[發(fā)明專利]在油氣井的建井期間消除流體漏失的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880078428.4
• 申請(qǐng)日: 2018-11-13
• 公開（公告）號(hào): CN111433432B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 維塔利·維亞切斯拉夫維奇·謝爾蓋耶夫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: GR石油有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): E21B33/138
• 分類號(hào): E21B33/138;C09K8/40;C09K8/50
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 張珂珂;朱雯

本發(fā)明涉及石油和天然氣工業(yè)，并且更具體而言，涉及在鉆探油氣井期間消除漏失的技術(shù)。方法包括將封堵劑和驅(qū)替液依次泵入地層中。封堵劑由乳液?懸浮液體系組成，該體系含有柴油或來自中央處理設(shè)備的經(jīng)處理的油、乳化劑、二氧化硅納米顆粒的膠體溶液、干的無定形二氧化硅、鈦鐵礦或四氧化三錳的微粒、以及氯化鈣或氯化鉀的水溶液。驅(qū)替液由氯化鈣或氯化鉀的水溶液組成。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油氣生產(chǎn)工業(yè)，并且更具體而言，涉及在油氣井的建井期間消除鉆井液漏失(井漏控制)的方法。

背景技術(shù)

在油氣井的建井領(lǐng)域中最緊迫的問題之一是高度可滲透地層和地層壓力異常低(ALFP)的地層對(duì)鉆井泥漿的吸收。地下地層的這種地質(zhì)和物理特征會(huì)造成作業(yè)程序的復(fù)雜化，直至建井工程的停工。

對(duì)于ALFP的地層的完井而言，常規(guī)鉆井泥漿的井漏問題變得特別嚴(yán)重。在建井工程中最廣泛使用的不同密度的鹽溶液被理解為常規(guī)鉆井泥漿。使用常規(guī)水基鉆井泥漿不能消除ALFP的地層中的鉆井液漏失，這是由于常規(guī)水基鉆井泥漿的粘度低、粘附性差、缺乏封堵能力和在滲入生產(chǎn)地層期間對(duì)巖石表面的親水化。

為了防止這種問題，必須使用具有相對(duì)較低密度、增加的粘度和粘附性能的特殊工藝流體。

所有常規(guī)水基鉆井泥漿的主要缺點(diǎn)是對(duì)巖石表面的親水化、粘度低、粘附性差和缺乏封堵能力，這會(huì)導(dǎo)致鉆井泥漿在漏失期間不可控制地滲入鉆井地層中。

在這一點(diǎn)上，當(dāng)鉆入具有異常情況的地層時(shí)，使用常規(guī)鉆井泥漿是低效的。在建井工程中，當(dāng)在具有異常情況的層段中鉆井時(shí)，必須應(yīng)用特殊的工藝流體即封堵組合物(封堵劑)。封堵組合物的物理和化學(xué)性質(zhì)顯著不同于常規(guī)鉆井泥漿的物理和化學(xué)性質(zhì)。

使建井工程復(fù)雜化的因素的顯現(xiàn)程度取決于礦床的地質(zhì)條件和地層的地質(zhì)物理參數(shù)。

復(fù)雜化因素會(huì)最頻繁地顯現(xiàn)在以下情況下：

-當(dāng)鉆井的地層區(qū)域的地層壓力低于靜水壓力時(shí)(在這些情況下，會(huì)發(fā)生不可控制的大量井漏，這會(huì)導(dǎo)致巖石表面的親水化、延長(zhǎng)建井周期、額外的成本和鉆井工程的停工)；

-當(dāng)鉆井的地層區(qū)域的地層壓力相對(duì)于靜水壓力增大時(shí)(采用重水基鉆井泥漿不能確保地層-井系統(tǒng)中的壓力穩(wěn)定，并且在過平衡期間發(fā)生巖石表面的親水化)。

為了提高油氣井的建井工程的效率，并解決在具有異常情況的地層中鉆井期間消除復(fù)雜性的任務(wù)，必須應(yīng)用具有特殊流變學(xué)、表面活性和堵漏性質(zhì)的工藝流體。

本領(lǐng)域已知這樣一種用于防止和控制井中的井漏的方法(USSR發(fā)明人證書No.1714081，IPC E21B 33/13、E21B 33/138，公開日期1992年2月23日)，該方法包括依次注入多價(jià)金屬鹽和聚合物堵漏材料的水溶液，以及隨后使該水溶液驅(qū)替至井漏地層中。該方法的缺點(diǎn)是必須用多價(jià)金屬鹽的水溶液使吸收層段飽和，以誘發(fā)水溶液和之后立即泵入的聚合物材料(例如脲樹脂混合物)之間的后續(xù)反應(yīng)。在井漏情況下，由于鹽的水溶液的粘度低，因而鹽的水溶液將被吸收層段完全吸收并滲入地層中。在這些情況下，之后立即泵入的粘度高于鹽的水溶液的粘度的聚合物材料將不會(huì)與鹽的水溶液混合，因而相應(yīng)地，混合物將不會(huì)獲得產(chǎn)生封堵屏蔽層所需的流變學(xué)性質(zhì)。

在鉆井和井運(yùn)行的過程中消除流體漏失的方法是本領(lǐng)域中已知的(USSR發(fā)明人證書No.1810490，IPC E21B 33/138，公開日期1993年4月23日)，其包括依次注入柴油和煉油廠堿渣廢料、隔離液或沖洗液以及氯化鈣或氯化鎂的水溶液，隨后用水或沖洗液將其驅(qū)替。使用水或沖洗泥漿溶液作為隔離液或驅(qū)替液。根據(jù)漏失水平，改變注入批次的體積。該方法的缺點(diǎn)包括不能調(diào)節(jié)主要封堵劑，即柴油和煉油廠堿渣廢料的流變學(xué)參數(shù)，以及組合物中不存在固體顆粒。在這一點(diǎn)上，該方法對(duì)于高度可滲透地層層段中的井漏控制將是低效的。