常用硅酸盐水泥护壁堵漏实践与探讨

水泥浆护壁堵漏是钻探施工对付复杂地层的有效方法之一。常用硅酸盐水泥通过外加剂改性可以获得与多种特种水泥同性能的水泥浆液。因而合理使用外加剂可以使常用普通水泥在现场处理复杂地层时代替特种水泥,取得良好的技术、经济效益。     

小秦岭深孔岩心钻探水泥浆护壁堵漏技术研究与应用

钻孔的护壁堵漏一直是深孔钻进中的技术难题,在小秦岭深部找矿项目钻探施工中,由于该地区区域地质较为复杂,且构造发育,岩石破碎,钻进过程中孔内经常出现掉块、塌孔、漏失等问题,泥浆堵漏效果不佳,施工中采用水泥浆护壁堵漏达到了良好的效果。本文针对小秦岭深部钻探项目水泥浆护壁堵漏技术的应用,对深孔岩心钻探水泥浆护壁堵漏技术进行分析与总结,提出深孔灌浆堵漏技术对速凝水泥浆性能的要求与施工技术要点,并对该矿区相关钻探施工提供指导与建议。     

深孔复杂地层护壁堵漏技术组合的优选研究

归纳、总结了“深部矿体勘查钻探技术工艺方法优化研究”课题研究中有关深孔钻探复杂地层护壁堵漏方法优化选择的认识与看法,提出护壁堵漏技术及其组合的优化思路、评价指标、工作程序和优选方法,概要介绍了石岩坑铁矿区护壁堵漏对策优化成果。     

注浆护壁堵漏工艺在深孔岩心钻探中的应用

简述了深孔岩心钻探破碎岩层护壁堵漏的重要性,注浆参数选择,水泥浆配比、速凝剂掺量的掌握,注浆施工中需把握的几个技术环节及注意事项,注浆施工经验总结及注浆效果评价等。     

水泥-粘土浆液护壁堵漏工艺研究及其工程应用

钻探工程中钻孔漏失常用纯水泥浆液进行堵漏,而针对矿区复杂地层钻进,漏失严重,易垮孔卡钻,为防止漏失及井内事故发生,必须使用高效的水泥堵漏浆液及合理的堵漏工艺。以道真新民铝土矿区为例,对水泥-粘土浆液护壁堵漏工艺进行研究,分析了水泥浆液中加入膨润土、水玻璃、减水剂后性能的变化规律,得出水泥堵漏浆液的优化配方。实际工程应用中取得了良好效果,大大提高了钻进效率。     

水泥浆护壁堵漏若干问题的探讨

水泥浆护壁堵漏是目前钻探施工中广泛应用的技术措施之一。在水泥浆护壁堵漏施工中,因各种原因致堵漏失败,根据水泥浆护壁堵漏失败的原因,从灌注工艺方面探讨提高水泥浆护壁堵漏的效果和预防孔内事故的发生应特别注意的若干问题。     

水泥封闭堵漏在福建煤田钻探中的应用

结合工程实例，剖析了水泥封闭堵漏在福建煤田钻探中的作用，重点论述了水泥封闭堵漏对治理漏失、坍塌的原理、过程和效果。     

水基钻井液防塌封堵材料封堵特性实验研究

提高钻井液封堵能力是有效解决硬脆性页岩、煤层等复杂地层井壁失稳的主要技术手段。本文以在一定温度、压力条件下30 min的滤失量为评价标准,对几种封堵材料的封堵特性进行了实验研究。结果表明：除超细碳酸钙外,其他材料随着加量的增加,封堵效果越来越好;乳化沥青、乳化石蜡和油溶性酚醛树脂随着温度的升高,封堵效果变差,而聚乙二醇和聚酯先变差然后又有一定程度的恢复;聚酯和超细碳酸钙能够快速封堵微裂缝;几种封堵剂均对钻井液的流变性能有较明显的影响。对各封堵材料的封堵机理分析表明：不同的封堵材料具有不同的封堵特性,分别适应不同的温度、压力条件。只有根据井下实际情况,有针对性地选择与之相适应的封堵材料,才能有效提高水基钻井液的封堵能力。     

HTD-3型高温堵漏材料研制及性能评价

深海钻探往往伴随着高温、高压,对钻井用堵漏材料提出了新的要求。首先通过对颗粒状、纤维状和片状堵漏材料的耐高温筛选,制作了HTD-3型高温堵漏材料。然后使用DL-3A型高温堵漏评价仪器对该堵漏材料的抗温、承压和封堵性能进行了测试,利用SEM电镜扫描对堵漏材料架桥情况进行了观察和分析,最后以5%梯度浓度进行了配伍性实验。测试结果表明,HTD-3型高温堵漏材料除对钻井液密度影响稍大外,对钻井液其他基本性能影响较小,在该材料中,不同级配的颗粒状材料完成了架桥,纤维状和片状材料完成了充填,形成了强度较高的封堵墙。通过实验证明：HTD-3型高温堵漏材料不仅有着较好的抗温、承压能力,还有较好的封堵效果。HTD-3型高温堵漏材料的研制为未来深海钻探堵漏提供了一种可行的选择。     

破碎带地层钻探化学凝胶护壁堵漏技术的研究与应用

针对目前大洋钻探钻遇破碎带硬岩地层复杂情况,在总结国内外破碎带地层钻探施工中的主要技术难点与对策的基础上,结合现场施工中的实际情况,分析施工中经常遇到的破碎带地层特点,提出了应用化学凝胶技术解决破碎带地层井下复杂问题的新思路。提出了适用于不同地层温度的化学凝胶体系基本配方,通过正交试验设计,优选出了最佳体系配方,形成一套完善的适合深海钻探用高温树脂凝胶护壁作业规程。     

海坨区块高效堵漏体系的优化与应用

海坨区块的地层破裂压力较低,存在大量的天然裂缝,钻井过程中极易发生渗透性漏失和失返性漏失,从而引发井壁失稳。针对海坨区块存在的严重漏失问题,制备了一种随钻堵漏纤维YTZ,同时优选出了与基浆配伍良好的复合植物纤维XA、快速封堵剂KF,提高了钻井液稳定井壁的能力。通过3种堵漏材料的复配,形成了一套适合海坨区块的堵漏体系和科学有效的施工技术,有效解决了海坨区块的各种井漏问题,确保了钻井及完井施工的顺利进行,减少了由于漏失带来的经济损失。该堵漏体系在现场应用中体现了良好的封堵效果,值得在海坨区块进一步推广应用。     

维持页岩井壁稳定的物理封堵模拟和化学抑制实验研究

页岩气作为一种储量巨大的非常规能源,是实现现代多元能源体系的重要一环。本文采用HKY-3压力传递实验仪研究不同盐溶液对页岩井壁稳定的影响规律。此外,基于离散元颗粒流模型,重构纳米颗粒拖拽力,模拟流体粘度及颗粒粒径、浓度、形状对页岩孔隙封堵效率。结果表明：（1）物理封堵方面,颗粒大小和浓度明显影响封堵效率,当颗粒最大值小于孔隙出口时,颗粒粒径由出口尺寸的1/5增加到出口尺寸的1/3和1/2时,孔隙封堵效率分别增加13%和23%。（2）流体物性对页岩纳米孔隙的封堵效果表明,粘度5 mPa·s时纳米颗粒封堵效率比1 mPa·s时高16.26%。（3）化学抑制方面,阻滞页岩孔隙压力传递的最佳的盐溶液及其浓度为20%HCOONa。研究成果可为适用于龙马溪组页岩钻进的水基钻井液体系遴选提供理论和技术基础。     

新和地1井复杂地层水泥封孔护壁造斜技术

新和地1井在钻进1314.00～1419.98 m孔段时钻遇巨厚破碎带,地层高度破碎、大倾角、富含水系,孔壁掉块、水敏坍塌现象严重。钻进时孔内阻力大,钻具放不到底,孔内事故多发,破碎带难以钻穿。为处理孔内事故并钻穿巨厚破碎带,采用水泥封孔护壁造斜技术。受孔内复杂因素影响,特别是1358.76～1396.46 m破碎带内水系对水泥浆的稀释和冲蚀破坏作用,前期多次水泥封孔失败,浪费了大量物资及工期。现场通过试验,总结出了一套有针对性的、实用的技术方案,解决了现场的水泥封孔技术难题,提高了水泥封孔护壁造斜的成功率。新和地1井深孔复杂地层水泥封孔护壁造斜技术对今后施工类似工程具有一定的参考意义。     

深部钻探复合钻杆的研究与应用

绳索取心钻杆在深孔钻探中占重要的地位。本文分析了目前国内钻杆在深孔钻探中的使用情况,同时还对钻杆柱的失效及绳索取心钻杆在钻井内的受力情况进行了简要的分析。设计出了两种复合钻杆：一种是塔式复合钻杆,另一种是同径复合钻杆。将其应用在“中国岩金勘查第一深钻”山东莱州三山岛矿区ZK96-5孔4000m钻孔中,取得了良好的效果。     

高温纳米复合水泥的试验研究

针对地热开采过程中孔壁发生垮塌、漏失,而常规水泥基材料在高温条件下各方面性能恶化,满足不了护壁堵漏技术要求。采用理论分析和试验,系统地开展常规水泥材料的比较研究,筛选出多种材料及试剂进行正交试验,获得了优化配方。通过试验,以初始流动度、可泵期、凝结时间和抗压强度4个性能指标比较了普通硅酸盐水泥和G级油井水泥的抗高温性能,评选出适于研究的高温下性能相对稳定的水泥;针对高温下水泥性能衰退的问题,筛选了几种含硅材料与试剂,通过正交试验优化了配方,优化配方为：25%GS+0.6%SiO₂ +0.3%JSS+1.5%SN+0.03%SC+0.3%纳米材料。性能评价结果表明,该配方流动度等性能满足一定施工要求,在高温下具有较好的抗压强度。     

塔里木盆地柯坪地区新苏地1井冲洗液护壁堵漏工艺

塔里木盆地柯坪地区地质调查井钻探工程项目新苏地1井,位于塔里木盆地阿瓦提凹陷沙井子构造带上,该构造带地层倾角大、胶结性差、破碎严重,井壁稳定性差。钻遇地层岩性主要为泥岩、砂岩、泥质粉砂岩、灰岩、白云岩、含泥云岩、石英片岩等,存在多处垮塌和漏失井段。现场采用聚合物防塌冲洗液体系,较好地解决了地层破碎、坍塌掉块等复杂问题,该体系具有抑制性强、胶结性好,在整井的施工中取得了较好的护壁堵漏应用效果,保证了项目的顺利实施。     

深部地热抗高温甲酸盐钻井液体系研究北大核心CSCD

为满足深部高温地热钻探需求,针对钻井液在高温作用下流变性能难以控制及重晶石等惰性材料堵塞地热储层等关键技术难题,开展抗温240℃水基钻井液技术研究。通过优选造浆材料、高温增黏剂及高温降滤失剂等抗高温材料,研发了一套具有良好的高温流变稳定性和储层保护特点的抗高温甲酸盐钻井液体系,对该钻井液体系的流变性能、滤失性能、悬浮稳定性、高温封堵性能及抗岩屑污染性能进行了评价。同时研发了一套抗高温甲酸盐钻井液与抗高温可循环泡沫钻井液之间相互转化的工艺方法,可实现在不同孔隙压力地层钻探施工中不同密度钻井液的相互转化。