抗高温可固化凝胶段塞油气阻隔技术

作者：向朝纲; 贺彬; 李华坤; 陈鑫; 高利华

来源：天然气勘探与开发, 2022, 45(04): 70-77.

• 凝胶段塞
• 固化
• 抗高温
• 窄安全密度窗口
• 油气阻隔

在“漏溢同存”复杂井筒建立有效段塞以屏障阻隔油气上移通道，能为堵漏压井、起下管柱等钻井、完井作业提供安全时间。基于水化胶凝和树脂交联固化理论，设计一种利用地层温度和流体碱度激发硬化反应的可固化凝胶段塞工作液体系，并对其性能进行研究。研究结果表明：(1)可固化凝胶段塞工作液的流变参数设计合理，具有良好的剪切稀释性能、可泵送性能及沉降稳定性能。(2)该工作液的适用密度范围1.4～2.0 g/cm3，抗温可达140℃，调整激活剂的用量可实现稠化时间大于3.0 h，满足泵注、顶替等施工要求。(3)该工作液固化段塞的孔隙度为2.1%～3.5%，气测渗透率为0.0 032～0.0 045 mD，在?177.8 mm金属管内承压达1.5 MPa/m，表明固化后的段塞致密、与金属内壁胶结紧密，因而封隔气窜能力强。(4)固化段塞的抗压强度，与该工作液的恒温养护时间及体系密度呈正相关，在温度不超过140℃时，抗压强度随温度的升高而增加；当温度超过140℃后，抗压强度降低，分析其原因为高温下形成的微裂缝和微孔隙所致。(5)初步现场试验表明，该工作液体系固化后形成的凝胶段塞，有效地降低了油气峰值、上窜高度及上窜速度，具备良好的油气封隔能力。