[发明专利]一种深部裂缝性地层随钻堵漏材料组合物及其随钻堵漏浆、制法和其补充时机确定方法

说明书

本发明公开了一种深部裂缝性地层随钻堵漏材料组合物及其随钻堵漏浆、制法和其补充时机确定方法。本发明所述随钻堵漏材料组合物，包括刚性材料、弹性材料和纤维材料，以所述刚性材料为100重量份，所述弹性材料为40～150重量份，所述纤维材料为2～10重量份。本发明的随钻堵漏浆具有配制简单、封堵效果好、承压能力高、抗裂缝闭合压力高的优势。本发明所述随钻堵漏材料补充时机确定方法，基于体积法，建立了深井超深井考虑裂缝性地层随钻堵漏材料消耗条件下如何确定随钻堵漏材料补充时机的方法，原理可靠。

技术领域

本发明涉及石油、天然气钻探领域，具体地说，是涉及一种深部裂缝性地层随钻堵漏材料组合物及其随钻堵漏浆、制法和其补充时机确定方法，用于钻井液施工中。

背景技术

随着全球能源消耗量的持续增加，常规油气资源已经无法满足日益增长的世界能源需求，油气勘探开发目的层从中浅层向深层超深层快速延伸。据统计，深层、超深层天然气探明可采储量已达729×108t油当量，占全球总可采储量49.07％。我国70％剩余石油天然气资源位于深部地层，目前已形成塔里木盆地、鄂尔多斯盆地及四川盆地等现实区域。由于超深层油气藏地应力大，储层应力压实作用显著。通常认为，具有勘探开发意义的超深层油气藏普遍具有储层基块致密，天然裂缝、微裂缝发育、压力系数高等特点。发育的天然裂缝既是油气藏开采过程中的主要渗流路径，也是钻完井过程中钻完井液侵入储层的主要通道。钻揭深部油气藏时，通常使用高密度钻井液以平衡地层压力、保证钻井安全。而若钻遇天然裂缝时，钻井液在井底液柱压力作用下极易侵入储层，若钻井液封堵能力不足以封堵裂缝，则裂缝开度将在钻井液液柱压力作用下进一步增大，甚至发生裂缝延伸扩展，最终导致大型漏失，造成严重的储层损害，降低深部油气藏勘探开发效益。

向钻井液中加入随钻堵漏材料是提高钻井液封堵能力、降低深部地层漏失及储层损害风险的常用做法，目前国内外学者针对随钻堵漏材料的材料类型以及粒径分布的优选开展了大量研究。然而，矿场实践中发现，由于在钻揭深部储层过程中，由于随钻堵漏材料不断进入储层造成的材料消耗，导致随钻堵漏材料封堵效果降低。由于目前还没有形成深部裂缝性地层钻井液随钻堵漏材料添加时机的确定方法，导致矿场实践中在钻井液首次加入随钻堵漏材料后，时常发生补充随钻堵漏材料补充不及时，造成储层发生漏失，诱发严重储层损害的突出问题。

发明内容

鉴于目前没有形成深部裂缝性地层随钻堵漏浆及随钻堵漏材料补充时机确定方法，极易造成深井钻井过程中漏失频发、诱发深部油气藏严重储层损害，严重阻碍深部油气资源的高效开发。本发明提出一种深部裂缝性地层随钻堵漏材料组合物及其随钻堵漏浆、制法和其补充时机确定方法，通过优选随钻堵漏材料配方，形成一种适用于深部裂缝性地层的高强度、低损害随钻堵漏浆，同时综合利用材料消耗体积法，结合随钻堵漏材料不同消耗比例下的封堵承压及动态损害评价实验结果，形成一种深部裂缝性地层随钻堵漏材料补充时机确定方法，以降低由于深部裂缝性油气藏钻井过程中由于随钻堵漏浆性能不足、随钻堵漏材料补充不及时造成的井漏等井下复杂，降低深部裂缝性油气藏储层损害风险。

本发明目的之一为提供一种深部裂缝性地层随钻堵漏材料组合物，包括刚性材料、弹性材料和纤维材料，以所述刚性材料为100重量份，所述弹性材料为40～150重量份，所述纤维材料为2～10重量份。

优选地，以所述刚性材料为100重量份，所述弹性材料为45～145重量份，所述纤维材料为4～10重量份。

根据本发明，所述刚性材料可以为方解石、核桃壳、碳酸钙的至少一种，所述刚性材料颗粒粒径为30～2500μm。

其中，所述的方解石颗粒为方解石原矿石通过粉碎后通过一定目数筛布后而获得，可以为50～2250μm，优选的粒径为50～2150μm，方解石颗粒酸溶率超过90％。

其中，所述的核桃壳颗粒可以为核桃去除核桃仁经过粉碎后通过一定目数筛布后而获得，核桃壳颗粒粒径可以为150～1000μm，优选的粒径为400～800μm，兼具强度和韧性。