随钻防漏堵漏剂及其制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种随钻防漏堵漏剂及其制备工艺，其配方为：氧化硅：30±1％，氧化铝15±1％，氧化钙15±1％，膨润土15±1％，膨胀粉5±1％，海藻酸钠10±1％，有机纤维10±1％，制备工艺为：先将氧化硅、氧化铝、氧化钙、膨润土、膨胀粉、海藻酸钠按上述比例混合；之后将制成的混合物研磨至颗粒粒径达1-1000μm；最后将制备好的物料与有机纤维按质量百分比为9∶1的配比方案搅拌混合均匀制成样品。本发明专利技术可用于微米级，甚至是纳米级的随堵材料，能快速形成泥饼或自适应封堵不同宽度微裂缝，防止“水力尖劈”作用进一步扩展，从而达到随钻防漏、堵漏的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油钻井堵漏
，尤指一种随钻防漏堵漏剂及其制备工艺。
技术介绍
石油钻井作业过程中，由于地层存在缺陷、裂缝或孔隙、地层压力系数低等原因，井漏现象时有发生。由井漏诱发的井壁失稳、坍塌、井喷等问题是长期以来油气勘探开发过程中的世界性难题，是制约勘探开发速度的主要技术瓶颈；同时井漏造成钻井液损失巨大，而在储层发生的漏失对储层的伤害更是难以估量。对于有些地层，因井壁地层岩石表面存在有“缺陷”、“瑕疵”，包括地层岩石的解理、层面、裂隙(它能引导液相进入地层)。这些“缺陷”、“瑕疵”在没有外力作用(如钻井过程中的液柱压力作用)时，是平衡稳定的存在的。而地层中天然存在的和由于钻井在井壁上所形成的各种微裂缝、细微裂缝，在泥浆柱外力“水力尖劈”作用下会形成诱导裂缝，从而压开地层，并不断扩张、增大开度，达到致漏宽度；增加长度向内部延伸，最终沟通地层内部漏失通道，产生漏失。通常情况是地层各处分布有大量小于0.1mm的天然垂直微裂缝和细微裂缝(微米级)，虽然在钻遇它们时不能直接引发漏失(特称为非致漏天然裂缝)，但在正压差作用下液相进入地层(液相进入量＞地层漏失量时)，在泥浆柱高压力的作用下对地层产生“水力尖劈”作用而使裂缝产生、开启、扩大……到“致漏程度”，从而产生诱导漏失。同理，泥浆柱过高的正压力的继续作用可能导致此裂缝的进一步开启扩大，则此漏速可能因此而不断增大、恶化，进一步诱导漏失。由正压差引起的泥浆液相进入地层和高泥浆柱压力引发的“水力尖劈”作用而产生的诱导漏失对各类裂缝(包括对已堵的裂缝)都起作用。而这种作用在已钻井段井壁上的任一处(包括已漏被堵了的裂缝、还未漏的裂缝)，在钻遇时和钻过后的任一时间里都可能发生，从而使漏失产生并恶化。这也是有些地区全井段多点漏失，反复漏失，堵了一处后又可能引发它处，且漏点位置出现没什么规律的根本原因。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种随钻防漏堵漏剂及其制备方法，该堵漏剂可用于微米级，甚至是纳米级的随堵材料，能快速形成泥饼或自适应封堵不同宽度微裂缝，防止“水力尖劈”作用进一步扩展，从而达到随钻防漏、堵漏的目的。为了实现上述目的，本专利技术的技术解决方案为：一种随钻防漏堵漏剂，其中所述堵漏剂的配方按质量百分比为：氧化硅：30±1％，氧化铝15±1％，氧化钙15±1％，膨润土15±1％，膨胀粉5±1％，海藻酸钠10±1％，有机纤维10±1％。本专利技术随钻防漏堵漏剂，其中所述有机纤维直径≤50μm，长度在0.5-1mm之间，耐温175℃以上。一种随钻防漏堵漏剂的制备工艺，其包括如下步骤：(1)先将氧化硅、氧化铝、氧化钙、膨润土、膨胀粉、海藻酸钠按质量百分比混合，即氧化硅：30±1％、氧化铝15±1％、氧化钙15±1％、膨润土15±1％、膨胀粉5±1％、海藻酸钠10±1％；(2)之后将步骤(1)制成的混合物研磨至颗粒粒径达1-1000μm；(3)将步骤(2)制备好的物料与有机纤维按质量百分比为9∶1的配比方案搅拌混合均匀制成样品。本专利技术随钻防漏堵漏剂的制备工艺，其中所述步骤(2)中的混合物采用行星式球磨仪研磨。本专利技术随钻防漏堵漏剂的制备工艺，其中所述步骤(2)中研磨的粒径按以下方式配比：粒径在1～158.5μm之间的颗粒占样品总体积的55±2％，粒径在1～239.9μm之间的颗粒占样品总体积的70±2％，粒径在1～363.0μm之间的颗粒占样品总体积的80±2％，粒径在1～831.8μm的颗粒占样品总体积的95±3％。本专利技术随钻防漏堵漏剂的制备工艺，其中所述步骤(3)制备好的物料与有机纤维放入卧式搅拌机搅拌混合均匀制成样品。采用上述方案后，本专利技术随钻防漏堵漏剂具有以下优点：解决微裂缝地层井漏问题：(1)阻止油气与井浆间相互置换；(2)抑制油气活跃程度，减少油气入侵井筒；(3)降低漏失量，减小井控风险；(4)有效保护油气层等。附图说明图1为本专利技术实施例的随钻防漏堵漏剂粒度分布图。具体实施方式下面结合实施例具体说明本专利技术随钻防漏堵漏剂：本专利技术随钻防漏堵漏剂，其配方按质量百分比为：氧化硅：30％，氧化铝15％，氧化钙15％，膨润土15％，膨胀粉5％，海藻酸钠10％，有机纤维10％，其中有机纤维直径≤50μm，长度在0.5-1mm之间，耐温175℃以上。随钻防漏堵漏剂的制备工艺，其包括如下步骤：(1)先将氧化硅、氧化铝、氧化钙、膨润土、膨胀粉、海藻酸钠按质量百分比混合，即氧化硅：30％、氧化铝15％、氧化钙15％、膨润土15％、膨胀粉5％、海藻酸钠10％；(2)之后将步骤(1)制成的混合物采用行星式球磨仪研磨至颗粒粒径达1-1000μm，并使粒径在1～158.5μm之间(约过100筛目)的颗粒约占样品总体积的55％，粒径在1～239.9μm之间(约过60筛目)的颗粒约占样品总体积的70％，粒径在1～363.0μm之间(约过40筛目)的颗粒约占样品总体积的80％，粒径在1～831.8μm(约过20筛目)的颗粒约占样品总体积的95％；(3)将步骤(2)制备好的物料与有机纤维按质量百分比为9∶1的配比方案放入卧式搅拌机搅拌混合均匀制成样品。使用时，水基钻井液中，一般加量为2％-5％(体积质量百分比，即一方钻井液中加入20-50公斤随钻防漏堵漏剂)。随钻防漏堵漏剂通过加重漏斗处混入泥浆罐，搅拌混合均匀后制作堵漏浆，泵送入井进行循环。堵漏浆在漏失地层处进入微裂缝形成封堵墙进行封堵。对于已发生轻微漏失的井段，加量应适当增加。对于大的漏失，和其它粒径较大的堵漏材料混合使用效果会更好。下面通过实验对上述制备的随钻防漏堵漏剂进行对钻井液性能影响试验：在密度为2.125g/cm3的钻井液(基浆)中分别加入1％、2％、3％(体积质量百分比)的上述样品，室温高搅10分钟后，测定加入前后本产品的钻井液性能，实验数据见表1。表1随钻堵漏剂对钻井液流变性的影响实验数据实验结果表明：三种不同浓度的随钻堵漏剂加入钻井液中粘切略有上升，但无明显增粘现象，对钻井液的流变性影响不大。(2)随钻防漏堵漏剂粒度分布见表2：结合图1所示为表2随钻防漏堵漏剂粒度分布图实验表明：随钻堵漏剂粒度分布具有较好的级配性，裂缝开度＜1mm时，都能有效进入裂缝实现封堵。(3)封堵效果实验本实验测定随钻堵漏剂在1％、2％、3％的加量下对1mm缝板的封堵效果。表3加量1％时的封堵效果时间(min)153045607590105120压差(MPa)01.02.03.04.05.06.07.0滤失量(ml)160700140300130031040总滤失量(ml)160860100010301030233026402680表4加量2％时的封堵效果时间(min)153045607590105120压差(MPa)01.02.03.04.05.06.07.0滤失量(ml)140105本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种随钻防漏堵漏剂，其特征在于：所述堵漏剂的配方按质量百分比为：氧化硅：30±1％，氧化铝15±1％，氧化钙15±1％，膨润土15±1％，膨胀粉5±1％，海藻酸钠10±1％，有机纤维10±1％。

【技术特征摘要】
1.一种随钻防漏堵漏剂，其特征在于：所述堵漏剂的配方按质量百分比为：
氧化硅：30±1％，氧化铝15±1％，氧化钙15±1％，膨润土15±1％，膨胀粉5±1
％，海藻酸钠10±1％，有机纤维10±1％。
2.如权利要求1所述的随钻防漏堵漏剂，其特征在于：所述有机纤维直径≤50μm，长
度在0.5-1mm之间，耐温175℃以上。
3.一种如权利要求1或2所述的随钻防漏堵漏剂的制备工艺，其特征在于：包括如下
步骤：
(1)先将氧化硅、氧化铝、氧化钙、膨润土、膨胀粉、海藻酸钠按质量百分比混合，
即氧化硅：30±1％、氧化铝15±1％、氧化钙15±1％、膨润土15±1％、膨胀粉5±1％、
海藻酸钠10±1％；
(2)之后将步骤(1)制成的混合物研磨至颗粒粒径达1-1000μm；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺志刚，徐开放，李怀仲，
申请(专利权)人：新疆格瑞迪斯石油技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆;65