运用3D打印技术模拟裂缝及评估钻井堵漏效果新方法

摘要

井漏是钻井工程的关键技术难题。当前实验室模拟裂缝性漏失主要依赖钢板缝、金属薄片及砂床等传统方法，难以充分还原真实漏失地层中裂缝的走向、迂曲程度及表面粗糙度等复杂特征，导致堵漏材料在复杂地层条件下的现场应用成功率普遍偏低。提出一种将漏层真实裂缝模拟与3D打印技术相结合的创新方法，通过三维成像重构技术扫描实际漏层岩样，建立数字岩心模型，并应用3D打印技术制作模拟岩心，显著提高了对地层裂缝真实结构的还原度与契合度。在此基础上，采用特制的高温高压动态循环堵漏评价装置，开展多尺度复合缝的系统性承压实验，对比分析了多种堵漏配方在3D打印模拟岩心与传统钢板缝中的封堵性能差异，构建一套适用于真实裂缝模拟与堵漏评价的新方法。经现场试验验证，优化后的堵漏配方一次性堵漏成功率提升至83%，显著增强了堵漏作业的可行性与经济性。研究成果为实现复杂地层裂缝性漏失的高效与精准封堵提供了有效技术支撑，对提升钻井工程效率及油气资源开采保障能力具有重要意义。

关键词

裂缝性漏失 / 3D打印 / 模拟岩心 / 堵漏评价 / 钻井

基金资助

国家自然科学基金面上项目“深井、超深井水基钻井液失水造壁性与流变性调控机理研究”（52274008）