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攻關(guān)漏失難題
開發(fā)堵漏工藝
“在西南地區(qū)海相頁巖氣鉆井開發(fā)過程中，經(jīng)常發(fā)生溶洞、裂縫性惡性漏失，鉆井施工時(shí)鉆井液只進(jìn)不出，造成了巨大經(jīng)濟(jì)損失，直接影響鉆井時(shí)效。”該公司技術(shù)研究所所長(zhǎng)馬小龍介紹說，傳統(tǒng)的堵漏技術(shù)效果均不理想，不能解決惡性漏失問題。因此，該區(qū)域惡性漏失已成為制約油氣鉆探及開發(fā)的瓶頸，迫切需要通過科學(xué)技術(shù)破解鉆進(jìn)過程的漏失難題。
對(duì)此，固井公司技術(shù)研究所的技術(shù)人員針對(duì)該區(qū)塊上層漏失開展堵漏技術(shù)攻關(guān)。他們從固井施工中“憋泵”現(xiàn)象獲得啟發(fā)，研發(fā)了可控膠凝堵漏劑及可控膠凝堵漏體系，開發(fā)了可控膠凝堵漏工藝，形成了可控膠凝堵漏技術(shù)。
該堵漏技術(shù)與傳統(tǒng)堵漏技術(shù)相比，具有施工操作簡(jiǎn)單、堵漏時(shí)間短、堵漏成功率高等特點(diǎn)，8小時(shí)后就可滿足再次鉆井的需要，節(jié)約鉆井時(shí)效50%以上。
研制速凝材料
形成特色技術(shù)
“要使堵漏劑取得有效堵漏效果，必須尋找速凝的材料，并根據(jù)地下環(huán)境制訂科學(xué)堵漏配方，采用高效的堵漏工藝，實(shí)現(xiàn)快速堵漏的目的。”馬小龍介紹，該技術(shù)的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)是研制了具有快速凝固和高強(qiáng)度特性的膠凝材料RS，開發(fā)了具有膠凝時(shí)間可控、抗水侵、駐留性好的可控膠凝堵漏劑。
為尋找適合堵漏劑速凝材料，該公司科研技術(shù)人員通過多種方式的調(diào)研，積極開展膠凝、觸變材料、纖維材料、膨脹性材料及膠凝時(shí)間調(diào)節(jié)劑的研究，在鋁酸基水硬性膠凝材料中加入表面改性劑，控制鈣硅比和硫鋁比，研制出含有耐溫單體的高強(qiáng)膠凝材料，形成了觸變可調(diào)堵漏材料。
該公司科技人員對(duì)堵漏材料在80℃以下進(jìn)行加量、凝結(jié)時(shí)間、強(qiáng)度等性能進(jìn)行反復(fù)性試驗(yàn)，優(yōu)化各材料的配比，設(shè)計(jì)出可控膠凝堵漏劑的配方。經(jīng)性能評(píng)價(jià)，該堵漏劑配方實(shí)現(xiàn)溫度在30℃~80℃可調(diào)，承壓能力大于14兆帕，能抗3倍底層水浸蝕的能力，堵漏漿體在流動(dòng)狀態(tài)下可實(shí)現(xiàn)預(yù)定條件的瞬間固化。
與此同時(shí)，為實(shí)現(xiàn)高效堵漏，該公司科技人員還開展了堵漏工藝研究，研究管柱結(jié)構(gòu)下入方式、擠注方式、施工參數(shù)設(shè)計(jì)和控制方法等，形成了特色堵漏技術(shù)，保證了施工及套管串的安全。
應(yīng)用領(lǐng)域廣闊
經(jīng)濟(jì)效益顯著
“可控膠凝堵漏技術(shù)，提高了堵漏材料在鉆表層至技套時(shí)大裂縫、溶洞等惡性漏失地層的駐留能力、耐水沖刷能力及封堵強(qiáng)度。”馬小龍介紹說，該項(xiàng)堵漏技術(shù)已累計(jì)應(yīng)用24口井，其中涪陵焦石壩、蜀南等頁巖氣區(qū)塊17口，堵漏一次成功率達(dá)95.2%，累計(jì)節(jié)約鉆井成本3458.29萬元，解決了焦石壩上部地層縫洞型惡性漏失，為中國(guó)石化川東北頁巖氣的開發(fā)提供了技術(shù)支撐。
該研究成果推廣應(yīng)用空間廣闊，既可用于堵漏也可用于固井，還可以應(yīng)用于煤氣層開采井等不同井型的漏失堵漏。可控膠凝堵漏劑在中煤大地集團(tuán)投資的煤層礦開采注1井應(yīng)用后，解決了該井在開采過程中出水嚴(yán)重的難題，堵漏成功率100%，獲得了該集團(tuán)的高度認(rèn)可。
該技術(shù)已經(jīng)申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利3項(xiàng)、實(shí)用新型專利3項(xiàng)，其中3項(xiàng)實(shí)用新型已獲授權(quán)。目前，該項(xiàng)堵漏技術(shù)已經(jīng)推廣應(yīng)用于江漢油田和河南省頁巖氣開發(fā)項(xiàng)目等。
