CN116376524A - 一种堵漏剂、制备方法和施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钻井技术领域，特别是涉及一种堵漏剂、制备方法和施工方法。一种堵漏剂，由以下原料制备而成：G级水泥、触变剂、缓凝剂、膨胀剂、加重剂、膨润土浆、复合堵漏剂(粗)、复合堵漏浆(细)、纤维、智能凝胶、改性橡胶、片状云母、石英砂和清水；各原料的质量配比关系为：100份G级水泥、1‑5份触变剂、1‑2份缓凝剂、2‑5份膨胀剂、10‑15份加重剂、20‑30份膨润土浆、5‑10份复合堵漏剂(粗)、15‑20份复合堵漏浆(细)、2‑5份纤维、1‑2份智能凝胶、3‑5份改性橡胶、2‑3份片状云母、5‑10份石英砂以及清水200份。本发明提供一种堵漏剂，该堵漏剂在解决失返性漏失、复漏等方面有显著的效果，提高了钻井时效。
Description
技术领域
本发明涉及钻井技术领域，特别是涉及一种堵漏剂、制备方法和施工方法。
背景技术
在钻井过程中，经常会发生井漏，特别是对于裂缝发育的地层，主要为压差性漏失，出现堵漏井段长、堵漏难度大、堵漏效果不明显、反复性强等特性。井漏对钻井施工造成极大的危害：增加泥浆成本，堵漏要消耗大量的泥浆材料；延长施工期，井漏到无法继续时，必须停下来进行堵漏，少则几个小时，多则几天甚至几个月。经过多年的技术探索，形成了随钻堵漏、静止堵漏、水泥堵漏等多项配套技术，这些堵漏技术在漏失不严重的地方应用效果明显，在漏失严重的地区，已经无法满足规模化气田开发的需要，致使钻井时效偏低，严重影响到气田开发进度。
钻井的所有堵漏方法都有一定的局限性，严重的井漏，特别是失返性井漏是非常难以处理的，井漏是影响钻井成本和综合效益的主要因素。经过多年的技术探索，形成了随钻堵漏、静止堵漏、水泥堵漏等多项配套技术，这些堵漏技术在漏失不严重的地方应用效果明显，但在漏失严重的地区，已经无法满足规模化气田开发的需要，致使钻井时效偏低，严重影响到气田开发进度。
发明内容
为解决上述背景技术中存在的问题，本发明提供一种堵漏剂，该堵漏剂在解决失返性漏失、复漏等方面有显著的效果，提高了钻井时效。
本发明实现上述功能的技术方案是：
一方面，本发明提出一种堵漏剂，其特殊之处在于：
由以下原料制备而成：G级水泥、触变剂、缓凝剂、膨胀剂、加重剂、膨润土浆、复合堵漏剂(粗)、复合堵漏浆(细)、纤维、智能凝胶、改性橡胶、片状云母、石英砂和清水；
各原料的质量配比关系为：100份G级水泥、1-5份触变剂、、1-2份缓凝剂、2-5份膨胀剂、10-15份加重剂、20-30份膨润土浆、5-10份复合堵漏剂(粗)、15-20份复合堵漏浆(细)、2-5份纤维、1-2份智能凝胶、3-5份改性橡胶、2-3份片状云母、5-10份石英砂以及清水200份。
具体地，上述G级水泥的主要成分：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和石膏。
触变剂为硫酸铝或硫酸亚铁。缓凝剂为有机酸及其可溶盐类缓凝剂，以柠檬酸类缓凝剂最优。膨胀剂为硫酸铝钙类膨胀剂。加重剂为硫酸钡。膨润土浆是以膨润土为主要成份配制的泥浆，膨润土(Bentonite)是以蒙脱石为主的含水粘土矿。
复合堵漏剂(粗)的主要成份为：核桃壳粉碎至40-80目颗粒，橡胶粉碎至40-80目颗粒，按照1：1比例混合制成。
复合堵漏浆(细)的主要成分为锯末。
纤维由棉籽壳和棕叶烘干，粉碎，研磨后按照1：1比例制成。
智能凝胶为高分子聚乙二醇衍生物。
作为本发明的一个优选实施例，所述堵漏剂各原料的配比关系为：200份清水、100份G级水泥、2份触变剂、1份缓凝剂、2份膨胀剂、10份加重剂、20份膨润土、1份智能凝胶、15份堵漏剂(粗)、20份堵漏剂(细)、4份改性橡胶、3份片状云母、5份纤维、10份石英砂。
另一方面，本申请提出的堵漏剂的制备方法，具体按照如下步骤实施：
S1，按照质量配比关系准确称量清水、G级水泥、触变剂、缓凝剂、膨胀剂、加重剂、膨润土、智能凝胶、堵漏剂(粗)、堵漏剂(细)、改性橡胶、片状云母、纤维和石英砂；
S2，制备水泥浆
将清水注入固井车水箱，加入触变剂,缓凝剂，膨胀剂，混合搅拌10分钟备用；
将G级水泥和加重剂用高气压气体注入灰罐车内；
将固井车和灰罐车用高压管线连接后，将高压管线与立管连接；
施工过程中同时开启固井车泵和灰罐车灰泵，水泥，加重剂和备用清水在高压管线内充分混合制成水泥浆。
制备堵漏浆：
浆清水注入地面配浆罐，依次加入智能凝胶，膨润土后充分搅拌10分钟备用；
在配浆罐中继续加入堵漏剂(粗)，堵漏剂(细)，改性橡胶、纤维，加入过程中开启搅拌器充分搅拌；
施工前10分钟，开启高压射流配浆漏斗，通过配浆漏斗加入片状云母和石英砂，加入过程中开启搅拌器充分搅拌，避免石英砂沉入罐底。
S3，同时开启固井车泵和钻井泵，按照1：1的流量将步骤S2制备的水泥浆和堵漏浆泵入立管中，水泥浆和堵漏浆在高压剪切作用下充分混合均匀形成堵漏剂。
第三，利用堵漏剂进行堵漏的施工方法，具体按照如下步骤实施：
a.在漏层以上20m开泵验漏；
b.泵入堵漏浆(或水泥浆+堵漏浆)，用钻井泵泵入堵漏浆，控制流量12-14L/S，同时用固井车泵泵入水泥浆，控制流量与钻井泵相同。控制立管压力8-10MPa，两种液体按照1：1的比例在钻杆水眼里混合后送至漏失层；泵送完堵漏浆后，停固井车泵，用钻井泵继续泵入钻井液，控制流量24-26L/S，泵压8-10MPa，替出钻杆水眼内的堵漏浆，用钻井泵替浆期间转盘转速>10rpm并上下活动超过钻具拉伸量，防止钻具粘卡，顶替堵漏浆到位；
c.起钻至堵漏浆理论顶部深度(和第一个漏层)100m以上，至少循环一周，冲洗钻具内外，防止堵水眼、仪器；
d.关环形挤堵，持续上下活动钻具，观察悬重变化；
e.严禁在堵漏浆内、漏层位置挤堵，严禁在钻具环空有漏层的情况下进行平推挤堵。
本发明的优点：
本发明提出的堵漏剂内含有触变性水泥浆，提高水泥浆自身驻留效果；水泥浆与堵漏浆按比例进行混配，惰性堵漏材料会吸收水泥浆中的水，让堵漏浆流动性逐步变差，堵漏材料通过吸水而膨胀，提高驻留目的；桥浆固化后降低原水泥石强度，候凝时间控制在24h之内，实现堵漏固化后不易复漏，且易扫塞。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。
本申请制备堵漏剂较佳实施例的制备工艺主要包括以下步骤：
S1，按照质量配比关系准确称量清水、G级水泥、触变剂、缓凝剂、膨胀剂、加重剂、膨润土、智能凝胶、堵漏剂(粗)、堵漏剂(细)、改性橡胶、片状云母、纤维和石英砂。
S2，制备水泥浆
将清水注入固井车水箱，加入触变剂,缓凝剂，膨胀剂，混合搅拌10分钟备用；
将G级水泥和加重剂用高气压气体注入灰罐车内；
将固井车和灰罐车用高压管线连接后，将高压管线与立管连接；
施工过程中同时开启固井车泵和灰罐车灰泵，水泥，加重剂和备用清水在高压管线内充分混合制成水泥浆。
制备堵漏浆：
浆清水注入地面配浆罐，依次加入智能凝胶，膨润土后充分搅拌10分钟备用；
在配浆罐中继续加入堵漏剂(粗)、堵漏剂(细)、改性橡胶、纤维，加入过程中开启搅拌器充分搅拌；
施工前10分钟，开启高压射流配浆漏斗，通过配浆漏斗加入片状云母和石英砂，加入过程中开启搅拌器充分搅拌，避免石英砂沉入罐底。
S3，同时开启固井车泵和钻井泵，按照1：1的流量将步骤S2制备的水泥浆和堵漏浆泵入立管中，水泥浆和堵漏浆在高压剪切作用下充分混合均匀形成堵漏剂。
本发明所制备的堵漏剂，由以下原料制备而成：G级水泥、触变剂、缓凝剂、膨胀剂、加重剂、膨润土浆、复合堵漏剂(粗)、复合堵漏浆(细)、纤维、智能凝胶、改性橡胶、片状云母、石英砂和清水。
各原料的质量配比关系为：100份G级水泥、1-5份触变剂、、1-2份缓凝剂、2-5份膨胀剂、10-15份加重剂、20-30份膨润土浆、5-10份复合堵漏剂(粗)、15-20份复合堵漏浆(细)、2-5份纤维、1-2份智能凝胶、3-5份改性橡胶、2-3份片状云母、5-10份石英砂以及清水200份。
本发明中原料组分中的G级水泥的主要成分：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和石膏。
触变剂为硫酸铝或硫酸亚铁。
缓凝剂为有机酸及其可溶盐类缓凝剂，以柠檬酸类缓凝剂最优。
膨胀剂为硫酸铝钙类膨胀剂。
加重剂为硫酸钡。
膨润土浆是以膨润土为主要成份配制的泥浆，膨润土(Bentonite)是以蒙脱石为主的含水粘土矿。
复合堵漏剂(粗)的主要成份为：核桃壳粉碎至40-80目颗粒，橡胶粉碎至40-80目颗粒，按照1：1比例混合制成。
复合堵漏浆(细)的主要成分为锯末。
纤维由棉籽壳和棕叶烘干，粉碎，研磨后按照1：1比例制成。
智能凝胶为高分子聚乙二醇衍生物。
优选的，本发明中堵漏剂各原料的配比关系可以选用200份清水、100份G级水泥、2份触变剂、1份缓凝剂、2份膨胀剂、10份加重剂、20份膨润土、1份智能凝胶、15份堵漏剂(粗)、20份堵漏剂(细)、4份改性橡胶、3份片状云母、5份纤维、10份石英砂。
上述堵漏剂中材料搭配的原则为：伴随着大排量的水泥泵入至井筒内，增大刚性材料的浓度，从而强化“桥架”结构；纤维类等堵漏材料形成“拉筋”，从而在最短时间内形成难以移动的孔喉塞，然后配合水泥形成高强度复合塞。
表1：水泥浆性能参数
| 密度 | 流变(常温) | 流变(60养护℃) | 稠化时间min | 水泥石强度(24h) |
| 1.90 | 65/31/22/12/3/3 | 124/93/85/76/31/18 | 140min | 11.2Mpa |
表2：堵漏浆体系性能参数
| 序号 | 堵漏体系配方 | 实验条件 | 密度g/cm3 | 稠化时间min | 强度 |
| 1 | 中温可固化桥浆 | 60℃/20Mpa | 1.56 | 320 | 4.45Mpa/19h*60℃ |
| 2 | 高温可固化桥浆 | 120℃/70Mpa | 1.56 | 340 | 3.4Mpa/24h*120℃ |
本发明制备的堵漏剂的试验效果：
通过使用砂床填充模拟器和人造岩心的堵漏试验仪器测试后，剖开岩心，观察堵漏材料在岩心中的分布滞留状况和平衡区域的位置得出结论：平衡区域向岩心入口端移动，表明堵漏效果好。
试验结论：该堵漏剂能延长堵漏浆在裂缝中驻留时间；增强堵漏浆的封固强度，提高抗泥浆冲刷能力；参见表1和表2，裂缝性可固化桥浆集成了堵漏浆与水泥浆堵漏的优点，有效提高现场堵漏成功率。
利用堵漏剂进行堵漏的施工方法是实施例。
延北区块的井漏主要集中在刘家沟下部及石千峰上部地层，这些地层岩性主要为砂泥岩，其天然裂缝较发育，地层裂缝及微裂缝破裂程度高，地层承压能力弱，经过地质测井资料进行分析表明，在钻井过程中，原始地层应力受到破坏，加上钻井液密度影响，该地层也极易产生诱导裂缝，上部易出现失返性漏失概率非常大。实践证明，在堵漏完成以后，该地层复漏的可能性很高，致使现场对漏失层位容易造成误判，后期堵漏效果不明显。
YB45X-H0X井是延北区块为开发山西组天然气储量、评价石盒子组和山西组储层而部署的一口水平开发井。本井一开采用339.7mm套管下深570m，二开采用311.1mm钻头，定向钻进至2216m发生失返性漏失，此后在2404m、2500m等多处又发生失返性漏失，现场经过多次常规桥塞堵漏，均未堵住。
设计采用双液法封堵2404m以下的易漏井段，按照井径扩大率5％计算桥浆用量为20m3，现场准备清水20m3、G级水泥10000Kg、触变剂200Kg、缓凝剂100Kg、膨胀剂200Kg、加重剂1000Kg、膨润土2000Kg、智能凝胶100Kg、堵漏剂(粗)1500Kg、堵漏剂(细)2000Kg、改性橡胶400Kg、片状云母300Kg、纤维500Kg、石英砂1000Kg，配制水泥浆10m3，配制堵漏浆10m3，合计双液体积20m3。
然后按照以下步骤开始进行堵漏操作：
a.127mm钻杆下至1800m，在漏层以上20m开泵验漏；
b.同时开启钻井泵和水泥车泵，用钻井泵泵入堵漏浆，控制流量12-14L/S，用固井车泵泵入水泥浆，控制流量与钻井泵相同，注入20m3可固化桥浆(水泥浆和堵漏浆在钻杆水眼里混合而成)后，关防喷器钻井泵再注入4m3堵漏浆作为后隔离液，立压8.0MPa，套压3.0MPa。泵送完堵漏浆后，停固井车泵，用钻井泵继续泵入钻井液18m3，控制流量24-26L/S，泵压8-10MPa，替出钻杆水眼内的堵漏浆，替至10m3时立压8.5MPa，套压3.5MPa，停泵后立压稳至4.0MPa，套压稳至2.0MPa，打开防喷器，反吐钻井液0.3m3。
c.起钻至堵漏浆理论顶部深度(和第一个漏层)100m以上，至少循环一周，冲洗钻具内外，防止堵水眼、仪器，候凝24h；
d.关环形挤堵，持续上下活动钻具，观察悬重变化；
e.严禁在堵漏浆内、漏层位置挤堵，严禁在钻具环空有漏层的情况下进行平推挤堵。
堵漏效果：候凝结束后下钻探塞，塞面2630m，扫塞至井底未发生漏失，恢复正常钻进，堵漏成功。
随着本发明提出的堵漏剂在现场的应用，单井由于井漏造成的钻井液漏失量和非生产时间在逐渐降低。
以上所述仅为本发明的实施例，并非以此限制本发明的专利保护范围。
Claims (10)
1.一种堵漏剂，其特征在于：
由以下原料制备而成：G级水泥、触变剂、缓凝剂、膨胀剂、加重剂、膨润土浆、复合堵漏剂、复合堵漏浆、纤维、智能凝胶、改性橡胶、片状云母、石英砂和清水；
各原料的质量配比关系为：100份G级水泥、1-5份触变剂、、1-2份缓凝剂、2-5份膨胀剂、10-15份加重剂、20-30份膨润土浆、5-10份复合堵漏剂、15-20份复合堵漏浆、2-5份纤维、1-2份智能凝胶、3-5份改性橡胶、2-3份片状云母、5-10份石英砂以及清水200份。
2.根据权利要求1所述的一种堵漏剂，其特征在于：
所述堵漏剂各原料的配比关系为：200份清水、100份G级水泥、2份触变剂、1份缓凝剂、2份膨胀剂、10份加重剂、20份膨润土、1份智能凝胶、15份复合堵漏剂、20复合份堵漏剂、4份改性橡胶、3份片状云母、5份纤维、10份石英砂。
3.根据权利要求1或2所述的一种堵漏剂，其特征在于：
所述G级水泥的主要成分：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和石膏。
4.根据权利要求1或2所述的一种堵漏剂，其特征在于：
所述触变剂为硫酸铝或硫酸亚铁。
5.根据权利要求1或2所述的一种堵漏剂，其特征在于：
所述缓凝剂为柠檬酸类缓凝剂，智能凝胶为高分子聚乙二醇衍生物。
6.根据权利要求1或2所述的一种堵漏剂，其特征在于：
所述膨胀剂为硫酸铝钙类膨胀剂，加重剂为硫酸钡。
7.根据权利要求1或2所述的一种堵漏剂，其特征在于：
所述复合堵漏剂的主要成份为：核桃壳粉碎至40-80目颗粒，橡胶粉碎至40-80目颗粒，按照1：1比例混合制成；复合堵漏浆的主要成分为锯末。
8.根据权利要求1或2所述的一种堵漏剂，其特征在于：
所述纤维由棉籽壳和棕叶烘干，粉碎，研磨后按照1：1比例制成。
9.如权利要求1-8任一所述的堵漏剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，按照质量配比关系准确称量清水、G级水泥、触变剂、缓凝剂、膨胀剂、加重剂、膨润土、智能凝胶、复合堵漏剂、复合堵漏剂、改性橡胶、片状云母、纤维和石英砂；
S2，制备水泥浆
将清水注入固井车水箱，加入触变剂,缓凝剂，膨胀剂，混合搅拌10分钟备用；
将G级水泥和加重剂用高气压气体注入灰罐车内；
将固井车和灰罐车用高压管线连接后，将高压管线与立管连接；
施工过程中同时开启固井车泵和灰罐车灰泵，水泥，加重剂和备用清水在高压管线内充分混合制成水泥浆；
制备堵漏浆：
浆清水注入地面配浆罐，依次加入智能凝胶，膨润土后充分搅拌10分钟备用；
在配浆罐中继续加入复合堵漏剂、复合堵漏剂、改性橡胶、纤维，加入过程中开启搅拌器充分搅拌；
施工前10分钟，开启高压射流配浆漏斗，通过配浆漏斗加入片状云母和石英砂，加入过程中开启搅拌器充分搅拌，避免石英砂沉入罐底；
S3，同时开启固井车泵和钻井泵，按照1：1的流量将步骤S2制备的水泥浆和堵漏浆泵入立管中，水泥浆和堵漏浆在高压剪切作用下充分混合均匀形成堵漏剂。
10.利用权利要求1-8任一所述的堵漏剂的进行堵漏的施工方法，其特征在于：
具体按照如下步骤实施：
a.在漏层以上20m开泵验漏；
b.用钻井泵泵入堵漏浆，控制流量12-14L/S，同时用固井车泵泵入水泥浆，控制流量与钻井泵相同；控制立管压力8-10MPa，两种液体按照1：1的比例在钻杆水眼里混合后送至漏失层；泵送完堵漏浆后，停固井车泵，用钻井泵继续泵入钻井液，控制流量24-26L/S，泵压8-10MPa，替出钻杆水眼内的堵漏浆，用钻井泵替浆期间转盘转速>10rpm并上下活动超过钻具拉伸量，防止钻具粘卡，顶替堵漏浆到位；
c.起钻至堵漏浆理论顶部深度100m以上，至少循环一周，冲洗钻具内外，防止堵水眼、仪器；候凝24h；
d.关环形挤堵，持续上下活动钻具。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118145926A (zh) * | 2024-05-08 | 2024-06-07 | 西南石油大学 | 一种气井选择性堵水用海岛纤维基水泥封堵剂及应用 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4235291A (en) * | 1978-10-16 | 1980-11-25 | Mobil Oil Corporation | Treating wells to mitigate flow-after-cementing |
| US6902002B1 (en) * | 2004-03-17 | 2005-06-07 | Halliburton Energy Services, Inc. | Cement compositions comprising improved lost circulation materials and methods of use in subterranean formations |
| CN102434124A (zh) * | 2010-09-29 | 2012-05-02 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种钻井用逐次复合法堵漏方法 |
| CN102443383A (zh) * | 2011-09-06 | 2012-05-09 | 中国石油天然气集团公司 | 一种高失水、可硬化、成塞堵漏剂 |
| CN102703044A (zh) * | 2012-05-23 | 2012-10-03 | 成都欧美科石油科技股份有限公司 | 新型水泥浆堵漏液 |
| CN106398671A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-15 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆钻井总公司 | 一种纤维塑凝固化剂及制备方法和应用 |
| CN107572975A (zh) * | 2017-07-19 | 2018-01-12 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种堵漏剂、制备方法及其应用 |
| US20190106952A1 (en) * | 2017-10-10 | 2019-04-11 | Saudi Arabian Oil Company | Thixotropic cement slurry and placement method to cure lost circulation |
| CN111363527A (zh) * | 2020-03-24 | 2020-07-03 | 嘉华特种水泥股份有限公司 | 一种低温高强油气井封堵剂 |
| CN114686193A (zh) * | 2020-12-28 | 2022-07-01 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种钻井用堵漏剂及其应用 |
-
2023
- 2023-01-05 CN CN202310012056.8A patent/CN116376524A/zh active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4235291A (en) * | 1978-10-16 | 1980-11-25 | Mobil Oil Corporation | Treating wells to mitigate flow-after-cementing |
| US6902002B1 (en) * | 2004-03-17 | 2005-06-07 | Halliburton Energy Services, Inc. | Cement compositions comprising improved lost circulation materials and methods of use in subterranean formations |
| CN102434124A (zh) * | 2010-09-29 | 2012-05-02 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种钻井用逐次复合法堵漏方法 |
| CN102443383A (zh) * | 2011-09-06 | 2012-05-09 | 中国石油天然气集团公司 | 一种高失水、可硬化、成塞堵漏剂 |
| CN102703044A (zh) * | 2012-05-23 | 2012-10-03 | 成都欧美科石油科技股份有限公司 | 新型水泥浆堵漏液 |
| CN106398671A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-15 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆钻井总公司 | 一种纤维塑凝固化剂及制备方法和应用 |
| CN107572975A (zh) * | 2017-07-19 | 2018-01-12 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种堵漏剂、制备方法及其应用 |
| US20190106952A1 (en) * | 2017-10-10 | 2019-04-11 | Saudi Arabian Oil Company | Thixotropic cement slurry and placement method to cure lost circulation |
| CN111363527A (zh) * | 2020-03-24 | 2020-07-03 | 嘉华特种水泥股份有限公司 | 一种低温高强油气井封堵剂 |
| CN114686193A (zh) * | 2020-12-28 | 2022-07-01 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种钻井用堵漏剂及其应用 |
Non-Patent Citations (6)
| Title |
|---|
| 孙晓杰: "油基凝胶堵漏剂的的实验研究", 中国优秀硕士论文工程科技Ⅰ辑, no. 7, 15 July 2018 (2018-07-15), pages 47 - 48 * |
| 张海军;张涛;: "浅析四川通南巴地区涪阳坝构造喷漏同存复杂情况的处理", 西部探矿工程, no. 08, 15 August 2016 (2016-08-15) * |
| 徐堪社;赵永哲;杨哲;李彦龙;: "六盘水煤层气井牛场区块恶性漏失地层堵漏方法研究", 煤田地质与勘探, no. 02, 26 April 2018 (2018-04-26) * |
| 李锦峰: "恶性漏失地层堵漏技术研究", 探矿工程（岩土钻掘工程）, vol. 46, no. 5, 10 May 2019 (2019-05-10), pages 19 - 27 * |
| 潘一;温峥;杨双春;付长顺;: "国内外堵漏剂的研究进展", 油田化学, no. 04 * |
| 苏长明;刘春文;鲁学明;卢运中;潘宏涛;: "缅甸D区块钻井防漏堵漏技术", 石油钻探技术, no. 05, 25 September 2010 (2010-09-25) * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118145926A (zh) * | 2024-05-08 | 2024-06-07 | 西南石油大学 | 一种气井选择性堵水用海岛纤维基水泥封堵剂及应用 |
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