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井壁強(qiáng)化機(jī)理與致密承壓封堵鉆井液技術(shù)新進(jìn)展

邱正松; 暴丹; 李佳; 劉均一; 陳家旭 中國石油大學(xué)(華東)石油工程學(xué)院; 山東青島266580; 中國石油化工股份有限公司勝利石油工程有限公司鉆井工程技術(shù)公司; 山東東營257064

摘要：井壁強(qiáng)化鉆井液技術(shù)已成為提高地層承壓能力的重要手段之一,目前中國在井壁強(qiáng)化微觀機(jī)理、模擬實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)方法和新材料研發(fā)等方面,均有待深入研究。基于微觀顆粒物質(zhì)力學(xué)的力鏈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析基本原理,探討了裂縫地層致密承壓封堵方法。提出了井壁強(qiáng)化材料特性的精細(xì)化表征參數(shù),通過顆粒類型、粒度級(jí)配及濃度優(yōu)化,利用剛性顆粒、彈性顆粒和纖維材料等協(xié)同封堵裂縫,可有效形成具有“強(qiáng)力鏈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)”的致密承壓封堵層。利用自行研制的井壁強(qiáng)化鉆井液封堵模擬實(shí)驗(yàn)裝置,開展了井壁強(qiáng)化鉆井液封堵模擬實(shí)驗(yàn)優(yōu)化研究。模擬實(shí)驗(yàn)證明,新研制的井壁強(qiáng)化材料不僅能夠有效封堵裂縫,形成致密承壓裂縫封堵層,且當(dāng)支撐裂縫至設(shè)計(jì)開度,可提升地層承壓能力。

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