System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种压力敏感裂缝地层承压堵漏评价方法技术_技高网

一种压力敏感裂缝地层承压堵漏评价方法技术

技术编号:40557818 阅读:7 留言:0更新日期:2024-03-05 19:19
本发明专利技术一种压力敏感裂缝地层承压堵漏评价方法,属于钻井工程技术领域,包括以下步骤:配制堵漏浆液,调节裂缝宽度;通过逐渐增加正向驱替压力直至得到正向承压力P<subgt;1</subgt;,计算封堵系数K,通过封堵系数K对堵漏浆的封堵性能进行评价;重新增加正向驱替压力至P<subgt;1</subgt;,加载反向驱替压力,在正向驱替压力与反向驱替压力一致后,保持反向驱替压力,卸载正向驱替压力,直至得到反向承压力P<subgt;2</subgt;;重新使用堵漏浆液增加正向驱替压力至P<subgt;1</subgt;并保持,加载裂缝闭合压力得到法向承压力P<subgt;3</subgt;;再计算综合承压能力P,通过综合承压能力P对堵漏浆综合承压能力进行评价。此评价方法提高了堵漏室内评价结果的准确性与实用性,增强了堵漏室内评价结果对现场堵漏施工的指导作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种压力敏感裂缝地层承压堵漏评价方法,属于钻井工程。


技术介绍

1、井漏是钻井工程中最复杂且最具挑战性的工程技术难题之一,不仅造成巨大经济损失,还易引发各种井下复杂情况和事故,给油气等地下资源勘探开发带来极大的困难。与中浅地层相比,深层、超深层裂缝性地层高温、高压、高地应力、裂缝发育的复杂地质条件进一步加剧了井漏的严重程度与防控难度。使用堵漏材料封堵漏失通道是裂缝性地层防漏堵漏最主要的方式,但目前裂缝性地层尤其是压力敏感裂缝地层的堵漏成功率仍然较低,缺乏压力敏感裂缝堵漏室内实验评价方法是重要原因之一。

2、现有技术中,中国专利公开号cn115248947a,公开日2022年10月28日公开了一种用于地层裂缝的堵漏评价方法,包括:获取钻井液漏失区域的地层裂缝的三维裂缝数据;根据所述三维裂缝数据制作金属模拟裂缝;确定所述金属模拟裂缝符合预设要求;对所述符合预设要求的金属模拟裂缝施加预设围压;向处于所述预设围压中的金属模拟裂缝注入具有预设配方的堵漏浆;确定所述金属模拟裂缝中形成封堵体;获取所述封堵体的堵漏承压和漏失量;根据所述堵漏承压和所述漏失量对所述堵漏浆的堵漏效果进行评价。同样中国专利公开号cn110887771a,公开日2020年3月17日公开了一种高压动态承压堵漏评价仪及堵漏评价的实验方法,包括:通过水平模拟筒体模拟地层裂缝或溶洞;将配置好的堵漏水泥浆、堵漏钻井液或堵漏隔离液注入到与所述水平模拟筒体相连通的垂直筒体内;对垂直筒体与水平模拟筒体进行加热,以模拟井筒内的温度环境;利用动态加压机构实现对整个系统的动态加压;通过电子天平计算从所述水平模拟筒体的漏失口流出的流体的漏失量,评价堵漏效果。

3、但上述评价方法存在明显不足:

4、1、现有堵漏实验只考虑裂缝正向封堵承压过程,没有对井筒负压条件或返排过程反向承压、裂缝闭合过程法向承压过程的模拟。

5、2、现有方法仅评价堵漏浆的正向承压力,但在裂缝封堵层形成以后,因为井口加泄压、起下钻、开关泵、升降排量等操作导致井筒压力反复变化,裂缝随之动态张开闭合,这些过程中堵漏材料形成的封堵层受力情况均不相同。正向承压力不能完全表征井下工况下的裂缝封堵层综合承压能力。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服现有地层裂缝堵漏评价方法存在的上述缺陷,提供一种压力敏感裂缝地层承压堵漏评价方法。本专利技术通过模拟井场堵漏施工全过程及堵漏后井下裂缝封堵层周围压力场变化行为,还原裂缝封堵层形成以后的真实受力承压状态,提出堵漏浆封堵系数与综合承压能力评价指标,提高了堵漏室内评价结果的代表性、准确性与实用性,增强了堵漏室内评价结果对现场堵漏施工的指导作用。

2、为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案如下:

3、一种压力敏感裂缝地层承压堵漏评价方法,包括:

4、配制堵漏浆液,调节裂缝宽度至待堵裂缝宽度;通过逐渐增加裂缝入口正向驱替压力向待堵裂缝内注入堵漏浆液,直至得到正向承压力p1,计算封堵系数k,通过封堵系数k对堵漏浆的封堵性能进行评价;重新使用堵漏浆液增加正向驱替压力至正向承压力p1并保持,加载反向驱替压力,在正向驱替压力与反向驱替压力一致后,保持反向驱替压力,逐渐卸载正向驱替压力,直至得到反向承压力p2;重新使用堵漏浆液增加正向驱替压力至正向承压力p1并保持,加载裂缝闭合压力得到法向承压力p3;再计算堵漏浆综合承压能力p,通过综合承压能力p对堵漏浆综合承压能力进行评价。

5、所述一种压力敏感裂缝地层承压堵漏评价方法具体步骤如下:

6、步骤s1:配制堵漏浆液,调节裂缝宽度至待堵裂缝宽度,将堵漏浆装入堵漏仪中;

7、步骤s2:裂缝出口压力保持为0,按照设定压力梯度逐步增加裂缝入口压力,每个压力点保持设定时间,直至在某一压力点下出现压力骤降或达到实验目标压力,则上一压力点或实验目标压力为该堵漏浆配方的正向承压力p1,记录成封时间、裂缝入口压力、裂缝出口压力、裂缝宽度增量、累计漏失量,计算封堵系数k,通过k对堵漏浆的封堵性能进行评价;

8、步骤s3:得到堵漏浆配方正向承压力p1后,清洗仪器,重复步骤s1,按照步骤s2所示方法增加裂缝入口压力至正向承压力p1,再利用返排驱替系统缓慢加载裂缝出口压力,直至与正向承压力p1相等;

9、步骤s4:保持裂缝出口压力不变,按照梯度逐步卸载裂缝入口压力,每个压力点保持设定时间,直至在某一压力点下出现裂缝出口压力骤降或裂缝入口压力卸载至0,则裂缝出口压力与上一入口压力的差值或裂缝出口压力为该堵漏浆配方的反向承压力p2;

10、步骤s5:得到堵漏浆配方反向承压力p2后,清洗仪器,重复步骤s1,按照步骤s2所示方法增加裂缝入口压力至正向承压力p1,按照梯度增加裂缝闭合压力至下一压力点,保持设定时间,如出现裂缝入口压力骤降,则上一裂缝闭合压力点为法向承压力p3;

11、步骤s6:若步骤s6中裂缝入口压力未出现压力骤降,则降低裂缝闭合压力至上一裂缝闭合压力,如出现裂缝入口压力骤降,该上一裂缝闭合压力点即为法向承压力p3,若步骤s6中裂缝入口压力未出现压力骤降,则返回步骤s5继续实验;

12、步骤s7:得到堵漏浆三向承压能力,计算堵漏浆的综合承压能力p,通过p对堵漏浆综合承压能力进行评价。

13、所述步骤s2中封堵系数k计算由下式表示:

14、

15、式中:k为封堵系数,无量纲;

16、pr为裂缝入口压力,单位为mpa;

17、pc为裂缝出口压力,单位为mpa;

18、pm为实验目标压力,单位为mpa;

19、ml为累计漏失量,单位为ml;

20、mf为裂缝体积,单位为ml(当漏失体积大于20倍裂缝体积时,累计漏失量取20倍裂缝体积);

21、t为成封时间,单位为min;

22、tm为目标成封时间,单位为min(根据现场堵漏要求确定,当成封时间大于10倍目标成封时间时,成封时间取10倍目标成封时间);

23、δw为裂缝宽度增量,单位为mm;

24、w0为初始裂缝宽度,单位为mm。

25、所述步骤s2中封堵系数k对堵漏浆的封堵性能的评价分为5级:若0≤k<2,则封堵性能低;若2≤k<4,则封堵性能中等偏低;若4≤k<6,则封堵性能中等;若6≤k<8,则封堵性能中等偏高;若8≤k<10,则封堵性能高。

26、所述步骤s2中按照梯度逐步增加裂缝入口压力按照1-2mpa的梯度进行,稳定时间与现场作业间歇挤注间歇时间一致。

27、所述步骤s4中所述按照梯度逐步卸载裂缝入口压力按照1-2mpa的梯度进行,稳定时间与步骤s2中保持时间一致。

28、所述步骤s5中按照梯度增加裂缝闭合压力按照1-2mpa的梯度进行,稳定时间与步骤s2中保持时间一致。

29、所述步骤s6中降低裂缝闭合压力的梯度与步骤s5中增本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种压力敏感裂缝地层承压堵漏评价方法,包括:配制堵漏浆液,调节裂缝宽度至待堵裂缝宽度;通过逐渐增加裂缝入口正向驱替压力向待堵裂缝内注入堵漏浆液,直至得到正向承压力P1,计算封堵系数K,通过封堵系数K对堵漏浆的封堵性能进行评价;重新使用堵漏浆液增加正向驱替压力至正向承压力P1并保持,加载反向驱替压力,在正向驱替压力与反向驱替压力一致后,保持反向驱替压力,逐渐卸载正向驱替压力,直至得到反向承压力P2;重新使用堵漏浆液增加正向驱替压力至正向承压力P1并保持,加载裂缝闭合压力得到法向承压力P3;再计算堵漏浆综合承压能力P,通过综合承压能力P对堵漏浆综合承压能力进行评价。

2.根据权利要求1所述一种压力敏感裂缝地层承压堵漏评价方法,包括:

3.根据权利要求2所述一种压力敏感裂缝地层承压堵漏评价方法,包括:所述步骤S2中封堵系数K计算由下式表示:

4.根据权利要求3所述一种压力敏感裂缝地层承压堵漏评价方法,包括:所述步骤S2中封堵系数K对堵漏浆的封堵性能的评价分为5级:若0≤K<2,则封堵性能低;若2≤K<4,则封堵性能中等偏低;若4≤K<6,则封堵性能中等;若6≤K<8,则封堵性能中等偏高;若8≤K<10,则封堵性能高。

5.根据权利要求4所述一种压力敏感裂缝地层承压堵漏评价方法,包括:所述步骤S2中按照梯度逐步增加裂缝入口压力按照1-2MPa的梯度进行,稳定时间与现场作业间歇挤注间歇时间一致。

6.根据权利要求5所述一种压力敏感裂缝地层承压堵漏评价方法,包括:所述步骤S4中所述按照梯度逐步卸载裂缝入口压力按照1-2MPa的梯度进行,稳定时间与步骤S2中保持时间一致。

7.根据权利要求6所述一种压力敏感裂缝地层承压堵漏评价方法,包括:所述步骤S5中按照梯度增加裂缝闭合压力按照1-2MPa的梯度进行,稳定时间与步骤S2中保持时间一致。

8.根据权利要求7所述一种压力敏感裂缝地层承压堵漏评价方法,包括:所述步骤S6中降低裂缝闭合压力的梯度与步骤S5中增加裂缝闭合压力过程一致。

9.根据权利要求8所述一种压力敏感裂缝地层承压堵漏评价方法,包括:所述步骤S7中综合承压能力P由下式表示:

10.根据权利要求9所述一种压力敏感裂缝地层承压堵漏评价方法,包括:所述步骤S8中综合承压能力P的评价分为5级:若0<P≤3,则综合承压能力低;若3<P≤6,则综合承压能力中等偏低;若6<P≤9,则综合承压能力中等;若9<P≤12,则综合承压能力中等偏高;若12<P,则综合承压能力高。

...

【技术特征摘要】

1.一种压力敏感裂缝地层承压堵漏评价方法,包括:配制堵漏浆液,调节裂缝宽度至待堵裂缝宽度;通过逐渐增加裂缝入口正向驱替压力向待堵裂缝内注入堵漏浆液,直至得到正向承压力p1,计算封堵系数k,通过封堵系数k对堵漏浆的封堵性能进行评价;重新使用堵漏浆液增加正向驱替压力至正向承压力p1并保持,加载反向驱替压力,在正向驱替压力与反向驱替压力一致后,保持反向驱替压力,逐渐卸载正向驱替压力,直至得到反向承压力p2;重新使用堵漏浆液增加正向驱替压力至正向承压力p1并保持,加载裂缝闭合压力得到法向承压力p3;再计算堵漏浆综合承压能力p,通过综合承压能力p对堵漏浆综合承压能力进行评价。

2.根据权利要求1所述一种压力敏感裂缝地层承压堵漏评价方法,包括:

3.根据权利要求2所述一种压力敏感裂缝地层承压堵漏评价方法,包括:所述步骤s2中封堵系数k计算由下式表示:

4.根据权利要求3所述一种压力敏感裂缝地层承压堵漏评价方法,包括:所述步骤s2中封堵系数k对堵漏浆的封堵性能的评价分为5级:若0≤k<2,则封堵性能低;若2≤k<4,则封堵性能中等偏低;若4≤k<6,则封堵性能中等;若6≤k<8,则封堵性能中等偏高;若8≤k<10,则封堵性能高。

5.根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员:景岷嘉林冲贺海袁志平舒小波欧翔杨晓峰喻可彬王兰陈璇悦
申请(专利权)人:中国石油天然气集团有限公司
类型:发明
国别省市:

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