对钻井液进行预处理,利用钻井液颗粒分布原理进行堵漏已有多年的历史。最近这项技术有了新的发展,使用预处理的钻@ 井液来钻穿弱层,使井眼周围形成压力安全壳。在理论上,把这种现象称为应力锁卐定状态。但是,这种理论没有被普遍接受,原因是有限元模拟表明,稳定的微裂缝是不能被颗粒堵塞的。
广泛被接受的方↙法是封堵小裂缝,其原理是通过颗粒堵塞岩石的孔隙喉道。目前,使用钻井液来⌒钻枯竭层可以防止漏失。当地层」枯竭时,孔隙压力下降而有效应力增加。某些㊣ 高孔隙度弱地层,地层枯竭时可能导致地层产生裂缝。
2.现场提高井眼强度
虎克定律表明,应力与应变是成比例的。近井眼地区的应力上升取决于裂缝的宽度,而裂缝的宽度又取决于作用在裂缝内的钻井液压力、裂缝长度、地层的弹性模量和泊松比。而裂缝的宽度☉会导致裂缝表面的压缩压力增◆加。根据这一原理而开发的堵漏方法有:
(1)严重漏失和高固相含量的堵漏球挤注法
高固相含量、高堵漏颗粒含量的工作原理是携〖带液必须漏入地层以便密封裂缝。携带液漏入地层需要地层有渗透率和压差。因此,在非渗透性页岩中用这种方法堵漏十分困难。当使用非水基钻井液时,使用这种方法对地层将造成损害。这种方法只适用于高渗透地层和使用水基钻井液的情况。
(2)形变、粘性和粘附体√系
当形变、粘性和粘附体系(DVC体系)在裂缝中形成密封体时,通过挤注压力和高的屈服应力使裂缝达ω 到一定的宽度。另外,堵漏材料在压力和应力下可以产生形变。在这种情况下裂缝宽度可能产生变化。形变、粘性和粘附体系的优越性之一是它在非渗ぷ透性地层中能形成密封。可以在油基和合成基钻井液中使用。目前已研制出几种形变、粘性和粘附体系,它们是:
·“黏性物”和胶联聚合物;
·DVC-2是一种聚合物浆体,它可以与水基钻井液反应形成密封剂;
·DVC-3是另一种聚合物体系,达到井下后与非水基钻井液反应形成密封剂;还有一种特种的DVC,它可以改造交叉流。
3.结论
(1)岩石力学分析和室内试验表表明,通过改变圆周应力,可以提高井眼强度;
(2)裂缝中的堵漏剂除堵塞孔隙喉道外,关键是恢复Krisch圆周应力;
(3)DVC体系可以提高压力安全壳的强度,使用时不考虑地层的渗透率。
广泛被接受的方↙法是封堵小裂缝,其原理是通过颗粒堵塞岩石的孔隙喉道。目前,使用钻井液来⌒钻枯竭层可以防止漏失。当地层」枯竭时,孔隙压力下降而有效应力增加。某些㊣ 高孔隙度弱地层,地层枯竭时可能导致地层产生裂缝。
2.现场提高井眼强度
虎克定律表明,应力与应变是成比例的。近井眼地区的应力上升取决于裂缝的宽度,而裂缝的宽度又取决于作用在裂缝内的钻井液压力、裂缝长度、地层的弹性模量和泊松比。而裂缝的宽度☉会导致裂缝表面的压缩压力增◆加。根据这一原理而开发的堵漏方法有:
(1)严重漏失和高固相含量的堵漏球挤注法
高固相含量、高堵漏颗粒含量的工作原理是携〖带液必须漏入地层以便密封裂缝。携带液漏入地层需要地层有渗透率和压差。因此,在非渗透性页岩中用这种方法堵漏十分困难。当使用非水基钻井液时,使用这种方法对地层将造成损害。这种方法只适用于高渗透地层和使用水基钻井液的情况。
(2)形变、粘性和粘附体√系
当形变、粘性和粘附体系(DVC体系)在裂缝中形成密封体时,通过挤注压力和高的屈服应力使裂缝达ω 到一定的宽度。另外,堵漏材料在压力和应力下可以产生形变。在这种情况下裂缝宽度可能产生变化。形变、粘性和粘附体系的优越性之一是它在非渗ぷ透性地层中能形成密封。可以在油基和合成基钻井液中使用。目前已研制出几种形变、粘性和粘附体系,它们是:
·“黏性物”和胶联聚合物;
·DVC-2是一种聚合物浆体,它可以与水基钻井液反应形成密封剂;
·DVC-3是另一种聚合物体系,达到井下后与非水基钻井液反应形成密封剂;还有一种特种的DVC,它可以改造交叉流。
3.结论
(1)岩石力学分析和室内试验表表明,通过改变圆周应力,可以提高井眼强度;
(2)裂缝中的堵漏剂除堵塞孔隙喉道外,关键是恢复Krisch圆周应力;
(3)DVC体系可以提高压力安全壳的强度,使用时不考虑地层的渗透率。