水平井堵水高强度缓沉封堵剂研究与性能评价

本文主要以主剂为水泥类型的化学堵水体系为研究对象,首先通过对不同封堵剂体系添加剂的筛选与性能优化,获得了水平井高强度缓沉封堵剂体系;接着研究了封堵剂体系的固化、缓沉机理;后分析了封堵剂体系的综合性能与工艺应用条件,为封堵剂体系在现场的应用提供依据。通过对封堵剂体系的主剂、添加剂的筛选与性能评价,获得了水平井化学堵水高强度缓沉封堵剂体系配方,配方为:主剂G级硅酸盐油井水泥(水灰比0.4)+6%悬浮剂XFJ-1+8%降失水剂LSJ-1+5%增强剂PS-1+2%分散剂/缓凝剂JSJ。该体系悬浮时间达到6h以上,固化后抗压强度达到30MPa以上,具有优良的缓沉性能和较高的固化强度。通过TG-DSC分析、红外光谱分析、XRD分析等手段研究了高强缓沉封堵剂体系固化、缓沉机理。封堵剂体系固化增强机理研究表明:由于聚合物PS-1的加入,封堵剂体系在水化8h前的XRD图谱中未发现Ca(OH)_2峰,表明PS-1会延迟封堵剂体系前期的水化反应的进行;

基于疏水缔合聚合物的新型钻井液封堵剂

针对常规封堵剂难以对非均质渗透性储层实现有效封堵的难题,基于疏水缔合聚合物的缔合理论,采用共溶剂聚合法,经分子结构优化设计,合成了新型的酰胺(AM)/十八***二化铵(C18DMAAC)/酸钠(AANa)疏水缔合共聚物(HMP),采用红外光谱、元素分析和凝胶色谱表征和测定了HMP的分子结构和分子量,并对其作为钻井液封堵剂的可行性进行了探讨。结果表明,新型疏水缔合聚合物HMP的重均分子量小于10万,对钻井液的流变性能影响小,当HMP分子中疏水单体C18DMAAC摩尔含量达到0.66%,且HMP在钻井液中的质量浓度达到0.6%后,其具有优良的封堵性能,在高温高压条件下可以实现对石英砂床和不同渗透率岩心的有效封堵,且形成的封堵层薄而致密;粒度分布测定结果表明,HMP将钻井液体系的粒度分布范围拓宽至几微米到几百微米,并能显著增大体系的平均粒径,这是其具有优良封堵性能的主要原因。

储气库防气窜增韧高强度封堵剂研究与应用

针对目前不同地层特点的储气库老井封堵作业需要,研制出适合于地下储气库老井封堵用防气窜增韧高强度系列封堵剂,即根据地层特点添加纤维增韧材料、纳米防气窜材料和可固结防漏失材料,并且研发了储气库老井封堵工艺。封堵剂性能评价结果表明,该防气窜增韧高强度封堵剂具有较好性能:初始流动度为28 cm、稠化时间6 h、抗压强度32 MPa、抗折强度8.2 MPa、气测渗透率为0.04×10~(-3)μm~2等。采用"高压挤堵、带压候凝"的工艺措施,保证了老井封堵质量。截至目前,采用防气窜增韧高强度系列堵剂及工艺先后在大港储气库等进行了187口老井的封堵施工,成功率100%,有力保障了储气库安全运行。