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在石油與天然氣鉆井工程中,地層漏失是危及安全、拖慢進度、抬高成本的嚴峻挑戰(zhàn)。面對地層中錯綜復雜的裂縫、孔隙與溶洞,堵漏液堵漏 技術應運而生,其核心使命便是在漏失通道中快速形成致密封堵隔層,實現(xiàn) 有效封堵,恢復鉆井液循環(huán),保障鉆井作業(yè)安全。然而,如何科學、精準、定量地 評價堵漏液堵漏效果,一直是行業(yè)內(nèi)的研究重點與難點。近年來,低場核磁共振技術 的引入,為這一領域帶來了顛-覆性的突破,實現(xiàn)了從“宏觀推測"到“微觀洞察"的跨越。
鉆井過程中,當鉆遇壓力薄弱或天然發(fā)育漏失通道的地層時,鉆井液會大量漏失進入地層,導致井筒液柱壓力下降,極易引發(fā)井壁坍塌、卡鉆甚至井噴等災難性事故。堵漏液堵漏 正是針對這一問題的專項技術。堵漏液是一種由剛性顆粒、柔性顆粒、纖維及化學固結劑等組成的特殊工作液,其通過“架橋-填充-加固"的協(xié)同作用,在漏失通道入口及內(nèi)部形成低滲透、高強度的封堵層。
一個成功的堵漏作業(yè),必須滿足幾個關鍵性能指標:
封堵強度:指封堵層能承受的最大井筒壓力與地層壓力之差。根據(jù)API標準,通常在模擬裂縫中測試,其承壓能力需≥7 MPa,以確保在后續(xù)鉆井或起下鉆作業(yè)中封堵層不被破壞。
滲透率恢復率:對于儲層段,堵漏作業(yè)不僅要堵得住,還要盡可能減少對儲層的傷害。滲透率恢復率指堵漏后巖心滲透率的保留程度,理想目標應大于90%,以最大限度保障油氣產(chǎn)能。
返排解堵性:為避免永-久性儲層傷害,理想的堵漏液應具備可解除性。通過酸溶或酶解等方式,能將封堵層大部分溶解,恢復通道流動性。
耐溫性:在深井、超深井中,高溫環(huán)境會影響堵漏劑材料的性能。要求在高溫(如150°C)下老化數(shù)十甚至上百小時后,其封堵強度與穩(wěn)定性依然達標。
傳統(tǒng)的評價方法雖能提供部分宏觀數(shù)據(jù),但往往存在破壞性強、信息維度單一、無法可視化等局限。
低場核磁共振技術的原理:
低場核磁共振技術 是一種基于原子核(如氫核)在外加磁場中的弛豫特性來探測物質(zhì)內(nèi)部結構信息的新型無損檢測技術。其基本原理是:流體(如水、油)中的氫核在磁場中被極化,通過施加特定頻率的射頻脈沖,使其發(fā)生能級躍遷,隨后撤去脈沖,氫核會釋放能量并恢復到初始平衡狀態(tài),這一過程稱為“弛豫"。巖石孔隙中的流體,因其與孔隙表面的相互作用強弱不同,會表現(xiàn)出不同的弛豫時間(T2譜)。
短弛豫時間(T2):對應小孔隙或與固體表面緊密結合的束縛流體。
長弛豫時間(T2):對應大孔隙或裂縫中的可動流體。
通過分析T2譜的分布與幅度變化,可以精確、定量地獲取巖心或人造裂縫模型中孔隙度、孔徑分布、流體飽和度及流體運移等信息。
應用案例:


與傳統(tǒng)檢測方法相比,低場核磁共振技術具有顯著優(yōu)勢:
無損檢測:無需破壞巖心樣品,可對同一塊巖心進行堵前、堵中、堵后的全程動態(tài)監(jiān)測,數(shù)據(jù)可比性強。
可視化與定量化:能夠直觀地“看到"孔隙中流體分布的變化,精確量化不同尺寸孔隙在堵漏過程中的貢獻。
動態(tài)過程分析:傳統(tǒng)方法只能給出“終點"數(shù)據(jù),而核磁共振可以實時追蹤堵漏劑的運移、滯留、封堵層形成以及解堵劑作用的完整動態(tài)過程。
在追求更高效、更智能鉆井技術的今天,堵漏液堵漏 技術的重要性不言而喻。而低場核磁共振技術 作為一種強大的分析工具,憑借其無損、定量和動態(tài)監(jiān)測的獨特能力,正在成為堵漏液堵漏效果評價 領域的黃金標準。它將封堵過程從“黑箱"變?yōu)椤鞍紫?,推動堵漏材料從經(jīng)驗型設計邁向科學化、精準化設計,最終為保障鉆井安全、保護油氣儲層、提高采收率做出了不可替代的貢獻。