Studie zur Formulierungsentwicklungsmethode für die Abdichtung tiefer rissbildender Lagerstätten basierend auf effizientem Brückenbau und dichter Füllung

XU Chengyuan ,  

YANG Yang ,  

PU Shi ,  

KANG Yili ,  

LI Daqi ,  

ZHANG Dujie ,  

YAN Xiaopeng ,  

YANG Bin ,  

摘要

Bohrfluidverlust ist ein wichtiges technisches Problem, das das Bohren von tiefen und ultra-tiefen Bohrungen einschränkt. Das Leck am Lagerstättenabschnitt ist die schwerwiegendste Form der Lagerstättenschädigung während der Bohrabschlusphase. Die Verwendung von Brückenmaterialien zur Abdichtung der Rissleckkanäle ist die Hauptmethode zur Kontrolle des Bohrfluidverlusts im Lagerstättenabschnitt. Die Formulierung des Brückverschlussmaterials basiert jedoch häufig auf empirischen oder halbempirischen Methoden, was zu einer niedrigen Erfolgsrate beim ersten Abdichten und schlechten Abdichtungsergebnissen führt. Durch CFD-DEM-Simulation (eine typische diskrete Simulationsmethode basierend auf dem Euler-Lagrange-Referenzrahmen) wurden drei Schlüsselphasen im Prozess der Rissabdichtungsschichtbildung identifiziert: Brückenrückhaltung, Anhäufungsfüllung und Druckabdichtung. Unter Berücksichtigung des effizienten Brückens und der dichten Füllung von Abdichtmaterialien wurde auf der Grundlage des Konzepts der "absoluten Brückenzugabe" und der Theorie der dichten Packung eine neue Methode zur Formulierungsentwicklung für Druckabdichtungen vorgeschlagen. Der Parameter "absolute Brückenzugabe" wurde als Optimierungsparameter verwendet, um die Zugabemenge des Brückenmaterials in der Formel zu bestimmen; die traditionelle Theorie der dichten Packung wurde durch die "Differenzausgleichsmethode" verbessert, um deren mangelnde Anpassungsfähigkeit an diskontinuierliche oder überlappende Korngrößenverteilungen der Füllmaterialien zu überwinden, sodass die Zugabemenge der Füllmaterialien bestimmt werden konnte. Ergebnisse von Labor- und Feldtests zeigen, dass die Formulierungsentwicklungsmethode für die Abdichtung tiefen rissbildender Lagerstätten eine schnelle und effiziente Entwicklung von Formulierungen ermöglicht, die Abdichtungseffektivität der Risse wirksam gewährleistet, die Gesamtmenge der in der Formulierung verwendeten Materialien erheblich reduziert und Materialkosten einspart. Die vorgeschlagene Methode bietet neue Ideen und theoretische Grundlagen für die Entwicklung von Abdichtungsformulierungen für tiefe rissbildende Lagerstätten.

关键词

tiefe rissbildende lagerstätten; Bohrverlust; Abdichtungsformulierung; Brückenbau und Füllung; absolute Brückenzugabe; Theorie der dichten Packung

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