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防漏堵漏理论与技术进展
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2011年11月 华北油田 ·
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郑力会简介
郑力会，中国石油大学（北京）教师，研究员，LihuiLab（力会 澜博）创始人。1991年获江汉石油学院钻井工程学士学位、1999年获 华中理工大学西方经济学硕士学位、2005年获中国石油大学（北京） 油田化学工程博士学位
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漏失的后果
（1）液柱压力降低而井喷 （2）固相清除不及时而卡管柱 （3）水泥浆充填不足而无法有效封隔地层 （4）增长钻井周期，需要补救，增加成本 （5） 加剧储层伤害 （6） 严重者油井报废
拿 2003 年 来 说 ， 全 球用于防漏堵漏的费用 高达8亿美元，还不包 括用于处理漏失引起的 井下事故费用。随着油 气田趋于衰竭，漏失越 来越严重
所以，为作业顺利，为经济效益和社会影响，必须防漏堵漏
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防漏堵漏好处
（1） 缩短作业周期 （2 ）避免经济损失 （3）控制储层伤害 （4）保证工作液携带信息返回地面 （5）便于补充维护工作液 （6）避免由于漏失引起的井下复杂状况
正是因此，防漏堵漏材料 和方法不断涌现
漏失大漏失通道看，可以分为两大类
地层存在天然漏失通道 地层存在后天漏失通道
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漏失可以定义为，油气井作业 过程中，井筒内工作流体如钻井 液、水泥浆、修井液等进入地下 高渗透带、孔穴地层、天然或诱 导地层裂缝的现象。其原因是存 在高于地层压力的液柱压力和地 层中的渗流通道。这是漏失的两 个基本条件
井漏是最常见现象而且是最烧 钱的井下复杂情况
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漏失的后果
一般说来
工作液中固相细度不足以封 堵井壁表面，任何一种地层都可 能发生渗漏
部分漏失则发生在高渗透率 的破碎地层、天然裂缝或者是开 始造缝
大漏一般发生在大段破碎带、 天然大裂缝、诱导宽裂缝或者溶 洞地层
为防漏堵漏成功提出很多理论 建立很多数学模型
3、1977年，A. Abrams提出了“三分之一”架桥规则
（Mud Design To Minimize Rock Impairment Due To Particle Invasion）
钻井液中包含的架桥材料的粒径大于或等于三分之一孔隙尺寸，并且架桥 粒子在钻井液中的浓度达到5%时，架桥粒子能够有效架桥封堵漏失通道
（Optimum de Remplissage Granulometrique et Quelques Proprietes S’ y Rattachant）
当暂堵颗粒累积分数与粒径的平方根成正比时或在坐标图上呈直线时，可 实现颗粒在漏失通道的理想充填
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4、1992年，罗向东等人通过室内实验进一步发展了“三分之一”架 桥规则，三分之二架桥理论
（屏蔽式暂堵技术在储层保护中的应用研究以及“裂缝性储集层的屏蔽式暂堵技术）
暂堵颗粒粒径尺寸是平均孔喉直径1/3～2/3，同时充填粒子的尺寸为平均 孔喉直径1/4～1/3，暂堵剂浓度达到5%时，可以实现快速有效的封堵漏失通道
为防漏堵漏成功提出很多理论 建立很多数学模型
1、1961年，Garl Gatlin提出了封堵层最大密度理论
（Some Effects of Size Distribution on Particle Bridging in Lost Circulation and Filtration Tests）
郑力会早先在中国石油集团公司塔里木油田从事钻井生产和项目 管理十一年。2002年起，一直从事油田化学工作，重点致力于钻井、 完井、修井、固井等油井作业过程中防漏堵漏和提高地层承压能力机 理研究和技术开发的绒囊工作流体。出版著作三部、文章30余篇，申 请专利10多项
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井漏耗钱费时。作业过程中， 漏失既可以是流体在容器内液面 慢慢降低，也可能是流入井眼有 进无出
漏失流体滤失不一样。滤失更 多的时候与原生孔隙相关，而漏 失则与原生孔隙和次生孔隙相关
漏失定义
高渗非胶结地层 诱导裂缝地层 大洞大缝地层 高渗非胶结地层
断层和天然裂缝地层
漏失带来的后果主要有六项
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认为暂堵剂堵塞的孔喉数目越多，钻井液侵入岩心的深度越浅，以此优选 具有保护储层的暂堵剂粒径
从室内实验出发，探讨了不同粒径粒子有效充填的比例，分析漏失充填最 大惰性粒径粒子作用，并在室内封堵岩心和滤失实验的基础上，验证当充填层 的密度达到最大时可以有效封堵漏失或将滤失降低到最小值
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为防漏堵漏成功提出很多理论 建立很多数学模型
2、1973年，Kaeuffer M.提出了理想暂堵式充填理论
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5、1996年，Mei Wenrong等建立了优化暂堵剂颗粒的孔喉网络模型
（Pore and Throat Network Model and Its Application to The Optimal Selection of Temporary Plugging Particles）
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为防漏堵漏 人们几乎用上能找到的所有材料
诸如橡胶、水泥、纤维、 塑料、聚合物、无机凝胶、 树脂、沥青、微粉纤维、固 相颗粒等等，一直应用于油 气井防漏堵漏。当然机械也 用于堵漏
遗憾的是，非常满意的很少
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