高温高压堵漏室内模拟系统研究

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1、中图分类号：TE254单位代码：11414学号：2013212528题目高温高压堵漏室内模拟系统研究专业或领域石油与天然气工程研究方向油气井工程专业硕士生杨超指导教师李志勇副教授现场导师冯杰高级工程师二○一六年五月硕士专业学位论文独创性声明，独立进行研究郑重声明：本硕士专业学位论文是作者个人在导师的指导下不包含其他，论文中工作所取得的成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外个人和集体己经发表或撰写的研宄成果，也不包含为获得中国石油大学或者其它献的个人和集体，均己在论单位的学位或证书所使用过

2、的材料。对本研宄做出贡文中做了明确的说明并表示了谢意。作者和导师完全意识到本声明产生的法律后果由作者和导师相应承担。ＭＬ＾＾日期：．作者签名：令夢日期：上导师签名：外硕士专业学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解中国石油大学（北京）学位论文版权使用的有关规定，使用方式包括但不限于：学校有权保留并向有关部门和机构送交可以公布学位论许学位论文被查阅和借阅；学校学位论文的复印件和电子版；允文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论

3、论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。文；可以将本学位。，解密后适用本授权书本学位论文属于保密范围，保密期限１年必须征得导师书本学位论文作者如需公开出版学位论文的部分或全部内容，面同意。上？瑞？Ｗ抑日期：作者签名：輕—－－ｔ＾■日期：ｒ导师签名：－－Ｉ摘要摘要井漏指的是油气井钻井施工中，钻井液不断漏入地层孔隙、裂缝、溶洞中造成钻井成本增加、施工风险加大的井下复杂情况。井漏造成钻时延长、钻井液及堵漏材料的耗损，甚至引发井塌、卡钻、井喷等一系列问题。因此防漏堵漏

4、技术的实验室研发与现场应用在国内外钻井工程界均是一项重要课题。桥堵材料、高失水材料、化学交联材料、化学膨胀材料、水泥等无机交联材料在堵漏施工过程中被大量应用，但目前在钻完井过程中的桥堵材料仍获得广泛应用，即在钻井液中添加适量颗粒状、片状、纤维状材料隔断钻井液的漏失通道。这类堵漏技术的成功很大程度上取决于桥堵材料与漏层的匹配性，因此完善堵漏模拟装置，对井下条件和漏失状态进行高度程度至关重要。本文初步探索了固相颗粒的堆积规律并完善了高温高压堵漏模拟试验装置，该装置适用于温度在300℃以下，压力环境在8MPa以下的

5、漏失状况模拟。该装置可模拟不同类型的堵漏材料封堵不同类型的漏失状况，具有适用性强、易于操作、评价准确等特点。该装置主要具有以下功能：（1）堵漏浆在仪器中的流动方式可真实地反映钻井液在环空轴向的上返运动和剪切运动，通过储液容器内推动压力和推进速度的调整使堵漏流体泵入速率连续可调；（2）仪器的智能化程度高，通过自主设计操作程序，随时监控堵漏流体的在高温高压下的承压状态，综合评价堵漏材料和堵漏措施的适用性；（3）该仪器可在高温高压动态条件下进行实验，并可在实验后观察堵漏材料在漏失模块中的封堵状态；（4）漏失模块的设

6、置可模拟大尺寸溶洞空间和不同缝型、不同尺寸的岩心裂缝，具有可承压、抗高温、重复性强等特点；（5）压力波动小，实验时应用步进电机推动式加压代替目前常用的氮气瓶加压或者磁力泵/平流泵等加压方式，减小因压力衰减或压力波动对实验结果的影响；（6）仪器拆卸容易，便于观察、分析实验结果及对仪器的清洗和维护。关键词：高温高压；堵漏装置；裂缝性漏失；溶洞性漏失-II-ABSTRACTABSTRACTHighTemperatureandHighPressureIndoorPluggingSimulationSystemRese

7、archLostcirculationreferstothecomplexcircumstanceofthedrillingfluidleakintothepores,fracturesandcavesintheformationduringthedrillingprocess.Anditmayextendofdrillingtime,lossofdrillingfluidandpluggingmaterials,evenleadtoboreholecollapses,sticking,blowoutando

8、thercomplexsituations.Therefore,theresearchandapplicationoflostcirculationandpluggingtechnologyindrillingengineeringareanimportanttopicinthedomesticandoverseas.Thebridgingmaterial,highfiltrationmateria