羅平亞-解決我國(guó)鉆井技術(shù)難題促進(jìn)泥漿技術(shù)發(fā)展的想法

1、 關(guān)于解決我國(guó)鉆井技術(shù)難題關(guān)于解決我國(guó)鉆井技術(shù)難題促進(jìn)泥漿技術(shù)發(fā)展的幾點(diǎn)設(shè)想促進(jìn)泥漿技術(shù)發(fā)展的幾點(diǎn)設(shè)想西南石油大學(xué)羅平亞2006年9月延安我國(guó)泥漿技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 在一般情況下能較好的解決鉆井工程技術(shù)的需要；總的說(shuō)在一般情況下能較好的解決鉆井工程技術(shù)的需要；總的說(shuō)來(lái)泥漿技術(shù)本身也基本過(guò)關(guān)。來(lái)泥漿技術(shù)本身也基本過(guò)關(guān)。 不能很好滿足我國(guó)鉆井工程和鉆井技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的需要；不能很好滿足我國(guó)鉆井工程和鉆井技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的需要； 不能很好解決當(dāng)前阻礙鉆井技術(shù)發(fā)展瓶頸的需要；不能很好解決當(dāng)前阻礙鉆井技術(shù)發(fā)展瓶頸的需要； 未能很好解決泥漿體系及應(yīng)用技術(shù)自身的一系列的技術(shù)難未能很好解決泥漿體系及應(yīng)用技術(shù)自身的一系

2、列的技術(shù)難題題鉆井技術(shù)發(fā)展的主要方向 1 1、趕上世界先進(jìn)水平、趕上世界先進(jìn)水平 地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)、自動(dòng)垂直鉆井技術(shù)、地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)、自動(dòng)垂直鉆井技術(shù)、氣體鉆井技術(shù)與裝備、超深井鉆井技術(shù)及氣體鉆井技術(shù)與裝備、超深井鉆井技術(shù)及萬(wàn)米深井鉆探裝備、全過(guò)程欠平衡鉆井技萬(wàn)米深井鉆探裝備、全過(guò)程欠平衡鉆井技術(shù)、膨脹管鉆井技術(shù)、連續(xù)管技術(shù)與裝備、術(shù)、膨脹管鉆井技術(shù)、連續(xù)管技術(shù)與裝備、套管鉆井技術(shù)、隨鉆地震技術(shù)套管鉆井技術(shù)、隨鉆地震技術(shù) 2,2,解決當(dāng)前鉆井技術(shù)的主要難題解決當(dāng)前鉆井技術(shù)的主要難題( (技術(shù)瓶頸技術(shù)瓶頸) )趕上世界先進(jìn)水平趕上世界先進(jìn)水平 鉆井速度，鉆井速度，20022002年美國(guó)的臺(tái)年進(jìn)

3、尺是中國(guó)石油臺(tái)年美國(guó)的臺(tái)年進(jìn)尺是中國(guó)石油臺(tái)年進(jìn)尺的年進(jìn)尺的1.91.9倍倍。在深井鉆井方面，我國(guó)目前的深。在深井鉆井方面，我國(guó)目前的深井鉆井平均鉆井周期是美國(guó)井鉆井平均鉆井周期是美國(guó)2020世紀(jì)世紀(jì)8080年代的年代的1.41.4倍倍。 在鉆井裝備方面，國(guó)外已實(shí)現(xiàn)在鉆井裝備方面，國(guó)外已實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，機(jī)械化、自動(dòng)化，初步具備智能化，達(dá)到有效、安全、快速、經(jīng)濟(jì)初步具備智能化，達(dá)到有效、安全、快速、經(jīng)濟(jì)的要求的要求，鉆機(jī)實(shí)現(xiàn)模塊化、高運(yùn)移性，滿足各種鉆機(jī)實(shí)現(xiàn)模塊化、高運(yùn)移性，滿足各種地貌條件下作業(yè)需要，各種特殊工藝井的井下工地貌條件下作業(yè)需要，各種特殊工藝井的井下工具實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化。具實(shí)現(xiàn)

4、自動(dòng)化、智能化。但國(guó)內(nèi)特殊工藝井井下但國(guó)內(nèi)特殊工藝井井下工具的高端產(chǎn)品仍主要依賴進(jìn)口，高運(yùn)移性的中工具的高端產(chǎn)品仍主要依賴進(jìn)口，高運(yùn)移性的中淺井鉆機(jī)和機(jī)械化、自動(dòng)化工具與裝備還正處在淺井鉆機(jī)和機(jī)械化、自動(dòng)化工具與裝備還正處在摸索和試驗(yàn)階段。摸索和試驗(yàn)階段。 在鉆井核心技術(shù)與前沿技術(shù)研發(fā)方面，目前國(guó)內(nèi)在鉆井核心技術(shù)與前沿技術(shù)研發(fā)方面，目前國(guó)內(nèi)還基本還基本處于跟蹤模仿國(guó)外先進(jìn)鉆井技術(shù)階段。國(guó)處于跟蹤模仿國(guó)外先進(jìn)鉆井技術(shù)階段。國(guó)外已成熟商業(yè)化的技術(shù)，國(guó)內(nèi)往往才開始模仿研外已成熟商業(yè)化的技術(shù)，國(guó)內(nèi)往往才開始模仿研究或引進(jìn)技術(shù)，時(shí)間落后究或引進(jìn)技術(shù)，時(shí)間落后5 51010年。年。如國(guó)外研發(fā)的如國(guó)外研發(fā)的

5、多種隨鉆測(cè)井系統(tǒng)、近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)、多種隨鉆測(cè)井系統(tǒng)、近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)、垂直鉆井系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)等在上個(gè)世紀(jì)垂直鉆井系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)等在上個(gè)世紀(jì)9090年代就已商業(yè)應(yīng)用，而國(guó)內(nèi)在這些技術(shù)領(lǐng)域的年代就已商業(yè)應(yīng)用，而國(guó)內(nèi)在這些技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)工作仍處于起步階段，同時(shí)研發(fā)工作仍處于起步階段，同時(shí)模仿研究多偏重模仿研究多偏重于工藝技術(shù)，忽視先進(jìn)工具與儀器的研制于工藝技術(shù)，忽視先進(jìn)工具與儀器的研制，使得，使得我國(guó)鉆井工藝技術(shù)的發(fā)展受制于國(guó)外。我國(guó)鉆井工藝技術(shù)的發(fā)展受制于國(guó)外。 趕上世界先進(jìn)水平方面趕上世界先進(jìn)水平方面國(guó)內(nèi)鉆井技術(shù)的發(fā)展方向是：國(guó)內(nèi)鉆井技術(shù)的發(fā)展方向是： （1 1）提

6、高深井特別是）提高深井特別是復(fù)雜超深井的鉆井能力，降復(fù)雜超深井的鉆井能力，降低鉆井風(fēng)險(xiǎn)，縮短鉆井周期低鉆井風(fēng)險(xiǎn)，縮短鉆井周期，是，是“十一五十一五”乃至乃至相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)的主要研究課題，也是提高我國(guó)陸相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)的主要研究課題，也是提高我國(guó)陸上油氣勘探效率急待解決的首要問(wèn)題。上油氣勘探效率急待解決的首要問(wèn)題。 （2 2）利用鉆井工程技術(shù)提高單井產(chǎn)量和采收率，）利用鉆井工程技術(shù)提高單井產(chǎn)量和采收率，增加可采儲(chǔ)量增加可采儲(chǔ)量，經(jīng)濟(jì)有效的開發(fā)，經(jīng)濟(jì)有效的開發(fā)邊際油田和難動(dòng)邊際油田和難動(dòng)用儲(chǔ)量用儲(chǔ)量。 （3 3）井下信息的隨鉆獲取、井下的自動(dòng)化控制）井下信息的隨鉆獲取、井下的自動(dòng)化控制 等將是二十一世紀(jì)

7、鉆井工程技術(shù)的重要發(fā)展方等將是二十一世紀(jì)鉆井工程技術(shù)的重要發(fā)展方向。向。當(dāng)前鉆井技術(shù)的主要難題 目前，復(fù)雜地層深井的鉆井問(wèn)題，已成為制約目前，復(fù)雜地層深井的鉆井問(wèn)題，已成為制約我國(guó)油氣勘探開發(fā)事業(yè)發(fā)展的重要瓶頸。我國(guó)油氣勘探開發(fā)事業(yè)發(fā)展的重要瓶頸。 如何解決復(fù)雜地層深井如何解決復(fù)雜地層深井( (特別是深探井特別是深探井) )鉆井的鉆井的主要技術(shù)難題引起了油氣勘探和開發(fā)界高度關(guān)注。主要技術(shù)難題引起了油氣勘探和開發(fā)界高度關(guān)注。成為鉆井工程所面臨的重大挑戰(zhàn)和發(fā)展機(jī)遇，也成為鉆井工程所面臨的重大挑戰(zhàn)和發(fā)展機(jī)遇，也是當(dāng)前鉆井工程技術(shù)發(fā)展的主要方向。是當(dāng)前鉆井工程技術(shù)發(fā)展的主要方向。 這同樣是泥漿技術(shù)所面

8、臨的重大挑戰(zhàn)和發(fā)展機(jī)這同樣是泥漿技術(shù)所面臨的重大挑戰(zhàn)和發(fā)展機(jī)遇，也是當(dāng)前鉆井泥漿工程技術(shù)發(fā)展的主要方向。遇，也是當(dāng)前鉆井泥漿工程技術(shù)發(fā)展的主要方向。在這些技術(shù)難題中集中表現(xiàn)為：在這些技術(shù)難題中集中表現(xiàn)為： 1.1.井下鉆井質(zhì)量與安全井下鉆井質(zhì)量與安全 井下復(fù)雜與事故的預(yù)防和處理井下復(fù)雜與事故的預(yù)防和處理 2.2.鉆井速度低鉆井速度低, ,成本高成本高 其中復(fù)雜地層條件鉆井中的漏、噴、其中復(fù)雜地層條件鉆井中的漏、噴、塌、卡、斜塌、卡、斜等井下復(fù)雜情況與事故仍是等井下復(fù)雜情況與事故仍是當(dāng)前鉆井技術(shù)瓶頸最基礎(chǔ)和最根本的問(wèn)題。當(dāng)前鉆井技術(shù)瓶頸最基礎(chǔ)和最根本的問(wèn)題。 關(guān)于井下復(fù)雜與事故關(guān)于井下復(fù)雜與事故

9、 目前，在漏、噴、塌、卡、斜目前，在漏、噴、塌、卡、斜這些井下復(fù)雜這些井下復(fù)雜與事故中，一般情況下各單項(xiàng)問(wèn)題都已基本形成與事故中，一般情況下各單項(xiàng)問(wèn)題都已基本形成有效的解決技術(shù)有效的解決技術(shù)( (包括相關(guān)理論和方法包括相關(guān)理論和方法) )，除有待，除有待進(jìn)一步完善提高外，已對(duì)鉆井構(gòu)不成普遍威脅進(jìn)一步完善提高外，已對(duì)鉆井構(gòu)不成普遍威脅. . 但井漏問(wèn)題但井漏問(wèn)題( (主要是指泥漿有進(jìn)無(wú)出的惡性漏失主要是指泥漿有進(jìn)無(wú)出的惡性漏失) )至今無(wú)一有效可靠的技術(shù)。主要由工程經(jīng)驗(yàn)來(lái)解至今無(wú)一有效可靠的技術(shù)。主要由工程經(jīng)驗(yàn)來(lái)解決問(wèn)題。決問(wèn)題。 而復(fù)雜地層的井壁穩(wěn)定問(wèn)題目前也仍無(wú)有效解決而復(fù)雜地層的井壁穩(wěn)定問(wèn)

10、題目前也仍無(wú)有效解決的把握。的把握。 同時(shí)，當(dāng)漏、噴、塌、卡、斜同時(shí)，當(dāng)漏、噴、塌、卡、斜位于同位于同一裸眼井段一裸眼井段( (同層同層) )，則引發(fā)出多種復(fù)雜問(wèn)，則引發(fā)出多種復(fù)雜問(wèn)題題( (主要?dú)w納為窄安全密度窗口的安全鉆井主要?dú)w納為窄安全密度窗口的安全鉆井復(fù)雜問(wèn)題復(fù)雜問(wèn)題) )，成為目前鉆井工程亟待解決的，成為目前鉆井工程亟待解決的重大技術(shù)難題，它們?cè)趶?fù)雜地層條件下則重大技術(shù)難題，它們?cè)趶?fù)雜地層條件下則表現(xiàn)出過(guò)去少見的現(xiàn)象和更大的難度。表現(xiàn)出過(guò)去少見的現(xiàn)象和更大的難度。 它們是鉆井最傳統(tǒng)的問(wèn)題，是鉆井工程永恒的它們是鉆井最傳統(tǒng)的問(wèn)題，是鉆井工程永恒的難題。為解決它們已集累了非常豐富的經(jīng)驗(yàn)。

11、但難題。為解決它們已集累了非常豐富的經(jīng)驗(yàn)。但要最終有效解決它們，要最終有效解決它們，必須在這些經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，必須在這些經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，深入研究其作用機(jī)理及內(nèi)在規(guī)律，綜合應(yīng)用其它深入研究其作用機(jī)理及內(nèi)在規(guī)律，綜合應(yīng)用其它學(xué)科的最新成果，建立新的觀點(diǎn)、新的方法新的學(xué)科的最新成果，建立新的觀點(diǎn)、新的方法新的材料并形成新的技術(shù)，才有可能有效解決材料并形成新的技術(shù)，才有可能有效解決. . 例例如：如： 用用VDSVDS系統(tǒng)解決防斜打快問(wèn)題系統(tǒng)解決防斜打快問(wèn)題 用用NDSNDS系統(tǒng)引導(dǎo)窄安全密度窗口鉆井系統(tǒng)引導(dǎo)窄安全密度窗口鉆井 特種凝膠堵漏技術(shù)特種凝膠堵漏技術(shù) 而而以上所述的種種問(wèn)題都與泥漿技術(shù)直接相關(guān)以

12、上所述的種種問(wèn)題都與泥漿技術(shù)直接相關(guān), ,且且必須主要通過(guò)泥漿技術(shù)的突破性發(fā)展才能有效解必須主要通過(guò)泥漿技術(shù)的突破性發(fā)展才能有效解決決, ,因此成為泥漿技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。因此成為泥漿技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。關(guān)于提高機(jī)械鉆速 當(dāng)前、深井復(fù)雜井鉆速低是制約我國(guó)油氣勘當(dāng)前、深井復(fù)雜井鉆速低是制約我國(guó)油氣勘探開發(fā)事業(yè)發(fā)展瓶頸的重要表現(xiàn)之一。探開發(fā)事業(yè)發(fā)展瓶頸的重要表現(xiàn)之一。 也是與國(guó)也是與國(guó)外的主要差距。外的主要差距。 高陡構(gòu)造的防斜打快問(wèn)題高陡構(gòu)造的防斜打快問(wèn)題; ; 深井上部大尺寸井段的提高鉆速問(wèn)題深井上部大尺寸井段的提高鉆速問(wèn)題; ; 深部重泥漿井段提高鉆速問(wèn)題深部重泥漿井段提高鉆速問(wèn)題;

13、 ; 油基泥漿提高鉆速問(wèn)題油基泥漿提高鉆速問(wèn)題: : 油基泥漿機(jī)械鉆速提高到超過(guò)現(xiàn)有水基泥漿水平；油基泥漿機(jī)械鉆速提高到超過(guò)現(xiàn)有水基泥漿水平； 水基泥漿機(jī)械鉆速整體再上臺(tái)階水基泥漿機(jī)械鉆速整體再上臺(tái)階; ; 成為當(dāng)前鉆井、泥漿界必須聯(lián)手解決的重大難成為當(dāng)前鉆井、泥漿界必須聯(lián)手解決的重大難題題: :也是泥漿技術(shù)發(fā)展的另一重要方向。也是泥漿技術(shù)發(fā)展的另一重要方向。泥漿體系及應(yīng)用技術(shù)自身急待解決的問(wèn)題 1,H.T.H.P1,H.T.H.P重泥漿的流變性控制問(wèn)題重泥漿的流變性控制問(wèn)題: : 超重泥漿體系超重泥漿體系; ; 超高溫超高溫(200c(200c以上以上) )泥漿體系泥漿體系( (水基、油水基

14、、油基基);); 2.2.體系抑制性體系抑制性: :機(jī)理、評(píng)價(jià)、措施手段辦法、機(jī)理、評(píng)價(jià)、措施手段辦法、; ; 3.3.體系封堵能力體系封堵能力: :機(jī)理、評(píng)價(jià)、措施手段辦法機(jī)理、評(píng)價(jià)、措施手段辦法; ; 4,4,特殊鉆井特殊鉆井( (如欠平衡鉆井如欠平衡鉆井) )的鉆井液體系及技術(shù)的鉆井液體系及技術(shù)（包括氣體鉆井、微泡沫鉆井液（包括氣體鉆井、微泡沫鉆井液及其配套應(yīng)及其配套應(yīng)用技術(shù)）用技術(shù)）; ; 5.5.保護(hù)環(huán)境的泥漿體系保護(hù)環(huán)境的泥漿體系; ; 這些技術(shù)難題的解決是促進(jìn)泥漿技術(shù)進(jìn)一步這些技術(shù)難題的解決是促進(jìn)泥漿技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的必由之路發(fā)展的必由之路; ;也是解決前述鉆井技術(shù)瓶頸必須也是解決

15、前述鉆井技術(shù)瓶頸必須的技術(shù)保證。二者有著緊密的必然聯(lián)系。的技術(shù)保證。二者有著緊密的必然聯(lián)系。主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)思路主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)思路 一, , 解決鉆井井下復(fù)雜解決鉆井井下復(fù)雜問(wèn)題的泥漿技術(shù)研究問(wèn)題的泥漿技術(shù)研究 復(fù)雜地層條件下的鉆井復(fù)雜問(wèn)題：漏、噴、塌、復(fù)雜地層條件下的鉆井復(fù)雜問(wèn)題：漏、噴、塌、卡卡它們是鉆井的老問(wèn)題，也有很多解決它們它們是鉆井的老問(wèn)題，也有很多解決它們的辦法的辦法; ; 但當(dāng)它們同時(shí)存在于同一個(gè)裸眼井段但當(dāng)它們同時(shí)存在于同一個(gè)裸眼井段( (或同一或同一層位層位) )時(shí)問(wèn)題就變得十分復(fù)雜而難以解決時(shí)問(wèn)題就變得十分復(fù)雜而難以解決。 仔細(xì)分析其產(chǎn)生機(jī)理及內(nèi)在聯(lián)系可以把它們歸仔

16、細(xì)分析其產(chǎn)生機(jī)理及內(nèi)在聯(lián)系可以把它們歸納概括為納概括為窄安全密度窄安全密度( (壓力壓力) )窗口的鉆井技術(shù)與合窗口的鉆井技術(shù)與合理泥漿密度確定的問(wèn)題理泥漿密度確定的問(wèn)題( (特別是深井重泥漿鉆井特別是深井重泥漿鉆井時(shí)時(shí)) )，它與泥漿體系及其應(yīng)用技術(shù)密不可分，它與泥漿體系及其應(yīng)用技術(shù)密不可分, ,也主也主要由泥漿技術(shù)來(lái)解決。要由泥漿技術(shù)來(lái)解決。(一一)窄安全密度窗口的鉆井技術(shù)窄安全密度窗口的鉆井技術(shù) 目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)付窄安全密度窗口的鉆井目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)付窄安全密度窗口的鉆井技術(shù)主要有：技術(shù)主要有： 1.預(yù)測(cè)所鉆井眼的地層壓力、坍塌壓力、破預(yù)測(cè)所鉆井眼的地層壓力、坍塌壓力、破裂壓力（漏失壓力、承

17、壓能力）；然后優(yōu)裂壓力（漏失壓力、承壓能力）；然后優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)以盡量避免窄安全密度窗口井化井身結(jié)構(gòu)以盡量避免窄安全密度窗口井眼的出現(xiàn)。眼的出現(xiàn)。 2.用膨脹管技術(shù)來(lái)彌補(bǔ)井身結(jié)構(gòu)的不足，解用膨脹管技術(shù)來(lái)彌補(bǔ)井身結(jié)構(gòu)的不足，解決窄窗口的問(wèn)題決窄窗口的問(wèn)題3.盡量降低循環(huán)壓降，使之盡量小于安全窗口 在安全密度窗口予測(cè)或隨鉆測(cè)知的情況下: 泥漿循環(huán)壓降的準(zhǔn)確確定（特別是深井重泥漿） 泥漿循環(huán)溫度剖面的確定 泥漿循環(huán)過(guò)程中流變性變化的測(cè)定 泥漿循環(huán)壓降的準(zhǔn)確確定 最低循環(huán)壓降的泥漿體系及其應(yīng)用技術(shù) 降低循環(huán)壓降工具的應(yīng)用 4.采用在鉆進(jìn)時(shí)嚴(yán)格控制泥漿密度使其泥漿液柱靜壓力低于其安全窗口的下限，循環(huán)時(shí)再加

18、上其循環(huán)壓降P循循后大于其安全窗口的下限、但低于其上限；當(dāng)要仃止循環(huán)時(shí)采用吊灌重泥漿等辦法將其靜止時(shí)的靜液柱壓力加大到大于其安全窗口的下限以保持不噴、不漏、不塌的工藝技術(shù)( (二二) )增大安全密度（壓力）窗口增大安全密度（壓力）窗口PP的泥漿技術(shù)的泥漿技術(shù)擴(kuò)大安全密度窗口應(yīng)包括以下幾部份內(nèi)容： 降低安全密度窗口“下限”： 降低地層坍塌壓力 “降低地層流體壓力”，實(shí)際上表現(xiàn)為降低壓住地層流體所需的泥漿液柱壓力 提高安全密度窗口“上限” 有效堵漏和/或提高地層漏失壓力 提高地層破裂壓力和/或提高地層承壓能力 以上的內(nèi)容中的每一項(xiàng)都主要由鉆井液系列技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，每一項(xiàng)的實(shí)現(xiàn)都將對(duì)擴(kuò)大安全密度窗口作出

19、貢獻(xiàn)。 它是以泥漿技術(shù)為主要技術(shù)手段(配合其它技術(shù)手段)使所鉆地層的P窗擴(kuò)大,到明顯大于泥漿循環(huán)壓降P循循， 若它再與目前正在攻關(guān)研究的降低泥漿循環(huán)壓降的技術(shù)相結(jié)合，則有可能有效的解決這類復(fù)雜的技術(shù)難題。 而且若它能有效解決，則大大減輕對(duì)井身結(jié)構(gòu)要求的壓力，并減少對(duì)膨脹管技術(shù)應(yīng)用的依賴。從而解放和簡(jiǎn)化這種復(fù)雜情況下的鉆井技術(shù)。擴(kuò)大安全密度窗口的可能性擴(kuò)大安全密度窗口的可能性、由于泥漿抑制性還不夠高，則鉆井實(shí)際中地層坍塌壓力、由于泥漿抑制性還不夠高，則鉆井實(shí)際中地層坍塌壓力及對(duì)它所采用的防塌泥漿密度偏高；而地層破裂壓力因之及對(duì)它所采用的防塌泥漿密度偏高；而地層破裂壓力因之而偏低而偏低, ,故井下

20、實(shí)際所迂到的故井下實(shí)際所迂到的P P是被泥漿作用而縮小的數(shù)是被泥漿作用而縮小的數(shù)值，值，進(jìn)一步提高泥漿抑制性則可將目前鉆井的進(jìn)一步提高泥漿抑制性則可將目前鉆井的PP大大擴(kuò)大大擴(kuò)大。大。、由于、由于現(xiàn)有封堵技術(shù)未完全過(guò)關(guān)，則實(shí)際井下的地層坍塌現(xiàn)有封堵技術(shù)未完全過(guò)關(guān)，則實(shí)際井下的地層坍塌壓力及對(duì)它所采用的防塌泥漿密度偏大，而地層破裂壓力壓力及對(duì)它所采用的防塌泥漿密度偏大，而地層破裂壓力因之而下降故井下實(shí)際因之而下降故井下實(shí)際PP是被泥漿作用而縮小的數(shù)值。是被泥漿作用而縮小的數(shù)值。則提高泥漿的封堵能力和水平可以將目前實(shí)際鉆井的則提高泥漿的封堵能力和水平可以將目前實(shí)際鉆井的防塌防塌泥漿密度降低、地層破

21、裂壓力升高則井下泥漿密度降低、地層破裂壓力升高則井下PP大幅度提高大幅度提高. .使用特種凝膠使用特種凝膠: : “降低地層流體壓力降低地層流體壓力P P地地” 用特種凝膠段塞用特種凝膠段塞: :將特種凝膠注入到產(chǎn)（將特種凝膠注入到產(chǎn)（油氣水）層內(nèi)，凝膠進(jìn)入裂縫油氣水）層內(nèi)，凝膠進(jìn)入裂縫( (包括垂直裂包括垂直裂縫縫) )中很容易將裂縫填滿形成一個(gè)有一定長(zhǎng)中很容易將裂縫填滿形成一個(gè)有一定長(zhǎng)度（按試驗(yàn)和計(jì)算確定）能有效隔斷氣層度（按試驗(yàn)和計(jì)算確定）能有效隔斷氣層與井筒的凝膠段塞與井筒的凝膠段塞, ,它完全隔離了產(chǎn)層與井它完全隔離了產(chǎn)層與井筒的聯(lián)系，而混入其中的油、氣、無(wú)法移筒的聯(lián)系，而混入其中的

22、油、氣、無(wú)法移動(dòng)，同時(shí)其啟（推）動(dòng)壓差為動(dòng)，同時(shí)其啟（推）動(dòng)壓差為P P推推( (可調(diào)整可調(diào)整 ）, ,則平衡產(chǎn)層的泥漿密度可由則平衡產(chǎn)層的泥漿密度可由P P地下降為地下降為P P地地-P-P推推 , ,從而擴(kuò)大安全窗口。從而擴(kuò)大安全窗口。 提高地層抗漏失能力提高地層抗漏失能力( (漏失壓力漏失壓力) )從而擴(kuò)大安全窗口。從而擴(kuò)大安全窗口。 將凝膠注入到漏層內(nèi)，形成一定長(zhǎng)度（按設(shè)計(jì)將凝膠注入到漏層內(nèi)，形成一定長(zhǎng)度（按設(shè)計(jì)要求）的段塞，其啟（推）動(dòng)壓力為要求）的段塞，其啟（推）動(dòng)壓力為P P推推 （假定（假定為為0.30.3），則此時(shí)），則此時(shí)，地層抗漏失能力提高，地層抗漏失能力提高P P推推

23、。 例：原漏失壓力為例：原漏失壓力為1.701.70，P P泥泥必須小于必須小于1.70,1.70,而現(xiàn)在而現(xiàn)在P P泥泥可以上升到可以上升到1.701.70P P推推：1.701.700.300.302.002.00也不漏。相當(dāng)于也不漏。相當(dāng)于P P漏漏上升到上升到2.002.00。若將。若將泥漿密度提到泥漿密度提到2.0,2.0,也不漏不噴也不漏不噴, ,則相當(dāng)于則相當(dāng)于PP上升上升0.30.3。 若在同一裸眼井段的產(chǎn)層和漏層同時(shí)注入這種凝若在同一裸眼井段的產(chǎn)層和漏層同時(shí)注入這種凝膠段塞，膠段塞，其啟（推動(dòng)）動(dòng)壓力分別為其啟（推動(dòng)）動(dòng)壓力分別為P P推推、 P P推推 ，則，則PP增加，增

24、加， P P推推+ P+ P推推=0.25+0.30=0.50,=0.25+0.30=0.50,則可解決噴、漏同井段的問(wèn)題則可解決噴、漏同井段的問(wèn)題 。解決裂縫氣層噴漏同層解決裂縫氣層噴漏同層從而擴(kuò)大安全窗口。從而擴(kuò)大安全窗口。 同時(shí)若同時(shí)若 產(chǎn)層為高壓氣層，則此法可能解決噴、漏同層產(chǎn)層為高壓氣層，則此法可能解決噴、漏同層問(wèn)題問(wèn)題：由于凝膠段塞的形成完全消除了置換效應(yīng)：由于凝膠段塞的形成完全消除了置換效應(yīng)和滑脫作用和滑脫作用, ,則當(dāng)則當(dāng)P P泥泥大于大于P P氣氣, ,而而P P泥泥-P-P氣氣小于小于P P推推、則不噴不漏。反之若則不噴不漏。反之若P P泥泥小于小于P P氣氣, ,而而P

25、P氣氣-P-P泥泥小于小于P P推推也不漏不噴也不漏不噴. .若需氣層投產(chǎn)則增加反排壓差使之大若需氣層投產(chǎn)則增加反排壓差使之大于于P P推推, ,則段塞反排入井消除地層損害則段塞反排入井消除地層損害. . 解決解決惡性漏失的堵漏惡性漏失的堵漏擴(kuò)大安全窗口。擴(kuò)大安全窗口。 堵漏的兩種思路堵漏的兩種思路: : 堵漏劑材料強(qiáng)度大于堵漏劑材料強(qiáng)度大于P P泥泥( (包括靜壓力和動(dòng)包括靜壓力和動(dòng)壓力壓力).). (P(P泥泥一一P P地地) )小于堵漏劑小于堵漏劑”隔離段塞隔離段塞”移動(dòng)時(shí)移動(dòng)時(shí)所需壓降則不漏；反之則不噴，所需壓降則不漏；反之則不噴，相當(dāng)于提相當(dāng)于提高雙向承壓能力。高雙向承壓能力。( (

26、堵漏劑是一種能完全隔堵漏劑是一種能完全隔絕地層流體與井筒之間聯(lián)系的段塞，它是絕地層流體與井筒之間聯(lián)系的段塞，它是移動(dòng)阻力很大的結(jié)構(gòu)性流體移動(dòng)阻力很大的結(jié)構(gòu)性流體). ). 擴(kuò)大安全窗口擴(kuò)大安全窗口 對(duì)水敏性地層對(duì)水敏性地層( (特別是泥頁(yè)巖特別是泥頁(yè)巖) )大幅度提高泥漿抑大幅度提高泥漿抑制性制性; ; 對(duì)孔隙性地層：在井壁快速形成淺層滲透為對(duì)孔隙性地層：在井壁快速形成淺層滲透為0 0的的封堵層封堵層( (例如屏蔽式暫堵技術(shù)例如屏蔽式暫堵技術(shù)但目前對(duì)微孔隙還但目前對(duì)微孔隙還無(wú)有效辦法無(wú)有效辦法);); 對(duì)微裂縫地層：在井壁快速形成淺層滲透為對(duì)微裂縫地層：在井壁快速形成淺層滲透為0 0的的封堵層

27、（目前尚無(wú)有效辦法）封堵層（目前尚無(wú)有效辦法）; ; 滲透率為滲透率為0 0的封堵層、有效阻止泥漿液相進(jìn)的封堵層、有效阻止泥漿液相進(jìn)入地層入地層 ，因而阻斷泥漿柱壓力向地層內(nèi)部的傳遞，因而阻斷泥漿柱壓力向地層內(nèi)部的傳遞，防止產(chǎn)生水力尖劈作用而壓裂地層。防止產(chǎn)生水力尖劈作用而壓裂地層。 先壓開地層后再堵先壓開地層后再堵漏漏; ; 使用特種凝膠。使用特種凝膠。 高溫高壓井窄窗口固井水泥漿防漏技術(shù)高溫高壓井窄窗口固井水泥漿防漏技術(shù) 高溫高壓井窄窗口固井水泥漿防漏高溫高壓井窄窗口固井水泥漿防漏( (特別是特別是低漏失壓力地層的嚴(yán)重漏失低漏失壓力地層的嚴(yán)重漏失) )是當(dāng)前的鉆井是當(dāng)前的鉆井的另一重大技術(shù)

28、難題。它與堵漏技術(shù)有相的另一重大技術(shù)難題。它與堵漏技術(shù)有相同之處但并不完全相同。有針對(duì)性的水中同之處但并不完全相同。有針對(duì)性的水中高分散纖維水泥漿可能有效解決。高分散纖維水泥漿可能有效解決。 二,進(jìn)一步提高機(jī)械鉆速綜合技術(shù)研究進(jìn)一步提高機(jī)械鉆速綜合技術(shù)研究研究目的 再一次以泥漿技術(shù)的發(fā)展來(lái)促進(jìn)機(jī)械鉆速的提高。 針對(duì)地層特點(diǎn)集成、針對(duì)地層特點(diǎn)集成、優(yōu)化現(xiàn)有提高機(jī)械鉆速的成熟技術(shù)，優(yōu)化現(xiàn)有提高機(jī)械鉆速的成熟技術(shù)，形成一套能進(jìn)一步提高機(jī)械鉆速的系形成一套能進(jìn)一步提高機(jī)械鉆速的系列配套技術(shù)，使研究地區(qū)現(xiàn)有鉆速明列配套技術(shù)，使研究地區(qū)現(xiàn)有鉆速明顯的提高。顯的提高。研究思路1、針對(duì)地層特點(diǎn)綜合利用和發(fā)展現(xiàn)

29、有井壁穩(wěn)針對(duì)地層特點(diǎn)綜合利用和發(fā)展現(xiàn)有井壁穩(wěn)定的理論和技術(shù)，分析所鉆地層應(yīng)力情況，定的理論和技術(shù)，分析所鉆地層應(yīng)力情況，研究對(duì)應(yīng)的泥漿技術(shù)，盡量降低地層的坍研究對(duì)應(yīng)的泥漿技術(shù)，盡量降低地層的坍塌壓力，到：塌壓力，到： 盡可能低盡可能低 低于地層壓力低于地層壓力 降到降到0 02 2、在上述基礎(chǔ)上，大幅度降低鉆井時(shí)的泥漿、在上述基礎(chǔ)上，大幅度降低鉆井時(shí)的泥漿密度，配合鉆井措施實(shí)現(xiàn)：密度，配合鉆井措施實(shí)現(xiàn)： 氣體鉆井技術(shù)（針對(duì)坍塌壓力為氣體鉆井技術(shù)（針對(duì)坍塌壓力為0 0的情況）的情況） 低密度輕泥漿鉆進(jìn)（泥漿密度約為低密度輕泥漿鉆進(jìn)（泥漿密度約為1.101.10左右）左右） 欠平衡鉆井欠平衡鉆井3

30、 3、在低密度泥漿條件下，優(yōu)選、集成已有的、在低密度泥漿條件下，優(yōu)選、集成已有的各項(xiàng)優(yōu)快鉆井成熟技術(shù)，形成能使鉆速有各項(xiàng)優(yōu)快鉆井成熟技術(shù)，形成能使鉆速有明顯提高的配套新技術(shù)明顯提高的配套新技術(shù)研究?jī)?nèi)容研究?jī)?nèi)容1、降低泥漿密度到盡可能低降低泥漿密度到盡可能低 由已鉆井測(cè)井錄井資料確定所鉆地層的三個(gè)壓由已鉆井測(cè)井錄井資料確定所鉆地層的三個(gè)壓力剖面力剖面; ; 研究泥漿體系、性能、功能與坍塌壓力的關(guān)系，研究泥漿體系、性能、功能與坍塌壓力的關(guān)系，評(píng)價(jià)該地層坍塌壓力降低的可能性評(píng)價(jià)該地層坍塌壓力降低的可能性; ; 研究降低地層坍塌壓力的泥漿體系及泥漿技術(shù)：研究降低地層坍塌壓力的泥漿體系及泥漿技術(shù)：確定能

31、下降的程度（下降到地層壓力以下、下確定能下降的程度（下降到地層壓力以下、下降到降到1.101.10以下、下降到以下、下降到0 0）及泥漿體系和）及泥漿體系和技術(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系技術(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系; ; 研究相應(yīng)的鉆井方式與技術(shù)研究相應(yīng)的鉆井方式與技術(shù); (; (氣體鉆井氣體鉆井; ;低密低密度輕泥漿鉆井度輕泥漿鉆井; ;欠平衡鉆井欠平衡鉆井).).2、以低、較低密度泥漿為基礎(chǔ)，針對(duì)地層特點(diǎn)，、以低、較低密度泥漿為基礎(chǔ)，針對(duì)地層特點(diǎn)，優(yōu)化集成現(xiàn)有快速鉆井的成熟技術(shù)，包括：優(yōu)化集成現(xiàn)有快速鉆井的成熟技術(shù)，包括： 高壓噴射技術(shù)（包括特殊的噴嘴）高壓噴射技術(shù)（包括特殊的噴嘴）; ; 鉆井參數(shù)的優(yōu)選、水力參數(shù)優(yōu)選

32、鉆井參數(shù)的優(yōu)選、水力參數(shù)優(yōu)選; ; 泥漿體系及流變參數(shù)優(yōu)選泥漿體系及流變參數(shù)優(yōu)選; ; 巖石可鉆性及鉆頭優(yōu)選巖石可鉆性及鉆頭優(yōu)選; ; 井下動(dòng)力鉆具應(yīng)用；復(fù)合驅(qū)動(dòng)鉆井技術(shù)井下動(dòng)力鉆具應(yīng)用；復(fù)合驅(qū)動(dòng)鉆井技術(shù); ; 三 ,分解為各項(xiàng)具體的泥漿技術(shù)(一)三個(gè)壓力剖面的予測(cè)及隨鉆測(cè)量技術(shù) 用工程測(cè)井原理和方法進(jìn)行這項(xiàng)工作研用工程測(cè)井原理和方法進(jìn)行這項(xiàng)工作研究。三個(gè)壓力剖面的予測(cè)已基本解決、隨究。三個(gè)壓力剖面的予測(cè)已基本解決、隨鉆測(cè)量技術(shù)還是今后的重點(diǎn)鉆測(cè)量技術(shù)還是今后的重點(diǎn)。但是在研究。但是在研究中應(yīng)特別注意泥漿作用引起的變化中應(yīng)特別注意泥漿作用引起的變化: :地層地層( (水敏、破碎地層水敏、破碎地

33、層) )水化作用后對(duì)地層力學(xué)水化作用后對(duì)地層力學(xué)性質(zhì)及強(qiáng)度的影響研究性質(zhì)及強(qiáng)度的影響研究: :對(duì)地層聲學(xué)、電對(duì)地層聲學(xué)、電學(xué)學(xué)等物理性質(zhì)的影響等物理性質(zhì)的影響; ;以及它們?cè)诠こ虦y(cè)以及它們?cè)诠こ虦y(cè)井應(yīng)用技術(shù)中影響的研究。包括研究研究井應(yīng)用技術(shù)中影響的研究。包括研究研究裝置、研究方法裝置、研究方法; ;水化程度測(cè)定及其對(duì)力學(xué)水化程度測(cè)定及其對(duì)力學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)的影響及相應(yīng)反演關(guān)性質(zhì)、物理性質(zhì)的影響及相應(yīng)反演關(guān)系系。 抑制劑自身抑制能力有限，無(wú)法達(dá)到完全抑抑制劑自身抑制能力有限，無(wú)法達(dá)到完全抑制粘土水化的程度；制粘土水化的程度； 泥漿配漿性與抑制性的必然矛盾，大大削弱泥漿配漿性與抑制性的必然矛盾，

34、大大削弱泥漿的抑制性。泥漿的抑制性。 無(wú)可靠的評(píng)價(jià)方法無(wú)可靠的評(píng)價(jià)方法 目前，目前，多數(shù)泥漿抑制性達(dá)不到要求多數(shù)泥漿抑制性達(dá)不到要求解決途徑: 1,1,有機(jī)酸鹽的應(yīng)用有機(jī)酸鹽的應(yīng)用: :有機(jī)酸鹽包含甲酸鈉、有機(jī)酸鹽包含甲酸鈉、鉀、銫鹽，乙酸鈉、鉀鹽鉀、銫鹽，乙酸鈉、鉀鹽等。等。 有極高的溶解度，可以獲得有極高的溶解度，可以獲得很高濃度、很很高濃度、很高密度和很低活度高密度和很低活度的水溶液，其抑制性大的水溶液，其抑制性大大高于常用無(wú)機(jī)鹽大高于常用無(wú)機(jī)鹽, ,且結(jié)晶溫度很低且結(jié)晶溫度很低; ; 可與常用可與常用大多數(shù)處理劑匹配大多數(shù)處理劑匹配，對(duì)泥漿性能，對(duì)泥漿性能影響比常用無(wú)機(jī)鹽小，可以建立起

35、常用的影響比常用無(wú)機(jī)鹽小，可以建立起常用的泥漿體系泥漿體系, ,而對(duì)其抑制性降低不多而對(duì)其抑制性降低不多。 與現(xiàn)有無(wú)機(jī)鹽、聚合物等常用抑制劑配合與現(xiàn)有無(wú)機(jī)鹽、聚合物等常用抑制劑配合使用時(shí)則更進(jìn)一步提高其抑制性使用時(shí)則更進(jìn)一步提高其抑制性( (增效性增效性) ) 2,2,聚合醇的應(yīng)用聚合醇的應(yīng)用: : 聚合醇指水溶性的聚乙氧基短鏈醇。聚合醇指水溶性的聚乙氧基短鏈醇。聚丙氧基短鏈醇聚丙氧基短鏈醇等不同聚合度（分子等不同聚合度（分子量）的產(chǎn)物。也包括乙醇、脂肪酸、脂肪量）的產(chǎn)物。也包括乙醇、脂肪酸、脂肪胺與氧乙烯，氧丙烯的縮合物。最常用的胺與氧乙烯，氧丙烯的縮合物。最常用的為不同為不同分子量分子量的

36、聚乙二醇，它具有以下特的聚乙二醇，它具有以下特性的作用：性的作用：明顯提高泥漿的抑制性明顯提高泥漿的抑制性 能明顯改變水相性質(zhì)，降低水的活度，明顯提能明顯改變水相性質(zhì)，降低水的活度，明顯提高泥漿的抑制性（用量高泥漿的抑制性（用量3%-10%3%-10%）；）； 能與有機(jī)陽(yáng)離子比如膽堿鹽酸鹽、硫酸鹽、碳能與有機(jī)陽(yáng)離子比如膽堿鹽酸鹽、硫酸鹽、碳酸氫鹽（三甲基羥乙基氯化胺、硫酸胺、碳酸氫酸氫鹽（三甲基羥乙基氯化胺、硫酸胺、碳酸氫胺胺）配合使用使其抑制性大幅度提高。）配合使用使其抑制性大幅度提高。 能與能與有機(jī)酸鹽有機(jī)酸鹽, ,無(wú)機(jī)鹽復(fù)配使其抑制性大幅度無(wú)機(jī)鹽復(fù)配使其抑制性大幅度提高。提高。 能與常用

37、處理劑發(fā)生協(xié)同作用，提高其能與常用處理劑發(fā)生協(xié)同作用，提高其抗溫能力和穩(wěn)定性抗溫能力和穩(wěn)定性；濁點(diǎn)的功用濁點(diǎn)的功用: 濁點(diǎn)能改善泥并質(zhì)量濁點(diǎn)能改善泥并質(zhì)量, ,提高其潤(rùn)滑性提高其潤(rùn)滑性 很好降低泥漿的很好降低泥漿的HTHPHTHP失水，失水， 能有效的在頁(yè)巖微細(xì)孔道中沉積，能有效的在頁(yè)巖微細(xì)孔道中沉積，阻斷水進(jìn)入阻斷水進(jìn)入頁(yè)巖深處的通道，對(duì)阻止頁(yè)巖水化有特殊作用。頁(yè)巖深處的通道，對(duì)阻止頁(yè)巖水化有特殊作用。 只有具有濁點(diǎn)現(xiàn)象的聚合物才能起到有效只有具有濁點(diǎn)現(xiàn)象的聚合物才能起到有效阻斷水在頁(yè)巖中微細(xì)孔道中的通道。阻斷水在頁(yè)巖中微細(xì)孔道中的通道。 濁點(diǎn)與聚合醇分子結(jié)構(gòu)濁點(diǎn)與聚合醇分子結(jié)構(gòu):(:(基團(tuán)

38、種類、聚合基團(tuán)種類、聚合度度) )和礦化度有關(guān)。和礦化度有關(guān)。 不同泥漿的礦化度和使用溫度不同，所以不同泥漿的礦化度和使用溫度不同，所以使用的聚合醇應(yīng)是一個(gè)針對(duì)不同使用條件的產(chǎn)品使用的聚合醇應(yīng)是一個(gè)針對(duì)不同使用條件的產(chǎn)品系列和系列技術(shù)。系列和系列技術(shù)。 3,3,有機(jī)硅醇及有機(jī)硅酸鹽的應(yīng)用有機(jī)硅醇及有機(jī)硅酸鹽的應(yīng)用 有機(jī)硅分子中的有機(jī)硅分子中的SiSi能在粘土粒子表面（端面）吸附，改能在粘土粒子表面（端面）吸附，改變粘土表面的性質(zhì)，阻止水分子進(jìn)一步進(jìn)入到粘土層間，變粘土表面的性質(zhì)，阻止水分子進(jìn)一步進(jìn)入到粘土層間，從而抑制粘土的水化。這種現(xiàn)象類似在粘土表面（包括井從而抑制粘土的水化。這種現(xiàn)象類似在

39、粘土表面（包括井壁上的粘土）形成一種壁上的粘土）形成一種“半透膜半透膜”。因此又稱為成膜泥漿。因此又稱為成膜泥漿技術(shù)技術(shù)。協(xié)調(diào)好這種處理劑與其它處理劑的相容性，則。協(xié)調(diào)好這種處理劑與其它處理劑的相容性，則可建立新的抑制性泥漿體系?？山⑿碌囊种菩阅酀{體系。 4, 4,水化作用及其抑制性的評(píng)價(jià)裝置與評(píng)價(jià)方法研究水化作用及其抑制性的評(píng)價(jià)裝置與評(píng)價(jià)方法研究: : 定定量評(píng)價(jià)水化能力及水化程度量評(píng)價(jià)水化能力及水化程度( (相對(duì)相對(duì)) )。 綜合應(yīng)用以上各項(xiàng)研究成果和研究方法綜合應(yīng)用以上各項(xiàng)研究成果和研究方法, ,則有可能將現(xiàn)有水基泥漿的水化抑制能力則有可能將現(xiàn)有水基泥漿的水化抑制能力大大提高大大提高.

40、(.(力爭(zhēng)能抑制各類水化作用力爭(zhēng)能抑制各類水化作用).).這這將對(duì)將對(duì) 高溫高溫( (超超) )重泥漿流變性的解決重泥漿流變性的解決; ; 井壁穩(wěn)定技術(shù)的發(fā)展井壁穩(wěn)定技術(shù)的發(fā)展; ; P P塌塌的下降、的下降、P P破破的上升的上升( (即即P P的擴(kuò)大的擴(kuò)大); ); 進(jìn)一步提高機(jī)械鉆速上一臺(tái)階進(jìn)一步提高機(jī)械鉆速上一臺(tái)階等等重大重大技術(shù)難題的解決打下必要的基礎(chǔ)。技術(shù)難題的解決打下必要的基礎(chǔ)。(三),提高(水基、油基)泥漿封堵能力1,基本要求: (1), (1),井壁井壁快速快速形成形成淺層淺層、零滲透零滲透的封堵層：的封堵層： . .對(duì)地層孔喉對(duì)地層孔喉( (隙隙) )的封堵的封堵( (已基

41、本解決已基本解決);); . .對(duì)微孔、微裂縫的封堵對(duì)微孔、微裂縫的封堵( (基本未解決基本未解決);); . .對(duì)破碎地層的封堵對(duì)破碎地層的封堵( (末完全解決末完全解決);); (2), (2), 封堵能力、封堵程度的評(píng)價(jià)裝置與方封堵能力、封堵程度的評(píng)價(jià)裝置與方法法( (未解決未解決) )主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)思路 1,物理封堵、化學(xué)封堵、物理化學(xué)封堵的物理封堵、化學(xué)封堵、物理化學(xué)封堵的作用原理及其選擇：作用原理及其選擇： 2,2,對(duì)微孔、微裂縫丶破碎地層對(duì)微孔、微裂縫丶破碎地層有效封堵的有效封堵的機(jī)理機(jī)理( (模型模型););建立正確的評(píng)價(jià)裝置與方法建立正確的評(píng)價(jià)裝置與方法( (標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn))

42、) 3,3,類封堵劑的研究開發(fā)和封堵泥漿體系及類封堵劑的研究開發(fā)和封堵泥漿體系及應(yīng)用技術(shù)研究應(yīng)用技術(shù)研究; ; 目前對(duì)目前對(duì)微孔、微裂縫丶破碎地層的微孔、微裂縫丶破碎地層的有效封有效封堵是其研究重點(diǎn)堵是其研究重點(diǎn): :其主要方向是其主要方向是濁點(diǎn)效應(yīng)的濁點(diǎn)效應(yīng)的利用和納米粒子封堵作用的研究利用和納米粒子封堵作用的研究。( (機(jī)理、機(jī)理、評(píng)價(jià)、劑評(píng)價(jià)、劑) ) 泥漿封堵能力的進(jìn)一步提高泥漿封堵能力的進(jìn)一步提高( (特別是對(duì)特別是對(duì)微孔、微孔、微裂縫丶破碎地層的微裂縫丶破碎地層的有效封堵有效封堵) )對(duì)降低地層對(duì)降低地層( (特別是破碎地層特別是破碎地層) )的的P P塌塌、提高地層、提高地層(

43、(特別是特別是破碎地層破碎地層) )的的P P破破; ;提高承壓能力提高承壓能力;(;(即即P P的擴(kuò)的擴(kuò)大大););提高井壁穩(wěn)定性以及油氣層保護(hù)技提高井壁穩(wěn)定性以及油氣層保護(hù)技術(shù)術(shù)的發(fā)展提供必要的保證。的發(fā)展提供必要的保證。(四四)HTHP()HTHP(超超) )重泥漿體系及應(yīng)用技術(shù)重泥漿體系及應(yīng)用技術(shù) 深井高溫水基重泥漿的重大技術(shù)難題是深井高溫水基重泥漿的重大技術(shù)難題是其其流變性控制流變性控制. . 它集中表現(xiàn)在泥漿粘度、切它集中表現(xiàn)在泥漿粘度、切力過(guò)高力過(guò)高, ,且不穩(wěn)定且不穩(wěn)定, ,并不易控制和井下高溫并不易控制和井下高溫泥漿粘泥漿粘, ,切過(guò)低而不足以帶砂和懸浮重晶石。切過(guò)低而不足以

44、帶砂和懸浮重晶石。 研究重點(diǎn)研究重點(diǎn): : 提高泥漿對(duì)高溫分散的抑制性，達(dá)到所需提高泥漿對(duì)高溫分散的抑制性，達(dá)到所需程度程度; ; 解決低粘土含量下的高溫后減稠及高溫下解決低粘土含量下的高溫后減稠及高溫下低粘、切低粘、切; ;重點(diǎn)在非粘土對(duì)惰性高溫的增粘重點(diǎn)在非粘土對(duì)惰性高溫的增粘( (切切) )劑劑 液體加重及新型高溫降粘劑液體加重及新型高溫降粘劑; ;應(yīng)用技術(shù)應(yīng)用技術(shù) HTHP(HTHP(超超) )重泥漿體系的建立重泥漿體系的建立; ; 泥漿溫度剖面的測(cè)定泥漿溫度剖面的測(cè)定; ; 該溫度剖面下泥漿流變性的測(cè)定該溫度剖面下泥漿流變性的測(cè)定( (裝置裝置);); 泥漿循環(huán)壓降的計(jì)算泥漿循環(huán)壓降

45、的計(jì)算; ; 溫度剖面溫度剖面, ,泥漿流變性泥漿流變性, ,泥漿循環(huán)壓降的調(diào)泥漿循環(huán)壓降的調(diào)整與控制。整與控制。 ( (五五) )惡性漏失的堵漏技術(shù)惡性漏失的堵漏技術(shù)1,井下惡性漏失的主要技術(shù)難點(diǎn)：井下惡性漏失的主要技術(shù)難點(diǎn)： (1).(1).漏層位置難以確定漏層位置難以確定 (2).(2).堵漏材料必須是流體才能順利進(jìn)入漏層堵漏材料必須是流體才能順利進(jìn)入漏層; ; 進(jìn)入后立即進(jìn)入后立即( (盡快盡快) )在漏層中停滯并充滿漏在漏層中停滯并充滿漏層裂、洞的空間層裂、洞的空間; ; 發(fā)生硬化形成必要的強(qiáng)度或流動(dòng)阻力，以發(fā)生硬化形成必要的強(qiáng)度或流動(dòng)阻力，以阻止向地層的漏失。阻止向地層的漏失。 (

46、 (三者必須同時(shí)具備，但很難作到三者必須同時(shí)具備，但很難作到) ) (3).(3).使堵漏材料不與地層水混合，不被沖稀使堵漏材料不與地層水混合，不被沖稀 2,對(duì)裂縫性等惡性漏失堵漏成功的必要條件 堵漏液不與堵漏液不與( (或難與或難與) )地層水混合而被沖??；地層水混合而被沖?。?堵漏液在地面管線鉆具水眼及環(huán)空中流動(dòng)容易，堵漏液在地面管線鉆具水眼及環(huán)空中流動(dòng)容易，而進(jìn)入漏層則難流動(dòng)，最后不流動(dòng)而滯留在漏層而進(jìn)入漏層則難流動(dòng)，最后不流動(dòng)而滯留在漏層內(nèi)入口附近堆集；內(nèi)入口附近堆集； 堆集的堵漏材料硬化后的強(qiáng)度大于堆集的堵漏材料硬化后的強(qiáng)度大于P P泥的破壞作用；泥的破壞作用； 堵漏漿必須能有效填滿

47、裂縫、隔段氣層與井眼的堵漏漿必須能有效填滿裂縫、隔段氣層與井眼的聯(lián)系之后聯(lián)系之后, ,堵漏材料硬化并使其強(qiáng)度足以防止堵漏材料硬化并使其強(qiáng)度足以防止P P泥泥的破壞；或使堆集物移動(dòng)的壓力梯度大于的破壞；或使堆集物移動(dòng)的壓力梯度大于P P泥泥P P地地產(chǎn)生的壓力梯度。特別是對(duì)裂縫性噴漏同層的氣產(chǎn)生的壓力梯度。特別是對(duì)裂縫性噴漏同層的氣層。層。3,解決問(wèn)題的設(shè)想 這是一種水基的流體，但其自身的內(nèi)聚力大大的大于這是一種水基的流體，但其自身的內(nèi)聚力大大的大于它與水之間的親合力。即水很難與它混合并沖稀它。它與水之間的親合力。即水很難與它混合并沖稀它。 流體有很高的粘度和很好的剪切稀釋能流體有很高的粘度和很

48、好的剪切稀釋能 流體有很好的粘彈性，且彈性比例高，能過(guò)喉道流體有很好的粘彈性，且彈性比例高，能過(guò)喉道澎漲、占據(jù)和充滿整個(gè)縫洞空間澎漲、占據(jù)和充滿整個(gè)縫洞空間, ,靜止后要使其移動(dòng)必須靜止后要使其移動(dòng)必須克服足夠的彈性阻力；克服足夠的彈性阻力； 液體靜置后產(chǎn)生內(nèi)部結(jié)構(gòu)而且會(huì)隨時(shí)間而增強(qiáng)，液體靜置后產(chǎn)生內(nèi)部結(jié)構(gòu)而且會(huì)隨時(shí)間而增強(qiáng)，欲使之恢復(fù)流動(dòng)必須附加更大的應(yīng)力以克服此靜切力。欲使之恢復(fù)流動(dòng)必須附加更大的應(yīng)力以克服此靜切力。( (或自動(dòng)硬化具有強(qiáng)度或自動(dòng)硬化具有強(qiáng)度) )。 此流體能與其它固體材料（如橋塞粒子、水泥、此流體能與其它固體材料（如橋塞粒子、水泥、搬土搬土）混合而不影響流體上述特性）混合

49、而不影響流體上述特性 油、氣混入此流體后很難移動(dòng)，能形成將地層油、氣混入此流體后很難移動(dòng)，能形成將地層流體與井筒完全隔斷的段塞流體與井筒完全隔斷的段塞4,特種凝膠堵漏系列技術(shù)：(1)(1)只用膠液堵漏只用膠液堵漏 若堵漏段塞強(qiáng)度大于泥漿柱的壓力（靜動(dòng)），若堵漏段塞強(qiáng)度大于泥漿柱的壓力（靜動(dòng)），則成功則成功, ,反之則失敗。反之則失敗。凝膠混入凝膠混入3-4%3-4%的延時(shí)的延時(shí)(3-4(3-4小時(shí)小時(shí)) )膨脹顆粒膨脹顆粒( (膨脹膨脹率率20-30%)20-30%)：進(jìn)入漏層停留后顆粒吸水膨脹，大幅度提高：進(jìn)入漏層停留后顆粒吸水膨脹，大幅度提高凝膠的彈性和強(qiáng)度，這是解決低承壓地層提高正、反向承凝膠的彈性和強(qiáng)度，這是解決低承壓地層提高正、反向承壓能力的一條可能途徑。壓能力的一條可能途徑。 (5),(5),凝膠