封闭浆

封闭浆

1.定义:封闭浆是一种专门配制的泥浆,用于在石油钻井过程中对易塌井段或需要特殊保护的井段进行封闭处理,以防止井壁坍塌、地层流体侵入或其他井下复杂情况的发生。

2.作用:

(1)稳定井壁:在易塌地层,如松软的砂岩、页岩或破碎带等,封闭浆可以在井壁上形成一层坚固的泥饼,增加井壁的稳定性,减少井壁坍塌的风险。这有助于保持井眼的完整性,防止因井壁坍塌而导致的卡钻、埋钻等事故。

(2)防止地层流体侵入:对于一些高压地层或含有油气、水等流体的地层,封闭浆可以起到封堵作用,防止地层流体侵入井筒,避免井涌、井喷等危险情况的发生,保障钻井作业的安全。

(3)保护储层:在接近油气储层时,使用封闭浆可以减少钻井液对储层的损害。它能够形成一个相对稳定的隔离层,防止钻井液中的固相颗粒、化学药剂等进入储层,影响储层的渗透率和产能。

3.主要成分:封闭浆的主要成分通常包括膨润土、加重材料、化学添加剂等

(1)膨润土:是封闭浆的基础成分,具有良好的吸水性、膨胀性和粘性,能够增加泥浆的粘度和切力,形成稳定的泥饼。

(2)加重材料:如重晶石、铁矿石粉等,用于增加封闭浆的密度,使其能够平衡地层压力,防止地层流体侵入。

(3)化学添加剂:包括降滤失剂、增粘剂、润滑剂、杀菌剂等。降滤失剂可以减少泥浆在井壁上的滤失量,形成更致密的泥饼;增粘剂用于提高泥浆的粘度,增强其携带岩屑和悬浮加重材料的能力;润滑剂可以降低钻具与井壁之间的摩擦力,减少起下钻的阻力;杀菌剂则用于防止泥浆中的微生物滋生,保持泥浆的性能稳定。

4.性能特点:

(1)高粘度和切力:封闭浆需要具有较高的粘度和切力,以确保其在井壁上能够形成足够厚且坚固的泥饼,有效地封堵井壁孔隙和裂缝,防止地层流体的侵入和井壁坍塌。

(2)低滤失量:为了减少泥浆在井壁上的滤失,封闭浆的滤失量通常控制在较低水平。这有助于保持泥浆的性能稳定,避免因滤失过多而导致泥浆变稠或形成厚泥饼影响钻井效率。

(3)良好的悬浮性:能够悬浮加重材料和岩屑,防止它们沉淀在井底,保证钻井过程的顺利进行。同时,良好的悬浮性也有助于在停钻期间保持井内泥浆的均匀性,减少井下复杂情况的发生。

(4)合适的密度:封闭浆的密度需要根据地层压力情况进行调整,以确保其能够平衡地层压力,既防止地层流体侵入,又不会因压力过高而导致井漏或对地层造成过大的损害。

5.封闭浆的配制

(1)确定配方:根据井深、地层压力、井壁稳定性等因素,确定封闭浆的具体配方,包括膨润土的种类和用量、加重材料的类型和加量、化学添加剂的种类和比例等。

(2)混合搅拌:按照配方要求,将膨润土、加重材料和化学添加剂逐步加入到搅拌罐中,同时加入适量的水,进行充分搅拌。搅拌时间和速度需要根据材料的性质和用量进行调整,以确保各种成分均匀混合。

(3)性能调整:配制完成后,需要对封闭浆的性能进行检测和调整,如粘度、切力、滤失量、密度等。如果某项性能指标不符合要求,可以通过添加相应的化学添加剂或调整材料用量来进行调整,直到达到理想的性能指标。

6.封闭浆使用方法

(1)注入时机:封闭浆通常在钻井过程中遇到易塌井段或需要进行特殊保护的井段时注入。例如,在钻穿松软地层、破碎带或进入高压油气层之前,提前将封闭浆泵入井内,使其在井壁上形成有效的封闭层。

(2)注入方式:一般通过钻井液循环系统将封闭浆注入井内。可以采用正循环或反循环的方式,将封闭浆从井口泵入,经过钻杆或环空到达井底,然后再从环空或钻杆返出,形成循环。在注入过程中,需要控制注入速度和压力,避免因注入过快或压力过高而导致井壁破裂或其他井下事故。

(3)维护与监测:在使用封闭浆的过程中,需要定期对泥浆的性能进行监测,如粘度、切力、滤失量、密度等。如果发现性能指标发生变化,需要及时采取措施进行调整,如补充化学添加剂、调整膨润土或加重材料的用量等。同时,还需要密切观察钻井过程中的各种情况,如井口返浆情况、钻具运行情况等,及时发现并处理可能出现的井下问题。