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1、套破井化学堵漏技术研究 长庆油田公司第三采油厂长 江 大 学二00六年十二月汇 报 提 纲第一部分 项目概要第三部分 项目研究内容第四部分 项目实施效果第五部分 结论和认识第二部分 项目立项背景长庆油田公司第三采油厂长 江 大 学第一部分 项目概要项目来源：长庆油田分公司技术发展处项目名称：套破井化学堵漏技术研究 研究目的：针对长庆油田采油三厂套损趋势严重，采用常规 的治理措施，存在工艺复杂、费用高、周期短等问题，特开展适宜该厂现状的化学堵漏技术研究，替代目前的工艺技术，降低管理难度、提升技术水平。研究内容：1、套损机理研究；2、研究具有针对性的堵漏剂；3、现场实施；长庆油田公司第三采油厂长
2、江 大 学汇 报 提 纲第一部分 项目概要第三部分 项目研究内容第四部分 项目实施效果第五部分 结论和认识第二部分 项目立项背景长庆油田公司第三采油厂长 江 大 学第二部分 项目立项背景一、套损井逐年增加，影响到油田正常生产随着油田开发时间的延长，套损井逐年增加，套损趋势不断恶化，给油田正常生产带来严重威胁。长庆油田公司第三采油厂长 江 大 学目前现有套损井139口，约占油井总数的5%，平均单井影响产量2t/d，共影响278t/d。通过治理（侧钻、隔采等）在用67口。二、套损井数多，影响到油田生产效益第二部分 项目立项背景长庆油田公司第三采油厂长 江 大 学第二部分 项目立项背景三、常规套损井
3、治理技术长庆油田公司第三采油厂长 江 大 学套损井治理技术及问题应用隔采工艺: 井筒工艺复杂, 影响座封段的套管使 用寿命。侧钻更新井：投入费用高（140万/口）。应用常规堵剂：驻留时间短，注入量大，施工时间 长；脆性大，易收缩，胶结强度低。第二部分 项目立项背景必须研究开发一套工艺简单费用低廉的治理措施套破井化学堵漏技术化学堵漏：就是采用化学方法，利用化学堵剂封堵其破损 处的一种工艺措施。 应用范围广对多个漏失段可以一次修复，长期受益应用性广施工对井眼轨迹、套管尺寸无要求长庆油田公司第三采油厂长 江 大 学汇 报 提 纲第一部分 项目概要第三部分 项目研究内容第四部分 项目实施效果第五部分
4、结论和认识第二部分 项目立项背景长庆油田公司第三采油厂长 江 大 学第三部分 项目研究内容研究内容:1、套破原因分析；2、堵剂作用机理分析；3、堵漏剂的研究；4、选井试验，评价实施效果。研究目标:研制出具有微膨、成胶强度高、增韧性强和胶结性能 好的化学堵剂。具有抗温性（3070）、抗盐（矿化度 10000mg/L）、抗压（15MPa）、现场泵注性好等特点。 1、研究思路长庆油田公司第三采油厂长 江 大 学第三部分 项目研究内容 快速形成互穿网络结构 能形成高强度的固化体 具有高的界面胶结强度 形成的固化体结构致密 形成的固化体韧性要强 初凝终凝时间可以调节新 研 发 堵 剂 应 具 有 的 功
5、 能长庆油田公司第三采油厂长 江 大 学1、研究思路第三部分 项目研究内容 堵剂进入封堵层后，能有效地驻留在封堵层内； 能在封堵层位形成抗压强度高、韧性好、微膨胀和有效期长的固化体； 配制的堵剂流动性和稳定性好，挤注压力低；新 研 发 堵 剂 性 能 要 求长庆油田公司第三采油厂长 江 大 学1、研究思路第三部分 项目研究内容2、套损原因分析泥岩吸水膨胀、蠕变和滑移 套管抗外挤强度组合不合理，导致套管损坏 射孔削弱套管强度，加速套管损坏腐蚀导致套管的损坏 注入水诱发岩层的滑移 套损原因套损原因在非均匀外挤力作用下，套管变形损坏 长庆油田公司第三采油厂长 江 大 学第三部分 项目研究内容3、实验
6、材料、设备及方法实验材料：G级油井水泥 四川嘉华水泥厂水泥外加剂 长庆油田第三采油厂与长江大学联合研发实验设备：（主要仪器）71型高温高压失水仪（美国NL Boarding 公司）；8-25-40型高温高压稠 化仪（美国EG.&G.Chandler Engineering 公司）；ZN-D6型六速旋转粘 度计（青岛照相机总厂）；NYL-600型强度试验机（无锡建筑材料仪器机 械厂）；8-20型高温高压养护釜（美国EG.&G.Chandler Engineering公 司）；JSM-6300型扫描电子显微镜（日本EOL公司）实验方法：（见项目报告3.1.3）长庆油田公司第三采油厂长 江 大 学第
7、三部分 项目研究内容4、各类堵漏剂体系的室内筛选评价长庆油田公司第三采油厂长 江 大 学配 方组 成常温(4h)50(2h)表观粘度 （mPas）静切力（mPas ）表观粘度 （mPas）静切力（mPas ）1HS 1.8% +PAM 1.2%+ CDH-1 1.5%2332652BQ-3 2.0% + NY 1.8% + JQJ 0.5% + CE 0.2% + PBX 0.2%30.51534183HPAM 1% +JQ0.4 % + BF-1C 0.5% + JLJ-1B 0.1%26830124PW1.5% +GJ-2 0.8% + YHJ 0.5% + PW-1 0.5% + FA
8、0.3%1622285PH0.2%+ZJ-2 7.0%+LJ-1 1.0%+CY-1 0.1%32.5173902106ZR-1 2.0%+JL-2 1.0%+ JZ-1 0.5%652598357ZJ-1 6.0%+XS-1 0.6%+ TJ-1 1.2%+ZR-2 1.2%+ XD-1.0%4516固化固化8YH-1 2%+SQ 0.8%+JH-1 1.0%+XHZ 1.0%+PW-1 0.5%431510639第三部分 项目研究内容4、各类堵漏剂体系的室内筛选评价长庆油田公司第三采油厂长 江 大 学配 方组 成常温(4h)50(2h) 表观粘度 （mPas）静切力（ mPas）表观粘度
9、（mPas）静切力（ mPas）5#PH0.2%+ZJ-2 7.0%+LJ-1 1.0%+CY-1 0.1%32.5173902106#ZR-1 2.0%+JL-2 1.0%+ JZ-1 0.5%652598357#ZJ-1 6.0%+XS-1 0.6%+ TJ-1 1.2%+ZR-2 1.2%+ XD-1.0%4516固化固化8#YH-1 2%+SQ 0.8%+JH-1 1.0%+XHZ 1.0%+PW-1 0.5%4315106395#堵剂：2h开始有固化迹象，不能很好的填充地层漏失段 7#堵剂：2h已经固化，不适合于深层堵漏 6#和8 #堵剂：2h初具胶体强度，流动性较好，能满足深层堵漏
10、第三部分 项目研究内容4、各类堵漏剂体系的室内筛选评价经过反复调优试验评价，最终确定了三个新型堵剂体系：CSDL-1： ZR-1 2.0%+JL-2 1.2%+ JZ-1 0.5%+PZ-1 3%CSDL-2： ZJ-1 6.0%+XS-1 0.2- 0.6%+ TJ-1 0.1- 1.0%+ZR-2 0.3-1%+ XD-1 0.5-1.2% JPYH-1： YH-1 2%+SQ 0.8%+JH-1 1.0%+XHZ 1.0%+PW-1 0.5%水灰比=0.44长庆油田公司第三采油厂长 江 大 学第三部分 项目研究内容长庆油田公司第三采油厂长 江 大 学4、各类堵漏剂体系的室内筛选评价第三部
11、分 项目研究内容5、堵剂性能评价 失水率评价：CSDL-1 和JPYH-1均析水率为0，CSDL-2不存在失水，即 三种体系的抗失水性很好，能使水泥浆的性能保持稳定。长庆油田公司第三采油厂长 江 大 学第三部分 项目研究内容5、堵剂性能评价 堵剂初凝终凝时间测定 ：CSDL-1、CSDL-2及JPYH-1的初凝和终凝时间均能满足施 工的要求，并且能根据现场施工要求进行适当的调整。长庆油田公司第三采油厂长 江 大 学第三部分 项目研究内容5、堵剂性能评价 模拟堵塞裂缝试验：长庆油田公司第三采油厂长 江 大 学序 号堵剂0.7MPa10min承压 （MPa）堵塞 情况漏失时间 （s）漏失量（ml
12、）1净 浆5520000完全 漏失2HS 1.8% +PAM 1.2% + CDH-1 1.5%7512000.5漏失3CSDL-1651467.0完全 堵住4BQ-3 2.0% + NY 1.8% + JQJ0.5% + CE 0.2% + PBX 0.2%60800漏失5CSDL-2701267.3完全 堵住6JPYH-1701807.5完全 堵住第三部分 项目研究内容5、堵剂性能评价 堵剂胶结强度试验长庆油田公司第三采油厂长 江 大 学CSDL-1堵剂胶结强度试验结果 CSDL-2堵剂胶结强度试验结果 JPYH-1堵剂胶结强度试验结果 第三部分 项目研究内容5、堵剂性能评价 矿化度对堵剂
13、强度影响矿化度对堵剂强度影响试验结果 Ca2+=2000mg/L，Mg2+=240mg/L，Cl-= 150000mg/L ，总矿化度=34000mg/L长庆油田公司第三采油厂长 江 大 学第三部分 项目研究内容5、堵剂性能评价 增韧防漏水泥浆对水泥石力学性能的影响（48h)* 1号配方为净浆； 2号配方为CSDL-1； 3号配方为CSDL-2；4号配方为JPYH-1 长庆油田公司第三采油厂长 江 大 学第三部分 项目研究内容6、作用机理分析 膨胀剂理论分析晶体生长使水泥体积膨胀增大，且膨胀取决于单 位体积内结晶晶核数和晶体生长速度，晶核数越多， 晶体越细小，产生的膨胀越大，晶核既可在溶液中形
14、 成也可在水泥颗粒表面形成。研究人员采用化学热力学和材料力学原理从热力 学理论和实验从两个方面证实了这一理论的合理性。 该机理要点是： 必须是受限的晶体生长； 膨胀 剂在孔隙液中的浓度局部过饱和。长庆油田公司第三采油厂长 江 大 学第三部分 项目研究内容6、作用机理分析 膨胀材料对水泥石孔结构作用机理自由条件水化48h 三轴受限条件水化48h 长庆油田公司第三采油厂长 江 大 学第三部分 项目研究内容6、作用机理分析 膨胀材料的水化机理膨胀剂在水泥浆体中的微观形貌（802d） 长庆油田公司第三采油厂长 江 大 学第三部分 项目研究内容6、作用机理分析 防漏增韧剂增韧作用机理2abp纤维增韧作用示意图 纤维阻裂作用的SEM图 长庆油田公司第三采油厂长 江 大 学
