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上海昌吉浅谈岩地层封堵材料

返回列表 来源:未知 发布日期:2019-05-24 14:24【
上海昌吉地质仪器有限公司介绍对裂缝性地层的封堵效果很好的材料,为了提高泥页岩裂缝性地层井壁稳定效果,大庆油田水基钻井液中主要选用磺化沥青作为封堵防塌处理剂。磺化沥青作为一种性能好、成本低的多功能钻井液添加剂,虽然具有降低钻井液滤失量、封堵裂缝功能,并在钻井液领域得到了广泛应用,但随着石油勘探开发的深入,磺化沥青已经不能满足致密油等非常规油气资源裂缝性地层的封堵要求:在室内采用高温高压滤失评价实验对磺化沥青封堵性能进行评价时,效果较好,但在现场钻井施工过程中,磺化沥青对裂缝性地层的封堵效果不理想,经常发生剥落、掉块等井壁失稳现象,甚至发生井壁坍塌。所以,上海昌吉地质仪器有限公司对磺化沥青相关性能进行分析,并选用一种新型封堵材料优选方法替代高温高压滤失评价实验,优选的封堵材料在现场进行了成功应用

1 磺化沥青作用机理分析
磺化沥青主要成分是沥青磺酸钠盐,是沥青在一定温度条件下经磺化、中和而制得的产品。在钻井液中添加磺化沥青,能够封堵地层裂缝,降低滤失量,对井壁起到保护作用。为了更好评价磺化沥青的相关性能,有必要对其作用机理进行深入分析。国内外较多文献资料认为磺化沥青在钻井液中主要起抑制作用,主要体现在含有的磺酸根阴离子基团通过化学键与地层粘土相连,在粘土表面形成致密的疏水膜,阻止水相与粘土接触,从而起到抑制粘土水化和分散的作用。上海昌吉地质仪器有限公司认为,磺化沥青在钻井液中起到的作用应该取决于软化点与地层温度的关系:

①当地层温度低于磺化沥青软化点时,磺化沥青不会发生软化变形,在钻井液中以颗粒状呈现,如果颗粒粒径与地层裂缝宽度匹配度较好,就能够在钻井液压差作用下随滤液进入地层,对裂缝形成封堵。此时,磺化沥青只起到物理封堵作用;

②当地层温度高于磺化沥青软化
点时,磺化沥青发生软化变形,在压差条件下被“挤入”地层裂缝,在裂缝中形成占位,并在近井壁表面形成致密的泥饼。从这两点来看,磺化沥青在钻井液中主要靠封堵作用来阻断外来液相沿裂缝进入深部地层,从而减少剥落、掉块等复杂和“水力尖劈”作用的发生。由此可见,磺化沥青的抑制作用不占主导地位

2 结论
(1)评价磺化沥青相关性能后得知,常用磺化沥青样品软化点较高,且粒径分布范围较窄,大于75μm的颗粒占到97%以上,对致密油地层裂缝无法形成有效封堵,导致经常发生井壁失稳问题。

(2)研究的泥页岩地层裂缝模拟新方法可以模拟不同宽度的裂缝,能够满足封堵材料优选的精度和平行性要求,为封堵剂优选和钻井液封堵能力评价提供了新的实验方法。

(3)现场应用表明,采用新方法优选的封堵材料解决了致密油裂缝性泥页岩地层易剥落、掉块等井壁易失稳难题,为致密油开发提供了技术支持,具有较好的经济效益和应用前景。
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