酸溶型矿物纤维细桥塞堵漏剂和堵漏液及其制备方法技术

本发明专利技术涉及油田油气勘探钻井助剂技术领域，是一种酸溶型矿物纤维细桥塞堵漏剂和堵漏液及其制备方法；该酸溶型矿物纤维细桥塞堵漏剂原料中石灰石的粒径为0.045mm至2.5mm、云母的粒径为1.4mm至2.5mm、蛭石的粒径为0.3mm至2.0mm。本发明专利技术酸溶型矿物纤维细桥塞堵漏剂在深井、超深井、高温、高密度、高压情况下加入堵漏浆后可保持钻井液正常流动性能；同时具有高酸溶率，堵漏后进行油气开采注入强酸时因其高的酸溶率而溶解，从而保证油气顺利无污染开采；采用酸溶型矿物纤维细桥塞堵漏剂得到的堵漏液适用于各种漏层，堵漏效果好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油田油气勘探钻井助剂
，是一种酸溶型矿物纤维细桥塞堵漏剂和堵漏液及其制备方法。
技术介绍
井漏的发生对油气资源的勘探开发带来极大困难，它不仅会耗费钻井时间，损失泥浆，而且有可能引起卡钻、井喷、井塌等一系列复杂情况，严重时会导致井眼报废，造成重大经济损失。井漏对油气勘探、钻井和开发作业所带来的危害，可以归纳为：1.井漏延误钻井作业时间，延长钻井周期；2.井漏直接造成巨大的物资及经济损失；3.储层漏失会损害产层；4.干扰地质录井工作；5.井漏干扰泥浆性能的正常维护处理；6.井漏会引起井下复杂情况。而井漏预防主要采用五类措施：合理的井身结构设计；降低井筒压力；减少井筒压力激动；钻井液随钻防漏；欠平衡钻井。合理的井身结构设计是预防井漏最重要的环节。设计井身结构时，必须依据地层孔隙压力、破裂压力、坍塌压力和漏失压力剖面，尽可能使同一裸眼井段所需钻井液当量密度同时满足防喷、防塌、防漏的要求。由于受套管层次的限制，当上述条件无法同时满足时，则应下套管将低破裂压力地层与高压层分开，使得同一裸眼井段所需钻井液最高当量密度小于地层破裂压力，防止压裂性井漏的发生。因所用架桥材料的不同,所以有多种桥接堵漏剂的配制方法,现在介绍几种常用的桥塞剂:1.贝壳渣-聚丙烯酰胺钻井液:它既能堵漏,又能酸化解堵,有利于保护油气层,在裂缝发育的生物灰岩中取得了良好的效果。胶状聚丙烯酰胺加量为钻井液体积的1%至1.5%,水泥(或其它多价金属化合物)加量为钻井液体积的0.5%至1%。贝壳渣(贝壳焙烧后除去烧成细粉的剩余物)加量为钻井液体积的3%至5%,其粒度分布为：0.075mm至0.5mm占20%,0.5mm至5mm占20%,5mm至15mm占60%,配制时,先把聚丙烯酰胺和水泥加入钻井液中,用钻井液枪冲刺或用搅拌机搅拌,混合均匀,使钻井液粘度上升到50s以上,然后加入贝壳渣,再混合均匀,注入漏层部位，随着钻井液的漏失,很快就可见到堵漏效果。2.柔性堵漏剂:橡胶粒和改性石棉、皮屑等复配,加入钻井液中,其中胶粒起架桥作用,改性石棉和皮屑起充填和固化作用,因橡胶粒密度在1.17g/cm3至1.27g/cm3之间,能够均匀地分散在钻井液中,并能吸附钻井液中的粘土等物质形成一层吸附膜,具有一定的粘结作用。胶粒有弹性,容易进入较小的裂缝,且胶粒呈不规则的多面体,能与缝壁产生较大的摩擦力,这种堵漏剂对付裂缝性漏失很有效。使用时,应根据裂缝宽度选择胶粒粒度,大于裂口宽度的胶粒应占40%至50%,相当于裂缝宽度1至1/2倍的胶粒占10%至20%,小于裂缝宽度1/2倍的胶粒占30%至40%是比较合适的,它所形成的堵塞物不仅有一定的强度,而且比较致密。另外还有一种沥青类型的堵漏剂,产品名称叫OP-1,软化点160℃,颗粒为不规则体,能通过60目至200目筛的颗粒占90%,不溶于水,但能很好的分散于水中。OP-1颗粒在软化点以下有一定的强度,进入漏层后,形成桥接骨架,进而形成垫层和泥饼,起到充填和桥堵漏层的作用。OP-1堵剂有可塑性,可进入小于颗粒尺寸的裂缝,井下温度接近软化点时,颗粒变形,可涂敷在井壁上,形成致密而坚韧的泥饼,不但可以防漏,而且还可以防塌。3.膨胀型堵漏剂:种类也很多,现场使用的主要有以下几种:(1)聚胺脂泡沫膨体堵漏剂:聚胺脂泡沫膨体(PAT)颗粒堵漏剂的特点是吸水后自身体积可迅速膨胀。在显微镜下观察,PAT为网状连通结构,网格由直径0.1～0.2mm的网丝构成,孔眼直径为0.4～0.5mm,具有良好的弹性和强度。由于它在孔隙中的堆集,形成一个渗透性的层段,同时它的网格可以捕集各种微粒来充填其间,形成致密的泥饼而起堵漏作用。(2)TP-1090:TP-1090是由无机金属盐与聚丙烯酰胺反应而成,为固体颗粒状物,在常温下,40分钟开始吸水膨胀,6小时后,可膨胀达50倍。当该堵剂进入漏层后,吸水膨胀,即可堵住漏层。(3)SYZ膨胀性堵漏剂:是一种高分子聚合物,具有很强的吸水膨胀性,可吸收自身重量50～60倍的水,其吸水膨胀性主要发生在与水接触后的前30分钟内,因此在进入漏层以前,不能让该剂与水直接接触,也就是说,该剂不能用水基钻井液直接携带。使用该剂时必须分三步走,第一步,用油包水乳状液携带该剂至漏层就位;第二步,注入含破乳剂的液体,使之流经漏失通道,并将桥塞孔隙内的油包水乳状液驱出。为了充分发挥破乳剂的作用,应间歇驱动,使破乳剂与油包水乳状液有充分的接触时间和接触面积。第三步,在SYZ吸水膨胀后,再用钻井液挤堵,可形成坚实的堵塞层。复合堵漏剂:即将不同粒径的刚性颗粒、柔性颗粒、纤维物质、片状物质按一定比例混合,加入高粘切高失水的钻井液中,泵送至漏层位置堵漏。因为井漏后,我们很难确定漏层的性质,若是裂缝性漏失,其裂缝宽度绝不会是均匀一致的,而混合型堵漏剂的适用范围是比较广泛的,刚性颗粒先在孔道内架桥,然后是纤维物质、片状物质及特小的粘土粒子进行充填,形成了坚实的堵塞物质。典型的复合堵漏剂可列举以下几种:(1)橡胶粒复合堵漏剂:橡胶粒35%,核桃壳20%,贝壳粉15%,锯末10%,棉籽壳12%,花生壳5%,稻草3%。(2)HD桥接堵漏剂:核桃壳:云母:橡胶粒:棕丝:蛭石:棉籽壳:锯末=3:2:3:0.1:2:1:1。(3)FDJ复合堵漏剂:是以惰性硬堵材料为主要原料,以无机盐为增强剂,以聚合物为助效剂,优选配比而成。该剂分为三种:有适应小漏速的FDJ-1,适应中漏速的FDJ-2和适应大漏速的FDJ-3。加入5%至8%(重量与体积比)的FDJ-1可堵2mm以下的裂缝,加入5%至10%的FDJ-2可堵2mm至5mm的裂缝,加入5%至12%的FDJ-3可堵5mm至10mm的裂缝。(4)915、917复合堵漏剂:915复合堵漏剂由30%的核桃壳、45%的棉籽壳与锯末、25%的蛭石与云母片组配而成。917复合堵漏剂由20%的核桃壳、15%的橡胶粒、15%的棉籽壳、20%的锯末、15%的蛭石、15%的云母片组配而成。(5)棉籽壳丸堵漏剂:将50%的棉籽粉、31%的棉籽壳、1%的棉绒、18%的膨润土和0.1%的表面活性剂(如氧化乙烯、氧化丙烯、聚乙二醇的三甲基醚等)混合均匀,在管状炉中用蒸汽加热至100℃至160℃,然后将加热后的混合料压缩,用制丸机挤压成直径6.3mm、长6.3mm至25.4mm的丸剂,以备应用。钻遇漏失层时,在钻井液中加入10%至25%的棉籽壳丸,泵入漏层,经一段时间后,棉籽壳丸吸收大量的水份,引起膨胀和分裂,封堵漏层。以上桥塞堵漏剂虽然在钻井中也可以起到防止井漏，但其配制复杂，耗时耗力，无法全面保证耐高温、高压及高酸溶率。
技术实现思路
本专利技术提供了一种酸溶型矿物纤维细桥塞堵漏剂和堵漏液及其制备方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有桥塞堵漏剂配制复杂、耗时耗力、无法全面保证耐高温、高压及高酸溶率和堵漏效果差的问题。本专利技术的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种酸溶型矿物纤维细桥塞堵漏剂，原料按重量份数含有石灰石30份至40份、云母18份至30份、石棉10份至20份、蛭石3份至15份、棉绒1份至5份、可酸化纤维1份至15份、单向压力封闭剂1份至10份、延迟膨胀剂1份至5份、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种酸溶型矿物纤维细桥塞堵漏剂，其特征在于原料按重量份数含有石灰石30份至40份、云母18份至30份、石棉10份至20份、蛭石3份至15份、棉绒1份至5份、可酸化纤维1份至15份、单向压力封闭剂1份至10份、延迟膨胀剂1份至5份、降粘剂0.1份至2份；其中：石灰石的粒径为0.045mm至2.5mm、云母的粒径为1.4mm至2.5mm、蛭石的粒径为0.3mm至2.0mm。

【技术特征摘要】
1.一种酸溶型矿物纤维细桥塞堵漏剂，其特征在于原料按重量份数含有石灰石30份至40份、云母18份至30份、石棉10份至20份、蛭石3份至15份、棉绒1份至5份、可酸化纤维1份至15份、单向压力封闭剂1份至10份、延迟膨胀剂1份至5份、降粘剂0.1份至2份；其中：石灰石的粒径为0.045mm至2.5mm、云母的粒径为1.4mm至2.5mm、蛭石的粒径为0.3mm至2.0mm。
2.根据权利要求1所述的酸溶型矿物纤维细桥塞堵漏剂，其特征在于按下述方法得到：第一步，将所需量的石灰石、云母、石棉、蛭石、棉绒、可酸化纤维、单向压力封闭剂、延迟膨胀剂和降粘剂加入混拌器中进行一级搅拌，一级搅拌后得到表面浮着纤维的一次混料；第二步，将一次混料在混拌器中进行二级搅拌，二级搅拌时同时用风机向混拌器中送入小风，二级搅拌后得到二次混料，第三步，将二次混料在混拌器中进行三级搅拌，三级搅拌时同时用风机向混拌器中送入大风，三级搅拌后得到酸溶型矿物纤维细桥塞堵漏剂。
3.根据权利要求2所述的酸溶型矿物纤维细桥塞堵漏剂，其特征在于一级搅拌的转速为40rpm至60rpm，一级搅拌的时间为20min至40min；二级搅拌的转速为60rpm至100rpm，二级搅拌的时间为20min至40min，小风的风速为5.5m/s至7.9m/s；三级搅拌的转速为80rpm至100rpm，三级搅拌的时间为20min至40min，大风的风速为8.0m/s至10.7m/s。
4.一种根据权利要求1或2或3所述的酸溶型矿物纤维细桥塞堵漏剂的制备方法，其特征在于按下述方法进行：第一步，将所需量的石灰石、云母、石棉、蛭石、棉绒、可酸化纤维、单向压力封闭剂、延迟膨胀剂和降粘剂加入混拌器中进行一级搅拌，一级搅拌后得到表面浮着纤维的一次混料；第二步，将一次混料在混拌器中进行二级搅拌，二级搅拌时同时用风机向混拌器中送入小风，二级搅拌后得到二次混料，第三步，将二次混料在混拌器中进行三级搅拌，三级搅拌时同时用风机向混拌器中送入大风，三级搅拌后得到酸溶型矿物纤维细桥塞堵漏剂。
5.一种使用根据权利要求1或2或3所述的酸溶型矿物纤维细桥塞堵漏剂的堵漏液，其特征在于原料按每方泥浆中含有酸溶型矿物纤维细桥塞堵漏剂1Kg至8Kg、特粗蛭石0至4Kg、粗果壳0至10Kg、中果壳2Kg至10Kg、细果壳4Kg至10Kg、棉籽壳0至4Kg、锯末2Kg至4Kg、酸溶型矿物纤维中粗桥塞堵漏剂3Kg至1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国发，
申请(专利权)人：新疆鹿鸣科技有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆;65