一种固井隔水凝胶制造技术

本发明专利技术提供一种固井隔水凝胶，按原料总重量为100重量份计，由包括以下组分的原料制备得到：交联胶0.5～1份，交联剂0.001～0.1份，以及余量的水；所述交联胶包括黄原胶。本发明专利技术以包括黄原胶的交联胶为原料，通过交联剂的作用，得到的固井隔水凝胶隔水性好，且与水泥浆有很好的配伍性。实验结果表明，本发明专利技术提供的固井隔水凝胶在3.5MPa压力下5min水的滤失量为0，与水泥浆按不同比例混合后对水泥浆的稠化时间和强度无影响。

【技术实现步骤摘要】
一种固井隔水凝胶
本专利技术涉及油气工程
，特别涉及一种固井隔水凝胶。
技术介绍
固井就是将水泥浆注入井壁与套管之间的环空中的过程，其目的是为了层间封隔和支撑及保护套管。固井质量的好坏直接关系到油气井的寿命和资源的保护，因此必须充分考虑固井作业的各个环节。钻井过程中由于地层的无法预见性，在钻进过程中可能会遇到地下水层、暗河或溶洞，地层中涌动的水流极易冲散固井水泥浆，致使固井作业失败。在固井施工中，如果水泥浆与水流或钻井液直接接触，水泥浆将受到水流或钻井液的污染而产生粘稠团块状絮凝物质，不但难以驱替，影响顶替效率，造成水泥浆窜槽，影响封固质量，严重时还会造成蹩堵而压漏地层或灌香肠等固井事故，从而对固井质量造成严重的危害。为保障出水严重的浅表层井的固井作业封固效果，需要采用隔水凝胶用于固井作业中防止水流侵蚀。中国专利技术专利CN100489053C中公开了一种封堵大孔道的凝胶，用于注水井的选择性封堵和驱油，具有处理半径小，能有效地开发厚油层顶部的低渗透部位和低渗透层位的作用。中国专利技术专利CN101353569B公开了一种用于油气田的可控制交联凝胶堵水堵漏材料，它能封堵裂缝性、孔洞性恶性漏失地层，增加凝胶的强度和稳定性。中国专利技术专利CN103666418B公开了一种凝胶调堵剂，主要用于注水开发油田封堵水窜通道，降低油井产水量，增加油井产油量。但上述凝胶并不具有阻隔水流以及与水泥浆配伍的性能，仅能用于开采过程中的堵水调剖和降水增油，不能用于固井过程中起隔水作用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种固井隔水凝胶。本专利技术提供的固井隔水凝胶不溶于水，且在水流中不分散，与水泥浆具有很好的配伍性。本专利技术提供了一种固井隔水凝胶，按原料总重量为100重量份计，由包括以下组分的原料制备得到：交联胶0.5～1份，交联剂0.001～0.1份，以及余量的水；所述交联胶包括黄原胶。优选的，所述原料包括交联胶0.6～0.8份，交联剂0.05～0.08份，以及余量的水。优选的，所述交联胶还包括瓜尔胶。优选的，所述瓜尔胶与黄原胶的质量比为60～80:15～25。优选的，所述瓜尔胶与黄原胶的质量比为70～75:15～25。优选的，所述交联胶还包括聚合物胶。优选的，所述交联剂包括硼砂、有机锆交联剂、硅烷交联剂和氯化铝中的一种或多种。优选的，所述交联剂包括硼砂和有机锆交联剂。优选的，所述原料还包括杀菌剂0.001～0.01份。优选的，所述杀菌剂包括醛类杀菌剂。本专利技术提供了一种固井隔水凝胶，按原料总重量为100重量份计，由包括以下组分的原料制备得到：交联胶0.5～1份，交联剂0.001～0.1份，以及余量的水；所述交联胶包括黄原胶。本专利技术以包括黄原胶的交联胶为原料，通过交联剂的作用，得到的固井隔水凝胶隔水性好，且与水泥浆有很好的配伍性。实验结果表明，本专利技术提供的固井隔水凝胶在3.5MPa压力下5min水的滤失量为0，与水泥浆按不同比例混合后对水泥浆的稠化时间和强度无影响。此外，本专利技术提供的固井各水凝胶还具有强度高，耐温性好，流变性好，易于泵送，稳定性好的特点。具体实施方式本专利技术提供了一种固井隔水凝胶，按原料总重量为100重量份计，由包括以下组分的原料制备得到：交联胶0.5～1份，交联剂0.001～0.1份，以及余量的水；所述交联胶包括黄原胶。按原料总重量为100重量份计，本专利技术提供的固井隔水凝胶的原料包括交联胶0.5～1份，优选为0.6～0.8份；所述交联胶包括黄原胶。在本专利技术中，所述交联胶优选还包括瓜尔胶。在本专利技术中，所述瓜尔胶与黄原胶的质量比优选为60～80:15～25，更优选为70～75:15～25。在本专利技术中，所述交联胶优选还包括聚合物胶。在本专利技术中，所述聚合物胶优选为聚丙烯酰胺、聚乙烯醇和聚丙烯腈中的一种或多种。在本专利技术中，所述聚合物胶与黄原胶的质量比优选为5～10:60～80，更优选为5～10:65～75。在本专利技术中，所述交联胶在交联剂的作用下交联反应，形成交联聚合物。按原料总重量为100重量份计，本专利技术提供的固井隔水凝胶的原料包括交联剂0.001～0.1份，优选为0.05～0.08份。在本专利技术中，所述交联剂优选包括硼砂、有机锆交联剂、硅烷交联剂和氯化铝中的一种或多种，更优选包括硼砂和有机锆交联剂的组合或者硼砂和氯化铝的组合。在本专利技术的实施例中，所述交联剂还可具体为硼砂、有机锆交联剂和硅烷交联剂的组合。本专利技术对所述交联剂中各组分的比例没有特殊的限定，采用任意比例的组合均可。在本专利技术中，当所述交联剂包括硼砂和有机锆交联剂时，所述硼砂和有机锆交联剂的质量比优选为7～9:1～3；当所述交联剂包括硼砂和氯化铝时，所述硼砂和氯化铝的质量比优选为7～9:1～3；当所述交联剂包括硼砂、有机锆交联剂和硅烷交联剂时，所述硼砂、有机锆交联剂和硅烷交联剂的质量比优选为80～90:5～10:5。在本专利技术中，所述交联剂可以促进交联胶进行交联反应，得到交联聚合物。本专利技术对所述有机锆交联剂和硅烷交联剂的种类没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的有机锆交联剂和硅烷交联剂即可。在本专利技术中，所述有机锆交联剂优选包括异丙醇锆、乙酰丙酮锆和醋酸锆中的一种或多种。在本专利技术中，所述硅烷交联剂优选包括甲基三乙酰氧基硅烷和/或甲基三甲氧基硅烷。按原料总重量为100重量份计，本专利技术提供的固井隔水凝胶的原料优选还包括杀菌剂0.001～0.01份，优选为0.005～0.008份。在本专利技术中，所述杀菌剂优选包括醛类杀菌剂；所述醛类杀菌剂优选包括戊二醛、甲醛和丙烯醛中的一种或多种。在本专利技术中，所述固井隔水凝胶存放天数超过5天时，所述杀菌剂可以避免细菌滋生导致固井隔水凝胶变性。按原料总重量为100重量份计，本专利技术提供的固井隔水凝胶的原料包括余量的水。在本专利技术中，所述水作为溶剂能够为促进其他各组分的充分均匀混合。本专利技术对所述固井各水凝胶的制备方法没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的混合物料的方法即可。在本专利技术中，所述固井隔水凝胶的制备方法，优选包括以下步骤：(1)将交联胶与第一重量份水混合，得到交联胶溶液；(2)将所述步骤(1)中的交联胶溶液与交联剂和剩余重量份的水混合，交联反应得到固井隔水凝胶。在本专利技术中，水作为溶剂优选分不同批次加入。本专利技术对所述水的加入批次没有特殊的限定，根据原料的加入进行调整即可。在本专利技术中，所述第一重量份水优选为总水量的50～99.9％。本专利技术优选将交联胶与第一重量份水混合，得到交联胶溶液。本专利技术对所述交联胶与第一重量份水的质量比没有特殊的限定，以水量能够溶解交联胶且不超过总水量为准。在本专利技术中，所述交联胶与第一重量份水的混合优选在搅拌条件下进行；所述搅拌的速率优选为3000～6000rpm，更优选为4000～5000rpm；所述搅拌的时间优选为2～3h。得到交联胶溶液后，本专利技术优选将所述交联胶溶液与交联剂和剩余重量份的水混合，交联反应得到固井隔水凝胶。本专利技术对所述交联胶溶液与交联剂和剩余重量份的水进行混合的操作没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的混合物料的技术方案即可。在本专利技术中，所述混合优选包括：将所述交联剂与剩余重量份的水混合，得到交联剂溶液；将所述交联剂溶液与交联胶溶液混合，交联反应得到固井隔水凝胶。本专利技术优选将交联剂与剩余重量份的水混合，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固井隔水凝胶，按原料总重量为100重量份计，由包括以下组分的原料制备得到：交联胶0.5～1份，交联剂0.001～0.1份，以及余量的水；所述交联胶包括黄原胶。

【技术特征摘要】
1.一种固井隔水凝胶，按原料总重量为100重量份计，由包括以下组分的原料制备得到：交联胶0.5～1份，交联剂0.001～0.1份，以及余量的水；所述交联胶包括黄原胶。2.根据权利要求1所述的固井隔水凝胶，其特征在于，所述原料包括交联胶0.6～0.8份，交联剂0.05～0.08份，以及余量的水。3.根据权利要求1或2所述的固井隔水凝胶，其特征在于，所述交联胶还包括瓜尔胶。4.根据权利要求3所述的固井隔水凝胶，其特征在于，所述瓜尔胶与黄原胶的质量比为60～80:15～25。5.根据权利要求4所述的固井隔水凝胶，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：许明标，游云武，王晓亮，杨洋，
申请(专利权)人：长江大学，中石化江汉石油工程有限公司钻井一公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42