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预交联凝胶堵漏剂研制

张崇  
【摘要】: 井漏是严重影响钻井生产正常进行的井下复杂情况之一,目前所采用的堵漏剂主要是桥塞堵漏剂。桥塞堵漏剂由天然物质加工而成,它们的形变能力差、吸水膨胀能力较小或不具备形变和吸水膨胀能力,在钻井堵漏时往往易造成堵漏效果不佳和堵漏后发生重复性漏失。国内外近年来发展了种类繁多的堵漏材料,但这些堵漏材料针对大裂缝、大孔隙型、含大量地层水、以及高温、高矿化度地层水等苛刻条件的恶性漏失还具有诸多的局限性。针对目前这些堵漏剂的这些局限性,本文研制了预交联凝胶颗粒堵漏剂。与目前现场用的预交联凝胶相比,本文研制出的预交联凝胶拥有合适的吸水膨胀倍数、较高的抗挤压强度和良好的抗温能力。室内实验证明,研制出的系列预交联凝胶抗温能力达120℃以上,其中预交联凝胶YNJ-3和YNJ-4的抗温能力可达150℃,高温后仍具有较高的强度,同时具有较好的可变形性和弹性。 本文在制备出预交联凝胶及对其吸水理论分析的基础上,对预交联凝胶颗粒的堵漏性能展开了实验研究。实验结果表明预交联凝胶堵漏剂与钻井液配伍性好;使用预交联凝胶堵漏剂进行堵漏时,形成的屏障层具有很强的抗压能力,承压能力可达9Mpa以上;钻井液的pH值和地层水的矿化度对预交联凝胶堵漏剂的堵漏能力影响不大。 根据预交联凝胶颗粒在漏失通道中的运移过程,找出了预交联凝胶堵漏剂的堵漏特点。归纳出预交联凝胶堵漏剂通过架桥堵塞作用、骨架支撑作用、膨胀堵塞作用、化学胶结作用来封堵漏层的机理。


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