川东北气体钻井反向承压封堵出水层技术研究(中期汇报)

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1、科研生产项目内部资料中间检查报告注意保密川东北气体钻井反向承压封堵出水层技术研究中国石化石油勘探开发研究院二零零七年二月7承担部门：中石化石油勘探开发研究院钻采所技术负责人：于培志项目负责人：苏长明报告编写人：于培志张进双研究起止年限：2006年10月至2007年9月7目录一、主要研究内容、预期目标及阶段任务1（一）项目主要研究内容1（二）预期的目标1（三）阶段任务2二、完成的主要研究内容及工作量2三、项目执行中存在的问题6四、下一步工作安排77一、主要研究内容、预期目标及阶段任务（一）项目主要研究内容1．液体冻胶“封隔器”研究①液体冻胶“封隔器”组成及

2、配方研究；②液体冻胶“封隔器”性能研究；③液体冻胶“封隔器”作用机理研究。2．反向承压堵水剂研究①高分子反向承压堵水剂研究②纳米－超微细反向承压堵水剂研究;③桥堵反向承压堵水剂研究;④反向承压堵水剂作用机理研究；3．反向承压封堵水层施工工艺技术研究①液体冻胶“封隔器”控制注入与放置技术研究；②反向承压堵水剂组合与注入工艺技术研究；③恢复气体钻井施工技术。（二）预期的目标①根据形成“封隔器”冻胶的性能，完成液体冻胶“封隔器”控制注入与放置技术研究。②完成反向承压堵水剂组合及其注入工艺技术研究；③通过模拟试验，完成封堵出水层后冻胶“封隔器”解封，恢复气体钻井

3、施工的技术研究。7（三）阶段任务《川东北气体钻井反向承压封堵出水层技术研究》项目于2006年10月正式启动。表1阶段任务安排年份起止时间主要研究内容阶段成果200610～121、国内外技术调研2、室内实验方案设计1、现场调研、技术调研2、提交试验设计报告20071～31、封堵材料优选或研发2、提交室内研究成果报告1、材料优选或研发2、中试准备20073～61、材料中试生产2、体系配方研究1、生产合格材料2、完成体系及配方研究20077～9现场试验、提交现场施工报告现场试验1-2口井20079～11根据试验情况，改进完善体系配方、工艺，再次试验1、进一步完

4、善试验方案，制定现场使用标准和施工工艺2、再次试验1-2口井200711～12进行技术总结提交研究成果报告，进行成果鉴定二、完成的主要研究内容及工作量1、液体冻胶“封隔器”室内研究该项研究主要包括开发或优选交联性强的特种聚合物；开发或优选交联体系，合理控制交联时间；开发或优选抗压添加剂，提高冻胶的抗压强度；开发聚合物破胶剂，优选其加量控制破胶条件；确定液体冻胶的注入量及稳定性。在室内优选了聚合物、交联剂、破胶剂，初步确定了暂堵剂的配方。在矿化度5000mg·L-1，温度分别为45℃、60℃、75℃7条件下，采用乳液型聚合物，交联剂为有机铬交联剂YG107

5、、无机铬交联剂YG101、无机缓交联剂YG102，破胶剂采用过硫酸铵，除氧稳定剂采用硫脲。其中乳液型聚合物中加入0.001%OP-10，搅拌30min即可溶解。目标：堵剂成冻时间在4～12h左右，暂堵剂成冻时间在1～4h左右，稳定时间12h左右，以目视级别法中达到强度H的时间为成冻时间，以冻胶恢复流动性的时间作为稳定时间。其中暂堵剂通过改变破胶剂加量来控制成冻时间和破胶时间。60℃条件下改变体系中聚合物和交联剂质量百分数，希望使用同一种交联剂获得成冻时间从1～12h的系列冻胶配方。实验中YG101冻胶的聚合物质量百分数0.4%～0.6%，交联剂中高价铬盐

6、质量百分数0.1%～0.5%，成冻时间很短，均在1～2h左右；YG102冻胶的聚合物质量百分数0.4%～0.6%，交联剂中高价铬盐质量百分数0.3%～0.5%，成冻时间太长，均在12h以上。最终优选YG107进行下面的实验，YG107冻胶成冻情况见下表。表1不同聚合物和交联剂质量百分数下YG107冻胶的成冻时间聚合物（%）交联剂（%）成冻时间（h）聚合物（%）交联剂（%）成冻时间（h）聚合物（%）交联剂（%）成冻时间（h）0.60.62.50.50.630.40.63.50.530.54.50.550.43.50.450.45.50.350.35.50.

7、3100.25.50.280.2110.1110.1120.118在配方初选的基础上研究暂堵剂配方，改变破胶剂加量来调整成冻时间和破胶时间，实验发现随着破胶剂加量增加，成冻时间延长，稳定时间缩短。45℃、60℃、75℃暂堵剂实验数据见下表。7表2　45℃暂堵剂实验数据聚合物（%）YG107（%）破胶剂（%）成冻时间（h）稳定时间（h）0.70.60.023>240.70.034120.60.0154>240.60.034.510表360℃暂堵剂实验数据聚合物（%）YG107（%）破胶剂（%）成冻时间（h）稳定时间（h）0.60.60.011180.60.

8、023120.60.04--0.50.012140.50.023.5100.40