煤矿采空区煤层气钻井施工堵漏液研制

煤矿采空区煤层气钻井施工堵漏液研制

论文摘要

为解决在煤矿采空区施工煤层气井时出现的钻井液恶性漏失、掉块卡钻、下套管遇阻等问题,以采空区覆岩特征为研究基础,通过对比激活剂、悬浮剂及降失水剂的不同添加量对堵漏液性能的影响,确定了各添加剂的最优添加量,形成了一种具有固化功能的无机胶凝材料钻井堵漏液,其配方为:100%水+5%激活剂+0.5%悬浮剂+3%降失水剂+54%矿渣。该堵漏液在30℃条件下流动度为21cm,稠化时间在61 min以内,1 d抗压强度大于6 MPa,其性能指标满足煤矿区煤层气浅井堵漏要求。为进一步分析该堵漏液的作用机理,采用扫描电镜、X-射线及热重分析等现代测试分析方法对形成的固化体进行测试,结果表明:堵漏液中的胶凝材料与水接触后发生水化反应生成C—S—H凝胶,随着时间的增加,C—S—H凝胶越来越多,最终水化产物的结构越来越致密形成了较高的抗压强度。宏观表征即:具有良好流动性的堵漏液通过泵送进入地层裂缝,浆液填充裂缝直至裂缝被充满,随着水化反应的进行堵漏液逐步失去流动性,最终原裂隙发育地层形成一个胶结具有承压能力的整体,实现了堵漏。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 固化堵漏液
  • 2 试验
  •   2.1 试验材料
  •   2.2 试验仪器及试验方法
  • 3 试验结果与分析
  •   3.1 添加剂单剂性能测试与分析
  •     3.1.1 激活剂优选
  •     3.1.2 悬浮剂优选
  •     3.1.3 降失水剂优选
  •     3.1.4 固化堵漏液复配测试
  •   3.2 微观测试与分析
  •     3.2.1 SEM/EDS测试
  •     3.2.2 XRD测试
  •     3.2.3 TG-DSC热分析
  •   3.3 固化堵漏作用原理
  • 4 结论与展望
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 李彦明,郭小阳,李称心,刘璐

    关键词: 煤层气,采空区,堵漏,矿渣,固化体

    来源: 煤炭科学技术 2019年09期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 石油天然气工业

    单位: 油气藏地质及开发工程国家重点实验室(西南石油大学),西南石油大学石油与天然气工程学院,中煤科工集团重庆研究院有限公司

    基金: 国家科技重大专项资助项目(2016ZX05045001-007)

    分类号: TE28

    DOI: 10.13199/j.cnki.cst.2019.09.017

    页码: 152-157

    总页数: 6

    文件大小: 1309K

    下载量: 79

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