透視“有效封堵”：低場(chǎng)核磁共振技術(shù)如何革新堵漏液效果評(píng)價(jià)體系

在石油與天然氣鉆井工程中，地層漏失是危及安全、拖慢進(jìn)度、抬高成本的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。面對(duì)地層中錯(cuò)綜復(fù)雜的裂縫、孔隙與溶洞，堵漏液堵漏 技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其核心使命便是在漏失通道中快速形成致密封堵隔層，實(shí)現(xiàn) 有效封堵，恢復(fù)鉆井液循環(huán)，保障鉆井作業(yè)安全。然而，如何科學(xué)、精準(zhǔn)、定量地 評(píng)價(jià)堵漏液堵漏效果，一直是行業(yè)內(nèi)的研究重點(diǎn)與難點(diǎn)。近年來，低場(chǎng)核磁共振技術(shù) 的引入，為這一領(lǐng)域帶來了顛-覆性的突破，實(shí)現(xiàn)了從“宏觀推測(cè)”到“微觀洞察”的跨越。

鉆井過程中，當(dāng)鉆遇壓力薄弱或天然發(fā)育漏失通道的地層時(shí)，鉆井液會(huì)大量漏失進(jìn)入地層，導(dǎo)致井筒液柱壓力下降，極易引發(fā)井壁坍塌、卡鉆甚至井噴等災(zāi)難性事故。堵漏液堵漏 正是針對(duì)這一問題的專項(xiàng)技術(shù)。堵漏液是一種由剛性顆粒、柔性顆粒、纖維及化學(xué)固結(jié)劑等組成的特殊工作液，其通過“架橋-填充-加固”的協(xié)同作用，在漏失通道入口及內(nèi)部形成低滲透、高強(qiáng)度的封堵層。

一個(gè)成功的堵漏作業(yè)，必須滿足幾個(gè)關(guān)鍵性能指標(biāo)：

封堵強(qiáng)度：指封堵層能承受的最大井筒壓力與地層壓力之差。根據(jù)API標(biāo)準(zhǔn)，通常在模擬裂縫中測(cè)試，其承壓能力需≥7 MPa，以確保在后續(xù)鉆井或起下鉆作業(yè)中封堵層不被破壞。

滲透率恢復(fù)率：對(duì)于儲(chǔ)層段，堵漏作業(yè)不僅要堵得住，還要盡可能減少對(duì)儲(chǔ)層的傷害。滲透率恢復(fù)率指堵漏后巖心滲透率的保留程度，理想目標(biāo)應(yīng)大于90%，以最大限度保障油氣產(chǎn)能。

返排解堵性：為避免永-久性儲(chǔ)層傷害，理想的堵漏液應(yīng)具備可解除性。通過酸溶或酶解等方式，能將封堵層大部分溶解，恢復(fù)通道流動(dòng)性。

耐溫性：在深井、超深井中，高溫環(huán)境會(huì)影響堵漏劑材料的性能。要求在高溫（如150°C）下老化數(shù)十甚至上百小時(shí)后，其封堵強(qiáng)度與穩(wěn)定性依然達(dá)標(biāo)。

傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法雖能提供部分宏觀數(shù)據(jù)，但往往存在破壞性強(qiáng)、信息維度單一、無法可視化等局限。

低場(chǎng)核磁共振技術(shù)的原理：

低場(chǎng)核磁共振技術(shù) 是一種基于原子核（如氫核）在外加磁場(chǎng)中的弛豫特性來探測(cè)物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息的新型無損檢測(cè)技術(shù)。其基本原理是：流體（如水、油）中的氫核在磁場(chǎng)中被極化，通過施加特定頻率的射頻脈沖，使其發(fā)生能級(jí)躍遷，隨后撤去脈沖，氫核會(huì)釋放能量并恢復(fù)到初始平衡狀態(tài)，這一過程稱為“弛豫”。巖石孔隙中的流體，因其與孔隙表面的相互作用強(qiáng)弱不同，會(huì)表現(xiàn)出不同的弛豫時(shí)間（T₂譜）。

短弛豫時(shí)間（T₂）：對(duì)應(yīng)小孔隙或與固體表面緊密結(jié)合的束縛流體。

長(zhǎng)弛豫時(shí)間（T₂）：對(duì)應(yīng)大孔隙或裂縫中的可動(dòng)流體。

通過分析T2譜的分布與幅度變化，可以精確、定量地獲取巖心或人造裂縫模型中孔隙度、孔徑分布、流體飽和度及流體運(yùn)移等信息。

應(yīng)用案例：

與傳統(tǒng)檢測(cè)方法相比，低場(chǎng)核磁共振技術(shù)具有顯著優(yōu)勢(shì)：

無損檢測(cè)：無需破壞巖心樣品，可對(duì)同一塊巖心進(jìn)行堵前、堵中、堵后的全程動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)可比性強(qiáng)。

可視化與定量化：能夠直觀地“看到”孔隙中流體分布的變化，精確量化不同尺寸孔隙在堵漏過程中的貢獻(xiàn)。

動(dòng)態(tài)過程分析：傳統(tǒng)方法只能給出“終點(diǎn)”數(shù)據(jù)，而核磁共振可以實(shí)時(shí)追蹤堵漏劑的運(yùn)移、滯留、封堵層形成以及解堵劑作用的完整動(dòng)態(tài)過程。

在追求更高效、更智能鉆井技術(shù)的今天，堵漏液堵漏 技術(shù)的重要性不言而喻。而低場(chǎng)核磁共振技術(shù) 作為一種強(qiáng)大的分析工具，憑借其無損、定量和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的獨(dú)特能力，正在成為堵漏液堵漏效果評(píng)價(jià) 領(lǐng)域的黃金標(biāo)準(zhǔn)。它將封堵過程從“黑箱”變?yōu)椤鞍紫洹保苿?dòng)堵漏材料從經(jīng)驗(yàn)型設(shè)計(jì)邁向科學(xué)化、精準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，最終為保障鉆井安全、保護(hù)油氣儲(chǔ)層、提高采收率做出了不可替代的貢獻(xiàn)。