一种扩大窄安全密度窗口的方法技术

本发明专利技术涉及油气井试剂领域，公开了一种扩大窄安全密度窗口的方法，其中，该方法包括以下步骤：(1)将钻井液加重后注入页岩地层中并测其漏失情况；(2)将步骤(1)的混合物与架桥材料混合、搅拌并测其漏失情况；(3)将步骤(2)的混合物与石英砂混合、搅拌并测其漏失情况；(4)将步骤(3)的混合物与溶胀材料混合、搅拌并测其漏失情况；(5)将步骤(4)的混合物与填充材料混合、搅拌。该方法能够将现场复杂操作简化，效果快捷明了，同时分步实时测试漏失情况，针对具体情况具体处理，实现了承压封堵即扩大窄安全密度窗口的可控化操作。

【技术实现步骤摘要】
一种扩大窄安全密度窗口的方法
本专利技术涉及油气井试剂领域，具体涉及一种扩大窄安全密度窗口的方法。
技术介绍
窄泥浆安全密度窗口(包括窗口宽度为零或为负)安全钻井的钻井液技术是保证高压、高产、高含硫气井防止井喷失控，安全钻井的必要技术。也是目前国内外钻井工程界共同关注、急需解决而又未能完全解决的重大技术难题。它是一个包括整个钻井工程的系统工程，本专题只涉及保证安全的钻井液技术本身。它是窄泥浆安全密度窗口安全钻井技术的重要基础和必要的组成部份，特别是项目所提出扩大安全密度窗口的理念和相应的实现技术更是对解决这个严重影响钻井安全的重大技术难题提供了重要的技术支撑。根据对它的研究和现场工程实践分析，这类问题可以分为三种情况：①ΔP(窄)＞0，而数值较小(窄)：此时，解决的途径是尽量降低泥浆循环的环空压降，使之小于ΔP(窄)；这是以降低泥浆循环环空压降为核心的系列配套技术，是近些年来一直组织攻关并已取得重大成果的系列技术；即ΔP(窄)＞0而泥浆技术可使ΔP(泥循)＜ΔP(窄)。②ΔP(窄)＞0，但它太小，以至于总是小于ΔP(泥循)(即由于ΔP(泥循)不能无限制小下去，则出现ΔP(泥循)＞ΔP(窄)＞0)。这是当前所遇到的重大技术难题，它在钻遇高压、高产、低承压气层时最常见。成为现有国内外重点攻关的前沿课题。它已形成明确的技术路线：即“以最大限度降低ΔP(泥循)为基础的控压钻井技术”。目前，国内外都还在组织重大攻关。③ΔP(窄)＜0，即负安全密度窗口的问题：这是当钻遇“喷、漏同层”、“喷、漏同存”且漏失压力低于地层压力时出现的问题。当钻遇这种问题，钻井工程无法顺利进行，往往是：要井不漏则必然会造成井喷，而一旦井喷则无法压井控制；要不喷则必然会漏，一漏又必然会诱发井喷，一旦井喷则无法压井控制，从而造成重大的工程事故，而当产层为油、气将可能造成重大的公共安全事故。特别是当产层为三高气层时，将成为危急公共安全的重大的危险源。解决这个问题的可靠途径是对漏层的有效封堵并使其漏层的漏失压力提高到大于地层压力，即使其安全密度窗口为正，并大于该井泥浆环空循环压降。漏失的情况十分复杂，现有的技术水平对于大多数漏失都可以堵住，最困难的严重情况也可能经过反复堵漏作业，最终总可以将其有效堵住，但对于大裂缝的恶性漏失至今并无有效的办法。而且，负安全密度窗口下通过堵漏来扩大安全密度窗口到正值且大于ΔP(泥循)，与一般情况的堵漏有很大的不同和更高的要求。它要求在井控压住气层或压井抢险的过程中快速、有效的堵住漏层，否则安全事故和工程事故无法避免。在堵漏技术没有完全过关和裂缝性地层恶性漏失的堵漏技术基本不过关的情况下，要能有效解决这个问题是当前最大的技术难点和钻三高气层最大的风险之一。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种扩大窄安全密度窗口的方法，该方法能够将现场复杂操作简化，效果快捷明了，同时分步实时测试漏失情况，针对具体情况具体处理，实现了承压封堵即扩大窄安全密度窗口的可控化操作。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种扩大窄安全密度窗口的方法，其中，该方法包括以下步骤：(1)将钻井液加重后注入页岩地层中并测其漏失情况；(2)在28-32min内侵入20-100mL步骤(1)的混合物，在侵入深度为0.5-1cm的条件下，将步骤(1)的混合物与架桥材料混合、搅拌并测其漏失情况；(3)在28-32min内侵入20-100mL步骤(2)的混合物，在侵入深度为0.5-1cm的条件下，将步骤(2)的混合物与石英砂混合、搅拌并测其漏失情况；(4)在28-32min内侵入20-100mL步骤(3)的混合物，在侵入深度为0.5-1cm的条件下，将步骤(3)的混合物与溶胀材料混合、搅拌并测其漏失情况；(5)在28-32min内侵入20-100mL步骤(4)的混合物，在侵入深度为0.5-1cm的条件下，将步骤(4)的混合物与填充材料混合、搅拌。优选地，以100重量份的所述钻井液为基准，所述架桥材料的用量为0.5-5重量份，所述石英砂的用量为4-19重量份，所述溶胀性材料的用量为1-7重量份，所述填充材料的用量为0.5-5重量份。优选地，以100重量份的所述钻井液为基准，所述架桥材料的用量为1-4重量份，所述石英砂的用量为8-16重量份，所述溶胀性材料的用量为2-6重量份，所述填充材料的用量为1-4重量份；优选地，以100重量份的所述钻井液为基准，所述架桥材料的用量为1.5-3重量份，所述石英砂的用量为10-12重量份，所述溶胀性材料的用量为3-4重量份，所述填充材料的用量为1.5-3重量份。优选地，所述架桥材料为碳酸钙粉A、碳酸钙粉B和刚性封堵剂中的一种或多种；优选地，所述架桥材料为碳酸钙粉A、碳酸钙粉B和刚性封堵剂的混合物，且所述碳酸钙粉A、碳酸钙粉B和刚性封堵剂的用量的重量比为(0.5-0.7)：(0.1-0.3)：1；更优选地，所述碳酸钙粉A的粒径为0.300-0.450mm；所述碳酸钙B的粒径为0.150-0.200mm。优选地，所述刚性封堵剂为核桃壳和贝壳的混合物，且所述核桃壳和贝壳的用量的重量比为1：(0.4-0.6)；优选地，所述刚性封堵剂的粒径为0.5-1mm。优选地，所述石英砂为二氧化硅颗粒；优选地，所述石英砂粒径为0.425-0.850mm。优选地，所述溶胀性材料为楠木银粉、棉花桃和树脂中的一种或多种，所述树脂为聚乙烯和/或聚氯乙烯；优选地，所述楠木银粉的粒径为0.15-0.26mm，所述棉花桃的粒径为0.2-0.29mm，所述树脂的颗粒粒径为0.09-0.15mm。优选地，所述填充材料为植物纤维复合材料；优选地，所述植物纤维复合材料为木屑纤维和/或麦秸纤维；更优选地，所述填充材料的粒径为0.02-0.3mm。优选地，该方法还包括将步骤(5)的混合物与大分子抑制剂混合、搅拌并测其漏失情况；优选地，所述大分子抑制剂为钾铵基水解聚丙烯腈和/或磺化硝基腐植酸钾；进一步优选地，所述大分子抑制剂为钾铵基水解聚丙烯腈和磺化硝基腐植酸钾的混合物，且所述钾铵基水解聚丙烯腈和所述磺化硝基腐植酸钾的用量的重量比为(0.38-0.61)：1；更优选地，以100重量份的所述钻井液为基准，所述大分子抑制剂的用量为2-6重量份；更进一步优选地，所述大分子抑制剂的用量为3-5重量份。优选地，所述搅拌条件包括：搅拌速率为7000-10000转/分钟，优选为8000-9000转/分钟。通过上述技术方案，本专利技术的有益效果在于：该方法能够将现场复杂操作简化，效果快捷明了，同时分步实时测试漏失情况，针对具体情况具体处理，实现了承压封堵即扩大窄安全密度窗口的可控化操作。附图说明图1是本专利技术的扩大窄安全密度窗口的方法的流程示意图；图2是本专利技术测试钻井液的漏失方法的装置的示意图。具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术提供了一种扩大窄安全密度窗口的方法，其中，该方法包括以下步骤：(1)将钻井液加重后注本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扩大窄安全密度窗口的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)将钻井液加重后注入页岩地层中并测其漏失情况；(2)在28‑32min内侵入20‑100mL步骤(1)的混合物，在侵入深度为0.5‑1cm的条件下，将步骤(1)的混合物与架桥材料混合、搅拌并测其漏失情况；(3)在28‑32min内侵入20‑100mL步骤(2)的混合物，在侵入深度为0.5‑1cm的条件下，将步骤(2)的混合物与石英砂混合、搅拌并测其漏失情况；(4)在28‑32min内侵入20‑100mL步骤(3)的混合物，在侵入深度为0.5‑1cm的条件下，将步骤(3)的混合物与溶胀材料混合、搅拌并测其漏失情况；(5)在28‑32min内侵入20‑100mL步骤(4)的混合物，在侵入深度为0.5‑1cm的条件下，将步骤(4)的混合物与填充材料混合、搅拌。

【技术特征摘要】
1.一种扩大窄安全密度窗口的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)将钻井液加重后注入页岩地层中并测其漏失情况；(2)在28-32min内侵入20-100mL步骤(1)的混合物，在侵入深度为0.5-1cm的条件下，将步骤(1)的混合物与架桥材料混合、搅拌并测其漏失情况；(3)在28-32min内侵入20-100mL步骤(2)的混合物，在侵入深度为0.5-1cm的条件下，将步骤(2)的混合物与石英砂混合、搅拌并测其漏失情况；(4)在28-32min内侵入20-100mL步骤(3)的混合物，在侵入深度为0.5-1cm的条件下，将步骤(3)的混合物与溶胀材料混合、搅拌并测其漏失情况；(5)在28-32min内侵入20-100mL步骤(4)的混合物，在侵入深度为0.5-1cm的条件下，将步骤(4)的混合物与填充材料混合、搅拌。2.根据权利要求1所述的方法，其中，以100重量份的所述钻井液为基准，所述架桥材料的用量为0.5-5重量份，所述石英砂的用量为4-19重量份，所述溶胀性材料的用量为1-7重量份，所述填充材料的用量为0.5-5重量份。3.根据权利要求2所述的方法，其中，以100重量份的所述钻井液为基准，所述架桥材料的用量为1-4重量份，所述石英砂的用量为8-16重量份，所述溶胀性材料的用量为2-6重量份，所述填充材料的用量为1-4重量份；优选地，以100重量份的所述钻井液为基准，所述架桥材料的用量为1.5-3重量份，所述石英砂的用量为10-12重量份，所述溶胀性材料的用量为3-4重量份，所述填充材料的用量为1.5-3重量份。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述架桥材料为碳酸钙粉A、碳酸钙粉B和刚性封堵剂中的一种或多种；优选地，所述架桥材料为碳酸钙粉A、碳酸钙粉B和刚性封堵剂的混合物，且所述碳酸钙粉A、碳酸钙粉B和刚...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗平亚，梁大川，王平全，邓明毅，黄进军，白杨，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川,51