006-nfj-1凝胶堵漏技术在普光气田完井承压堵漏中的应用

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1、NFJ-1凝胶堵漏技术在普光气田完井承压堵漏中的应用郭建华李旭东孙举（中原石油勘探局钻井院，河南濮阳，457001）摘要通过对普光气田漏失层位、承压堵漏难点及现有堵漏技术局限性的分析，提出了NFJ-1凝胶堵漏技术，该技术是在桥堵的基础上加入凝胶聚合物和胶结剂，利用凝胶聚合物的弹性变形、膨胀堵塞和化学胶结作用，能较好地解决堵漏剂颗粒与漏失通道的匹配性、在漏层的驻留能力和堵漏强度等问题。在PA-2、P4-2、PB-2和P6-4等四口井上进行了承压堵漏试验，取得了很好的堵漏效果，证实了该技术具有现场适应性好和堵漏强度高的特性。与常规桥塞堵漏相比，NFJ-1堵漏技术的堵漏能力提高1倍以上，具

2、有很好的推广应用前景。关键词普光气田承压堵漏NFJ-1凝胶堵漏剂现场应用普光气田开发井完井时由于固井设计对地层承压能力提出了很高的要求，因此，固井前需要进行承压堵漏施工。由于普光气田海相地层的漏层多为产层，以孔隙为主，储层物性较好，发育程度变化大，孔喉尺寸分布广；同时存在开启裂缝，在外力下裂缝张开，开启压力变化大；另外，产层的岩石骨架应力较低，承压也低，提高地层承压能力难度大。目前多采用桥塞堵漏方法，存在以下不足：一是要求堵漏材料颗粒大小与漏层通道相匹配，否则效果差，但普光气田漏层缝洞尺寸大小很难确定，且尺寸范围广，需要多次级配，造成堵漏成功率低；二是堵漏强度低，封堵为物理堵塞，无胶

3、结能力，提高井壁抗破能力有限，往往产生重复漏失，制约了对张开性裂缝漏失的堵漏效果。1NFJ-1凝胶堵漏新技术1.1组成及特点NFJ-1凝胶堵漏技术是在桥堵的基础上加入凝胶聚合物和胶结剂形成的新型堵漏技术，由凝胶聚合物、胶结剂与桥塞堵漏材料复配而成，利用凝胶聚合物的弹性变形特性，来适应漏层的不同缝洞孔喉大小，保证堵漏材料能进入漏层并能驻留，它的高弹性、强度大和抗温好的特点，能提供较高的膨胀堵塞强度，胶结剂的化学胶结作用能将堵漏材料与漏层胶结成整体，形成高强度封堵层，堵漏成功率和抗破能力大大提高，对裂缝、孔道漏失都有很好的堵漏效果。实验表明NFJ-1堵漏强度高，对不同漏失通道适应性好，与

4、常规桥塞堵漏相比，堵漏能力提高1倍以上。该技术具有以下特点：（1）对不同的漏失通道适应性强。凝胶聚合物的良好韧性、变形性，提高了堵漏剂对漏失通道的匹配能力，能挤入不同的漏失通道内。（2）堵漏强度高。凝胶聚合物产生膨胀堵塞，胶结剂将凝胶聚合物、骨架材料、填充材料和地层很好地胶结成一个整体，承压能力高，达到整体堵漏的效果。（3）现场适应性好。可直接加入泥浆中，能用于循环堵漏、挤注堵漏。1.2性能研究1.2.1凝胶聚合物NFJ-1由有机单体、抗温材料、化学联结剂、交联剂和引发剂共聚而成，具有较好的弹性、强度和热稳定性，不同于普通聚合物凝胶。图1NFJ-1凝胶聚合物热稳定性试验由图1可看出，

5、在135℃条件下，NFJ-1凝胶聚合物在现场泥浆中的膨胀倍数随养护时间的增加而略有下降，养护10天时膨胀倍数仍在10倍以上，而且强度高、韧性好，能满足高温条件下的挤堵要求，而常规凝胶聚合物1天后膨胀倍数明显下降，3天后全部溶化。1.2.2在砂床中的堵漏能力用DL气驱模拟堵漏试验仪评价NFJ-1在漏失砂床的堵漏能力，结果见表1。表1NFJ-1堵漏剂在不同砂床中的堵漏能力名称加量，%漏失量/mL（3.5MPa/30min）堵漏强度/MPa砂粒5～15mm砂粒＞20mm砂粒5～15mm砂粒＞20mmNFJ-10全漏失全漏失005漏失80漏失150承压3.5承压6.510漏失40漏失60承压

6、7.5承压＞8.515漏失10漏失15承压8.0承压＞8.5桥塞堵漏剂10漏失100漏失250承压3.5承压5.0注：桥塞堵漏剂配方（骨架材料：填充材料=6:4），最高试验压力8.5MPa实验表明，随着NFJ-1加量的增加，漏失量降低，堵漏强度提高，加量大于10%时，砂粒大小对堵漏效果影响不大，表明NFJ-1现场适应性强，能满足不同漏失孔道的封堵；与桥塞堵漏剂相比，NFJ-1堵漏能力提高一倍以上，承压强度大于8MPa，提高了堵漏一次成功率。1.2.3堵漏强度用不同粒径的砂粒、石子模拟不同漏失地层（200mm厚度），以700mL泥浆为携带液，采用高压计量泵驱替，模拟现场挤注过程做堵漏试

7、验，静堵16小时后，将模拟漏层上面的泥饼去除，重新倒入泥浆做堵漏强度试验，见表2。表2堵漏强度对比试验模拟漏层名称堵漏强度/MPa进入深度/mm10～30mm石子NFJ-11450桥堵剂2.4305～20mm砂粒NFJ-11635桥堵剂6200.83～0.38mm砂粒NFJ-11645桥堵剂430由表2看出，桥堵浆在模拟漏层中形成的封堵层松散，进入模拟层20～30mm，最高承压6MPa；NFJ-1堵漏浆承压大于14MPa，进入模拟层40～50mm，说明NF