 濮1 30油井水泥返高以上堵漏 1999年2月测试发现该井水泥返高990m以上563 2m 564 9m 580 6m 582 5m和591 0m 593 3m三处套管孔洞破损 05年10月对该井三处套管破损进行封堵 施工采取空井筒平推 正挤入堵漏剂23方 正挤清水6 3方 压力由0上升至18MPa并稳压 钻塞至600m 清水试压12MPa 15分钟压力不降 试压合格 有效期已超过三年 该井到目前为止仍然有效 王21 6井水泥返高以上堵漏 封窜井段 2893 0 2962 0m 现场测吸水 稳定压力24MPa吸水量7 2m3 h施工日期 2007 6 15使用体系 主要以中 细高失水材料为主体 增加结构形成剂和滤失添加剂用量 缩短稠化时间 采用工艺 下入2寸半油管下带400m的2寸油管 下接 62尖钻头 挤堵完后接着加深管柱钻冲至2990m 反洗井 然后上提管柱至2600m以上 继续关井候凝48小时 堵剂用量 14m3挤堵最高稳定压力32MPa 挤堵效果 试压15MPa 一次成功 马11 侧127下挂4 套不留塞化学封堵 施工日期 2004年7月22日窜槽井段厚度 52 5米 1992 0 2044 5 堵剂用量 12方挤注压力 16 32Mpa试压情况 2004年7月31日验窜试压20Mpa 30m

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