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国内堵漏材料以桥堵材料为基础,并辅以化学和复合方法,种类齐全,基本能满足现场堵漏需求。

(一)桥堵材料


桥堵材料是不同形状、尺寸的惰性材料,以不同的配方混于泥浆中直接注入漏层。应根据漏层性质选择不同的桥堵材料,及其级配和浓度。颗粒状、鳞片状和纤维状堵漏材料的配比一般为2∶1∶1,使之互补以增强堵漏效果。要求有5%的惰性材料尺寸大于缝隙尺寸。纤维状材料长度一般为所堵裂缝宽度的2~3倍,直径为漏层孔径的1/2左右。强度低柔性大的材料应选稍长尺寸,强度高柔性小的材料应选短尺寸。惰性材料在泥浆中的加量一般控制在4%~6%。如用常规尺寸的颗粒状材料堵漏不成功,可换用较大尺寸颗粒并适当增加用量。颗粒状材料有核桃壳、橡胶粒、硅藻土、沥青等;纤维状材料有锯末、棉纤维、亚麻纤维等;片状材料有云母片、谷壳等。


(二)大漏失堵漏材料


大漏失堵漏剂配成的浆液进入漏失段后,在泥浆液柱和地层压力差作用下迅速失水,浆液中的固相组分聚集、变稠,形成滤饼,继而压实堵塞漏失通道。同时由于形成的堵塞具有高渗透性的微孔结构和整体充填特性,能透气透水,但不能透过泥浆,因此泥浆在塞面上迅速失水形成光滑平整的泥饼,起到进一步封堵漏失通道的作用。此方法适用于随钻堵漏,处理漏失带的渗漏、部分漏失及不太严重的全漏失。大漏失堵漏材料有渗滤性材料、纤维状材料、硅藻土、多孔惰性材料、助滤剂和聚凝剂等。


(三)软硬塞堵漏材料


软硬塞堵漏材料靠形成的不流动黏稠物质封堵漏层。由于软塞切力大,流动阻力大,因此可限制人为裂缝的发展。且软塞不固结,在人为裂缝稍增大的情况下也会变形而起堵漏作用。挤压时,软塞既可堵住大裂缝,也可堵住小裂缝,适用于较大裂缝或洞穴漏失,特别是人为裂缝漏失。软塞类主要包括柴油膨润土浆、剪切稠化液、重晶石(或赤铁矿)塞、石灰乳;硬塞类主要指各种水泥类固化材料,堵塞后能产生一定抗压强度的堵漏材料。


(四)水泥胶凝堵漏剂


包括各种特殊水泥、混合水泥稠浆等。近年来在水泥添加剂和灌注工艺改善方面有了长足进步,特别是各种快干水泥、触变性水泥、膨胀水泥以及速凝剂、缓凝剂的应用拓宽了水泥的适用范围。这种方法适于处理张开值8mm~30cm的自然横向裂缝、破碎石灰岩及砾石层的漏失。


(五)暂堵材料


暂堵材料是泥浆中的固相颗粒堵剂,进入地层后使漏层渗透率下降,在储层浅部形成有效的屏蔽环,防止储层进一步损害,投产时可解除堵塞恢复地层渗透率,从而减小因井漏造成的油气层损害,达到有效保护储层的目的。根据屏蔽环的不同,分为外屏蔽环、内屏蔽环暂堵技术。外屏蔽环广泛采用单向压力封闭剂;内屏蔽环采用易酸溶、油溶的堵漏剂进行堵漏。这种方法主要用于随钻堵漏中处理渗漏和局部漏失。暂堵材料有不同粒级的碳酸钙,磺化沥青、氧化沥青、磺化酚醛树脂及其改性产品,兼有桥堵、涂敷和黏接作用的油溶性树脂等。


(六)广谱型屏蔽暂堵保护油气层材料


广谱型屏蔽暂堵保护油气层材料可在油气层被钻开时,借助泥浆液柱与油气层之间的压力差,在极短时间内迫使泥浆中各类固相粒子进入油气层孔喉,在井壁附近形成渗透率接近于零的屏蔽暂堵带。依据油气层孔喉直径变化规律,采用多种粒径匹配的广谱型屏蔽暂堵保护油气层泥浆技术,能减少泥浆对油气层的损害。由于该类泥浆主要用于裸眼井段,因此要求具有更强的页岩抑制性、稳定井壁和保护油层的能力。目前国内多采用正电胶泥浆体系。


(七)化学堵漏材料


化学堵漏材料利用高聚物在界面上的静力、界面分子间作用力、化学键力,使聚合物黏接在界面处,在漏层完成堵漏。其优点是堵漏浆液密度低,凝固时间调整范围大,渗滤能力强,能固化堵塞微孔漏层。在井底固化的塑胶堵塞强度高,稳定性好,堵漏后对泥浆性能无不良影响。适用于部分漏失和全漏失的高渗透砂岩层和裂缝发育的砂岩及灰岩地层。化学堵漏材料分为凝胶、树脂和膨胀聚合物三大类。


(八)其他堵漏材料


1.高温堵漏材料


高温堵漏材料以桥堵为主,包括云母、蛭石、石棉、贝壳等。目前已有改性GS-高温暂堵剂产品。


2.复合堵漏材料


主要用于处理复杂漏失,尤其是水层漏失、气层漏失和长段裸眼井漏失及大裂缝、大溶洞漏失。例如高水堵剂-桥接剂混配复合堵漏材料、单项压力封闭剂-桥接剂混配复合堵漏材料、高失水堵剂-桥接材料-水泥复合堵漏材料等。


3.漏、防水两用堵漏剂


该堵漏剂以调整固化时间的无机凝胶和各类树脂为基础,根据孔内漏失情况配合常规堵漏剂组成。堵剂具有抗水性,干缩率低,有较好的结构强度。例如:有机硅堵漏剂、聚乙xi醇改性脲醛树脂与石膏或硅酸组成的堵漏剂等。

参考资料

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