一种分段注入凝胶暂堵方式的探究及运用.pdfVIP

一种分段注入凝胶暂堵方式的研究及运用 张易航(长江大学石油工程学院，湖北武汉430000) 摘要：聚合物凝胶封堵是近些年来逐渐发展和成熟的一种 层区域的部分封隔，进行调剖。 新型堵漏封隔方式。由于该方式能有效缩4匣．y--期，节省成本，2凝胶的组成 因而引起了人们的广泛关注。随着研究人员在对聚合物凝胶 延时性聚合物凝胶通常采用水溶性聚合物(胶状、类水溶 的制备工艺上的不断创新和完善，出现了一种新型的高强度暂 液的暂堵剂)来作用于渗透层或产层。这样的聚合物通常由较 封堵凝胶，该凝胶在形成较高强度封堵的同时也可根据工程需 高分子质量的天然多糖类聚合物(瓜胶、瓜胶衍生物、纤维素衍 要及时进行破除。本文对国外这种暂封堵技术及相关施工工 生物)构成，通过加入交联剂等一系列化学用剂，并控制至合适 艺进行了论述。 的反应温度内成胶。 关键词：聚合物凝胶；暂封；施工工艺 3作用方式 众所周知，在钻井过程中钻并液的成本占据着整口并开发 凝胶封堵方式相比于水泥封固上存在一定的差异，本次的 成本的25％-40％，同时处理井漏的时间占据着钻井总时间的 封隔通过选取两种不同性质的凝胶(A型凝胶：当交联剂加入后 10％左右，由此足见井漏事故的发生在带来极大的经济损失的 能快速成胶，聚合物凝胶的作用时限预计在5—10天左右；B型 同时也会耗费了大量的作业时间，为了在发生井漏后能快速进 凝胶：通过温度来控制成胶时间，预计作用时限超过30天)通过 行相应的处理以恢复生产，国外的相关研究人员通过以多糖类 地面混合泵入装置进行相应的处理后同时下井注入封隔层段， 高分子聚合物作为封隔堵漏的材料，并利用与之配对的一整套 由于A型凝胶贴壁性较弱，其中加入一定的互溶剂和水湿表面 完整(配制传输)封隔堵漏工艺，在油套管漏失断裂以及地层暂 活性剂进行混合先行下入至套管内的压实漏失处，起到一定的 封堵方面取得了突破性的进展，得到了良好的运用效果【聚合 缓冲作用的同时，也能更好地助于驱油，防止管段的腐蚀。随 物凝胶堵漏技术研究进展一王平全】。本文所讨论的暂封堵凝 后在A型凝胶注入的基础上注入B型凝胶实现强度较高的封 胶即是基于该项进展下的成果之一，由于该封堵凝胶在配置及 堵。，为了达到对所需封隔区域进行有效且安全的密封，所选取 注入前具备一定的流动型，能使得凝胶在注入过程上更为便 的交联聚合物通过以稠化转移剂的形式作用于高温深井(通过 利，在下入管段至目标层位后会随着温度的上升会逐渐趋于稳 形成具有很强密封性的固态凝胶胶塞)，同时也用于作为检修 定，粘度逐渐增加，与壁面粘连固化凝结，形成密封性较好的高 操作中的区域封隔之用，亦或是作为漏失层段的封隔剂。 强度封断阻隔区域。通过分为两批挤入裸眼套管部分，两种凝 4暂封堵凝胶的影响因素 胶可同时混合实施对低压储层以及开始漏失区域的隔离，交联 该种凝胶胶塞材料在外部环境下能够维持较低的粘度，使 时间在8h，进而隔离低压储层漏失或开始产生漏失的区域。经 其转变为固态凝胶的主要影响因素是温度，温度控制着其凝胶 测试，该法能有效进行储层压力封隔。同时，这种特殊的暂封 时间，通过对温度进行合理的控制，该交联聚合物在混合和投 堵胶塞可利用其易溶于酸的性质实现储层连通性的再恢复，在 科的过程中均可保持着较低的粘度，从而使得凝胶在调配至下 不需要任何外在额外的剪切(下入管段进行高压射流破胶)作 入井底的过程中不会因为过早成胶而粘附在油管／套管壁上，当 用下能很快再次进行气层开采。 处于高温的井下环境时，也可通过加入水溶性缓凝剂来避免其 1技术背景 过早成胶，通过变量实验发现，凝胶的交联速率取决于温度、矿 由储层压实作用引起的套管形变会引发一系列的问题，包 化度、pH、交联剂的选取以及交联剂的浓度。 括套管管段的腐蚀引起的漏失以及径向的变形、套管受剪切断 5凝胶的性能测试 裂等。套管形变延误了工期的同时也增加了开采成本。严重影 5．1