摘 要：玛湖区块储层井段地质裂缝、孔隙发育，井漏发生率高，堵漏效果较差。为提高堵漏效果，提高油田开发效益，开展了超分子聚合物堵漏技术的研究。对超分子聚合物水溶液的剪切稀释特性研究表明，超分子聚合物 TDL- 1水溶液大致呈现高剪切速率下的低黏度和低剪切速率下的高黏度，在黏度转变点附近很小的剪切速率变化就可引起黏度的较大改变。砂床封堵试验表明 10%~15%的 TDL- 1 溶液可以对砂床形成较好的胶结，封堵压力达到 4 MPa。采用超细碳酸钙作为增强剂，复配桥堵材料，形成了堵漏配方，对不同宽度缝板的承压能力可达到 6 MPa。玛湖区块现场应用 8 口井，堵漏一次成功率达到 88.9%，与常规桥堵技术相比，平均堵漏损失时间降低 93.7%，漏失量降低96%。超分子聚合物堵漏技术的研究与应用表明，该技术具有地层裂缝适应性广、现场配置与泵送容易、堵漏成功率高、不易复漏等优点，为玛湖区块提高钻探开发效果奠定了良好基础。

　　关键词：超分子聚合物;堵漏;钻井

　　0 引言

　　井漏是钻井工程中最常见的复杂问题，据统计由 井漏所造成的钻井液损失已占钻井液成本的 20%以 上，因井漏所损失的钻井周期已占到全部复杂事故处 理时间的 70%以上，严重制约着钻井提质提效成果的 推进。现有的堵漏技术主要依靠架桥封堵原理，堵 漏材料的尺寸需要与地层裂缝大小相匹配，否则极易 出现“封门”、“封尾”失效和反复漏失，由于地层裂缝 的宽度、分布、走向等难于获取，堵漏一次成功率不足 70%。

　　超分子聚合物堵漏是新开发的技术，具有高剪切 速率下黏度低，低剪切速率下黏度高的特点，适合于 泵送，当超分子聚合物堵漏剂进入漏层后，由于剪切 速率降低黏度升高，在漏层一定深度处形成有效滞留 封堵，可以适应不同的裂缝缝宽，有效克服裂缝特征 不明导致堵漏成功率低的情况，堵漏剂在宽裂缝进入 地层更深，封堵段长，封堵范围广，对于防范反复漏失 有较好的作用。

　　1 超分子聚合物的性能研究

　　超分子聚合物是丙烯酰胺单体(AM)与特殊疏水 单体通过自由基聚合生成的高聚物材料，在高聚物分 子结构中含有非共价基团(如可形成氢键的极性基 团、主 - 客体相互作用基团等)，聚合物分子结构体之 间可以通过非共价基团形成的弱作用力进一步连接 形成超大分子聚合物结构。这种超分子结构的形成可 引起材料物理化学性质的改变，并且由于超分子结构 中单元体之间的连接作用力较弱，因此其性质在较低 的转变条件时就可发生较大的变化。

　　钻井堵漏技术中即利用超分子聚合物的相变转化作用，选用 TDL- 1 型超分子聚合物作为堵漏材料， 其水溶液在高速搅拌的情况下超分子体间的氢键等 弱作用力被打破，液体性质表现为聚合物分子水溶液 的性质，黏度较低，流动性较高;在搅拌速度较低或不 搅拌的情况下，聚合物分子间氢键等弱作用力得以形 成，表现为超分子聚合物的性质，黏度高，流动性几乎 丧失，表现为凝胶体，达到封堵不同宽度裂缝地层的 作用。

　　1.1 超分子聚合物的剪切稀释特性研究

　　采用哈克流变仪测试超分子聚合物 TDL- 1 水溶 液在不同剪切速率下的黏度变化， 溶液浓度为 25%， 试验结果如图 1 所示。

　　由试验结果可知，TDL- 1 水溶液的黏度随剪切速 率的增加而降低，在剪切速率约为 120 s- 1 处黏度降低 率出现改变，在低于 120 s- 1 的剪切速率下黏度随剪切 速率增加而快速下降，高于 120 s- 1 时黏度随剪切速率 增加而缓慢下降 。说明超分子聚合物 TDL- 1 水溶液 大致呈现 2 种黏度特征，高剪切速率下的低黏度和低 剪切速率下的高黏度，黏度特征的改变在很窄的剪切 速率改变范围内。

　　1.2 超分子聚合物的砂床封堵能力研究

　　采用高温高压失水仪进行砂床封堵性能评价试 验，向失水仪滤杯中加入 350 g 石英砂(10～20 目)形 成砂床，模拟孔径尺寸 0.211~0.732 mm 的地层，加入 TDL- 1 水溶液至滤杯刻度线，试验温度 80 ℃,测试不 同浓度超分子聚合物的滤失量和封堵砂床能力，试验 结果见表 1.

　　从试验结果可知，5%TDL- 1 形成的砂床较松散， 15%TDL- 1 形成的砂床呈圆柱形 ，胶结强度较高，承 压能力达到 4 MPa，具有较好的承压能力。

　　2 超分子聚合物堵漏配方的研究

　　为增强超分子聚合物的堵漏能力，提高对较大孔 隙的堵漏效果，采用超细碳酸钙作为增强剂，复合堵 漏剂作为架桥材料，与超分子聚合物复配形成堵漏配 方：水 +2%~3%超细碳酸钙 +1%~3%复合堵漏剂 + 10%~15%超分子聚合物(其中百分数均为对应物质的 质量分数)。

　　采用不同宽度缝板模拟地层裂缝，测试对大孔隙 地层的堵漏能力。试验温度为 80℃ , 试验结果见表 2.

　　配方 1#：水 +2%超细碳酸钙 +1%复合堵漏剂 + 10%TDL- 1.

　　配方 2#：水 +3%超细碳酸钙 +2%复合堵漏剂 + 15%TDL- 1.

　　配方 3#：水 +3%超细碳酸钙 +3%复合堵漏剂 + 15%TDL- 1.

　　从试验结果可知，在超分子聚合物溶液中加入超 细碳酸钙增强结构强度和桥堵材料复合堵漏剂，可封 堵一定宽度的缝板，对于 3 mm 以下的缝板堵漏浆通 过缝板的漏失量低，承压能力达到 6 MPa，能有效堵住裂缝。

　　3 超分子聚合物堵漏的现场应用

　　超分子聚合物堵漏技术在玛湖区块进行现场应 用 。玛湖区块漏失地层主要在白碱滩组及乌尔组地 层，以乌尔禾组地层漏失较严重，其原因与地层岩性 和地质构造有关。该区乌尔禾组地层岩性以砂泥岩为 主，地层疏松程度高，平均孔隙度 10.57%，孔隙直径 10~100 μ m，连通性好，并且受海西期地质造山运动 的影响，区块断裂带发育，小断裂、微裂缝普遍发育， 井漏现象较为普遍，应用常规堵漏技术易出现反复井 漏的现象。

　　应用超分子聚合物堵漏技术在该区 MaHW025 井、MaHW070 井等现场应用 8 井次，堵漏一次成功率 达到 88.9%，与应用常规桥堵方式相比，堵漏损失时 间降低 93.7%，平均漏失量降低 96%，堵漏浆在现场 易配制，泵送情况良好，堵漏成功率高，为玛湖区块提 高钻探开发效果奠定了良好基础。

　　4 认识与结论

　　1)超分子聚合物材料具有适应堵漏的剪切稀释 特性，在配制和泵送中黏度低，易于流入地层漏失通 道，停泵后黏度迅速上升，与裂缝壁面粘附能力强。

　　2)超分子聚合物堵漏技术在玛湖区块的堵漏成 功率高，与常规桥堵方式相比，一次堵漏成功率提高 了 65.5%，达到了较好的堵漏效果。

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