页岩纳-微米封堵剂评价方法及优选

页岩气作为非常规能源,具有含气量足、产气速率平稳、开采生产周期长等特点,其开发利用价值越来越受到重视。页岩由于天然微裂缝发育,且岩性主要为伊/蒙混层的黏土矿物,脆性大,层理发育,钻井过程中因钻井液滤液***导致页岩解理和近井壁带孔隙压力增加,从而导致井壁失稳问题。因此,本文进行了页岩纳微米级孔缝的封堵评价方法和与页岩孔缝尺寸匹配的纳微米封堵剂的研发,从而解决页岩气钻井过程中井壁失稳的问题。本文分别从国内外页岩井壁失稳机理、封堵理论和纳微米封堵剂研究现状进行调研。首先分析了页岩井壁失稳理论,得出井壁失稳原因除了力学作用以外,钻井液封堵能力又是重要因素;其次对国内外钻井液封堵理论调研,分析了钻井液固相颗粒封堵作用机理;后结合页岩理化性能特征分析,得出油基钻井液中固相颗粒粒径较大,不能对页岩纳-微米级孔缝实施有效封堵的结论。颗粒的尺寸不匹配导致了钻井液滤液***页岩混层,引起井壁坍塌掉块现象产生,因此需要研究纳微米材料类的封堵剂。

钻井液用柔性颗粒封堵剂研制的办法

通过对柔性颗粒封堵剂的堵漏效果进行评价可知,柔性颗粒封堵剂与钻井液具有较好的配伍性;对柔性颗粒封堵剂粒径与不同砂床的匹配性进行研究,确定了封堵剂的粒径匹配,使用承压实验进行堵漏评价时,发现该封堵剂可承压8 MPa,具有较强的承压能力。在以上研究的基础上,对降滤失剂、页岩、润滑剂等进行了优选,研制出一套随钻防漏堵漏钻井液体系。对该钻井液体系进行性能评价,实验表明该钻井液体系具有较好的***性能和抗温性能;该钻井液体系具有一定的抗污染性能,其中抗膨润土污染可达10%,抗N***污染达6%,抗C***_2污染达1.5%;该钻井液体系具有良好的堵漏性能,10-20目砂床可承压8 MPa,20-40目砂床可承压9 MPa。

有机纳米封堵剂的研究现状及存在问题分析

分析了钻井液选用有机纳米封堵剂的原因及优势,介绍了聚合物纳米粒子类封堵剂、纳米膨润土复合物和纳米乳液三种有机纳米封堵剂的特点及其性能评价方法,并对未来发展趋势及存在问题进行简要分析;从节约环保型发展角度出发,对未来发展方向提出了建议。有机纳米粒子被广泛应用于油气钻采领域,能够克服传统封堵剂易团聚的缺点,将其加入钻井液中不影响性能且能改善井壁稳定性,保护储层。结合现有科学技术,加强智能化研究,智能纳米粒子必将成为石油行业的一大趋势,具有一定的工程价值。

钻井液用封堵剂的评价方法及影响因素

井塌、井漏、油气层保护是当前制约钻井工程顺利进行的3大技术难题。为了解决此难题,要求钻井液具有强的封堵性能。通过对钻井液封堵剂的评价方法及影响因素进行研讨,提出采用42型或71型高温高压滤失量测定仪,测定钻井液HTHP滤失量、HTHP渗透失水、HTHP砂床滤失量和HTHP砂床渗透失水4个指标来评价钻井液的封堵效果;并对钻井液封堵剂种类、加量、膨润土和加重剂含量、钻井液中固相粒级分布、含油量、温度、压差、地层裂隙大小等因素对钻井液封堵效果的影响进行了研讨。得出,复配使用降滤失剂、沥青类产品、成膜封堵剂等可以有效实现对地层裂隙的封堵,随温度与压差增加,封堵剂的品种与加量必须进行调整。