本文關鍵詞：壓差激活密封劑的研制及性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：井漏是一個存在于石油和天然氣行業(yè)的普遍的問題。在油氣井開發(fā)過程中,井口滲漏、井下泄漏、海底管線泄漏等已成為危及油氣井安全的重大問題。保持井的完整性在石油和天然氣行業(yè)是一個持續(xù)的過程。泄漏時常發(fā)生,如果不加以控制不僅會給鉆井工程帶來損失,也為油氣資源的勘探開發(fā)帶來極大困難,還可能損害人的生命和財產,損害海洋和沿海環(huán)境。采用傳統(tǒng)修井方式,耗費人力、物力,且對生產影響較大。仿“人體創(chuàng)傷流血自身修復”是最理想解決上述問題的方案,有一種物質像血液一樣,只有在創(chuàng)傷(出現壓差)處凝固,而在其他任何情況下保持正常的流動狀態(tài)。本文介紹的壓差激活密封技術就是一種這樣的方法,該技術既可修復井筒泄漏的現場控制系統(tǒng),又不需要使用昂貴的有風險的操作。泄漏部位的壓力差通過激活一個聚合過程,從而固化液體密封劑,進而修復泄漏點。壓差激活密封劑對于油氣井的泄漏是一種安全的、經濟的、可靠的遠程修復方法。該文章通過對膠乳、激活劑、終止劑、穩(wěn)定劑的篩選,復配出一種模擬人體創(chuàng)傷流血自身修復的壓差激活密封劑。膠乳從丁腈膠乳、三元乙丙膠乳、天然膠乳、丁苯膠乳、硅橡膠膠乳、丙烯酸酯膠乳中選擇。以丁腈膠乳為例,篩選出的配方為,丁腈膠乳10g,激活劑為20%MgSO4溶液4g,終止劑為20%Gemin溶液8g,穩(wěn)定劑為10%鈉基膨潤土溶液6g。在此基礎上,對配方進行了優(yōu)化,找到了控制壓差激活密封劑主要指標粒徑的方法,即通過停留時間來控制壓差激活密封劑粒徑的大小。探究了溫度及外來液體對壓差激活密封劑的影響。通過多次模擬實驗驗證了壓差激活密封劑在修復油管、套管絲扣泄漏的應用價值,氣密封檢測實驗證實了經壓差激活密封劑修復后的套管可以耐35MPa的氣壓。在兩次現場應用中,壓差激活密封劑均成功密封了泄漏。蘇49-2儲氣庫井修復前的壓降速度為1MPa/min,修復后清水試壓,排除氣溫的影響,24h壓力一直保持在20MPa而無任何泄漏,氣密實驗表明修復后壓力可以保持在甲方規(guī)定的15MPa,1h內沒有任何壓降。威遠H3-1評價井通過密封施工,壓降速度由修復前的0.10MPa/min降至30min的壓降為0.30MPa,符合前期項目甲方制定的標準,認為壓差激活密封劑有效地密封了泄漏。兩次現場應用,再次實際驗證了壓差激活密封劑在油田管道泄漏密封方面的優(yōu)勢,積累了在壓差激活密封劑工程方面的寶貴經驗。
【關鍵詞】：密封劑 油氣井 壓差激活
【學位授予單位】：天津科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TQ436.6;TE973
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 前言10-22
• 1.1 油氣井泄漏10-12
• 1.1.1 油氣井泄漏原因分析10-11
• 1.1.2 油氣井泄漏造成的損失11-12
• 1.2 油氣井泄漏傳統(tǒng)修復方法12-13
• 1.2.1 傳統(tǒng)修復方法的分類12
• 1.2.2 傳統(tǒng)修復方法的缺點12-13
• 1.3 壓差激活密封劑13-17
• 1.3.1 壓差激活密封劑的原理13
• 1.3.2 壓差激活密封劑的優(yōu)點13-14
• 1.3.3 壓差激活密封劑的傳送方式14
• 1.3.4 壓差激活密封劑的施工過程14-15
• 1.3.5 壓差激活密封劑應用案例15-17
• 1.4 堵漏材料研究現狀17-19
• 1.4.1 橋接類堵漏材料17-18
• 1.4.2 高失水堵漏材料18
• 1.4.3 暫堵材料18
• 1.4.4 化學堵漏材料18-19
• 1.4.5 無機膠凝堵劑19
• 1.4.6 軟(硬)塞類堵漏材料19
• 1.5 研究背景及目的19-20
• 1.5.1 研究背景19-20
• 1.5.2 研究目的20
• 1.6 研究內容20-22
• 2 材料與方法22-27
• 2.1 實驗藥品22-23
• 2.2 實驗儀器23
• 2.3 實驗方法23-27
• 2.3.1 壓差激活密封劑的配制23
• 2.3.2 激活時間與粒徑大小的關系23-24
• 2.3.3 密封劑密封效果的驗證24
• 2.3.4 外來組分對壓差激活密封劑的影響24
• 2.3.5 溫度對壓差激活密封劑的影響24-25
• 2.3.6 模擬密封25-27
• 3 結果與討論27-61
• 3.1 橡膠乳液種類的篩選27-28
• 3.2 激活劑的篩選28-29
• 3.2.1 激活劑種類的篩選28-29
• 3.2.2 激活劑用量的篩選29
• 3.3 終止劑的篩選29-31
• 3.3.1 終止劑種類的篩選30
• 3.3.2 終止劑用量的篩選30-31
• 3.4 穩(wěn)定劑的篩選31-32
• 3.5 壓差激活密封劑的配制32-33
• 3.6 激活時間與粒徑大小的關系33-34
• 3.7 密封劑密封效果的驗證34-35
• 3.8 外來組分對壓差激活密封劑的影響35-36
• 3.8.1 液壓油對壓差激活密封劑的影響35-36
• 3.8.2 泥漿對壓差激活密封劑的影響36
• 3.9 溫度對壓差激活密封劑的影響36-38
• 3.9.1 高溫對壓差激活密封劑的影響36-37
• 3.9.2 低溫對壓差激活密封劑的影響37-38
• 3.10 模擬密封38-44
• 3.10.1 液壓管線絲扣泄漏密封38-39
• 3.10.2 套管絲扣泄漏密封39-40
• 3.10.3 油管絲扣泄漏密封40-42
• 3.10.4 油管絲扣泄漏小粒壓差激活密封劑體系密封42-43
• 3.10.5 油管絲扣破壞泄漏密封43-44
• 3.11 蘇49-2儲氣庫井應用實例44-52
• 3.11.1 基礎資料44-47
• 3.11.2 施工設計47-48
• 3.11.3 壓差激活密封劑的配制48
• 3.11.4 施工過程48-52
• 3.12 威遠H3-1評價井應用實例52-61
• 3.12.1 基礎資料52-55
• 3.12.2 施工設計55-56
• 3.12.3 壓差激活密封劑的配制56
• 3.12.4 施工過程56-61
• 4 結論61-62
• 5 展望62-63
• 6 參考文獻63-70
• 7 攻讀碩士學位期間發(fā)表論文情況70-71
• 8 致謝71

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本文編號：264243