一种抗高温堵漏剂、制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种抗高温堵漏剂、制备方法及其应用，属于石油钻井堵漏技术领域。该抗高温堵漏剂包括以下质量百分比的组分：聚丙烯酰胺，2％～3％；磺化酚醛树脂，1％～2％；六亚甲基四胺，0.9％～2％；吸水膨胀型颗粒封堵剂，3％～5％；单向压力封闭剂，2％～6％；碱性pH调节剂，0～3％；水，余量。该堵漏剂具有良好的抗高温性能，能够满足80～150℃钻井的堵漏需要。同时，该堵漏剂在形成凝胶之前具有较低的粘度以及流动性，便于堵漏施工；在形成凝胶之后具有较高的强度以及稳定性，封堵性能好。

【技术实现步骤摘要】
一种抗高温堵漏剂、制备方法及其应用
本专利技术涉及石油钻井堵漏
，特别涉及一种抗高温堵漏剂、制备方法及其应用。
技术介绍
在石油钻井过程中，经常会发生井漏现象，即井筒内钻井液漏入地层孔隙、裂缝的现象。井漏对钻井作业危害极大，会导致钻井液损失、钻井周期延长，还会引发掉块、卡钻、井壁垮塌等事故。因此，为了保证钻井作业的正常进行，需要采用堵漏剂对发生井漏的地层进行封堵。目前常用的堵漏剂主要包括物理堵漏剂和化学堵漏剂。物理堵漏剂为固体颗粒物质。采用物理堵漏剂进行堵漏的原理为：根据地层孔隙、裂缝的尺寸，选择相应粒径的物理堵漏剂对地层的孔隙、裂缝进行封堵。化学堵漏剂主要包括水泥、树脂等。采用化学堵漏剂进行堵漏的原理为：化学堵漏剂进入地层孔隙、裂缝以后，在一定条件下发生交联反应生成复合凝胶类物质从而对地层的孔隙、裂缝进行封堵。与物理堵漏剂相比，化学堵漏剂能够自动适应不同尺寸的地层孔隙、裂缝，堵漏效果更好。在实现本专利技术的过程中，本专利技术人发现现有技术中至少存在以下问题：现有的化学堵漏剂抗高温性能差，当地层温度较高时不能很好地对地层的孔隙、裂缝进行封堵。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本专利技术提供一种抗高温堵漏剂、制备方法及其应用。具体而言，包括以下的技术方案：本专利技术第一方面提供一种抗高温堵漏剂，所述抗高温堵漏剂包括以下质量百分比的组分：聚丙烯酰胺，2％～3％；磺化酚醛树脂，1％～2％；六亚甲基四胺，0.9％～2％；吸水膨胀型颗粒封堵剂，3％～5％；单向压力封闭剂，2％～6％；碱性pH调节剂，0～3％；水，余量。优选地，所述碱性pH调节剂选自氢氧化钠、氢氧化钾以及氨水中的至少一种。优选地，所述碱性pH调节剂的质量百分比为0.5％～2％。优选地，所述六亚甲基四胺的质量百分比为1％～2％。优选地，所述单向压力封闭剂的质量百分比为3％～5％。优选地，所述聚丙烯酰胺的数均分子量为300万～500万。优选地，所述吸水膨胀型颗粒封堵剂的粒径为1.2毫米以下，所述吸水膨胀型颗粒封堵剂的膨胀倍数为3倍以上。优选地，所述单向压力封闭剂的粒径为0.28毫米以下。本专利技术第二方面提供一种本专利技术第一方面的抗高温堵漏剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：步骤a，将聚丙烯酰胺溶解于水中得到聚丙烯酰胺溶液；步骤b，将磺化酚醛树脂以及六亚甲基四胺加入到所述聚丙烯酰胺溶液中，搅拌至完全溶解后得到聚合物溶液；步骤c，将碱性pH调节剂、吸水膨胀型颗粒封堵剂以及单向压力封闭剂加入到所述聚合物溶液中，搅拌至完全溶解后即得所述抗高温堵漏剂。本专利技术第三方面提供一种本专利技术第一方面的抗高温堵漏剂的应用，即将所述抗高温堵漏剂输送至发生漏失的地层，并使所述抗高温堵漏剂在所述地层静置6小时以上；所述地层的地层温度为80～150℃。本专利技术实施例提供的技术方案的有益效果是：本专利技术实施例提供的堵漏剂中，聚丙烯酰胺分子和磺化酚醛树脂分子中都含有活性反应基团，能够发生交联反应形成凝胶，从而对地层的孔隙、裂缝进行封堵。其中磺化酚醛树脂具有良好的抗高温性能，能够提高堵漏剂整体的抗高温性能。同时，堵漏剂中的吸水膨胀型颗粒封堵剂以及单向压力封闭剂也具有抗高温的性能，也有利于提高堵漏剂整体的抗高温性能。因此，本专利技术实施例提供的堵漏剂具有良好的抗高温性能，能够满足80～150℃钻井的堵漏需要。此外，本专利技术实施例提供的堵漏剂在交联形成胶体之前具有良好的流动性能，便于施工；交联之后形成的胶体具有较高的强度，能够承受8MPa以上的压力，并且稳定性好，在高温环境中其性能能够稳定地保持70天以上。具体实施方式为使本专利技术的技术方案和优点更加清楚，下面对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。本专利技术第一方面提供一种抗高温堵漏剂，该抗高温堵漏剂包括以下质量百分比的组分：聚丙烯酰胺，2％～3％；磺化酚醛树脂，1％～2％；六亚甲基四胺，0.9％～2％；吸水膨胀型颗粒封堵剂，3％～5％；单向压力封闭剂，2％～6％；碱性pH调节剂，0～3％；水，余量。本专利技术实施例提供通过对堵漏剂的组成以及配比进行优化改进，得到了一种具有良好抗高温性能的堵漏剂。该堵漏剂中：(1)，聚丙烯酰胺是水溶性有机高分子聚合物，其分子链侧链上的胺基(-NH2)能够和交联剂发生交联反应生成凝胶，将地层的孔隙和裂缝封堵。此外，聚丙烯酰胺在中性和碱性介质中表现出高聚物电解质的特征，具有增粘和絮凝的作用，还能够降低液体之间的磨擦阻力，提高堵漏剂凝胶之前的流动性，便于堵漏施工(参见：王中华等编著，《油田化学品实用手册》，中国石化出版社，第160-161、286、338页)。(2)，磺化酚醛树脂由磺化的酚和甲醛缩聚得到，其分子中的羟基能够和聚丙烯酰胺分子中的胺基发生反应形成凝胶。同时，磺化酚醛树脂具有良好的抗高温性能，能够提高堵漏剂的抗高温性能，还能够提高堵漏剂的稳定性，改善凝胶后胶体的粘弹性，增强胶体附壁能力(参见：赵福麟著，《采油用剂》，石油大学出版社，1997年出版，第39-42页)。(3)，吸水膨胀型颗粒封堵剂为固体颗粒物质和有机高分子的复合物，为土黄色或浅灰色固体颗粒，不溶于水，遇水膨胀。本专利技术实施例中，吸水膨胀型颗粒封堵剂用来提高堵漏剂的浓度以及凝胶后的胶体强度，封堵大的孔隙和裂缝，防止堵漏剂中的液体组分在凝胶之前流失，保证堵漏剂的堵漏效果(参见：王中华等编著，《油田化学品实用手册》，中国石化出版社，第287页)。此外，吸水膨胀型颗粒封堵剂也具有抗高温的性能，也有利于提高堵漏剂的抗高温性能。(4)，单向压力封闭剂，又称随钻堵漏剂，由不同粒径的纤维素粉末、木质素粉末复配而成，执行标准Q/SY1096-2012。单向压力封闭剂通常添加在钻井液中，随钻井液渗入地层，在地层单向压力差作用下，封堵地层孔隙和裂缝(参见：王中华等编著，《油田化学品实用手册》，中国石化出版社，第159-160页)。在本专利技术实施例提供的堵漏剂中，单向压力封闭剂的作用主要是防止堵漏剂中液体组分流失，保证堵漏剂的堵漏效果。(5)，六亚甲基四胺，又名乌洛托品，在碱性高温环境中分解生成甲醛，甲醛能与聚丙烯酰胺和磺化酚醛树脂发生反应。因此，六亚甲基四胺在本专利技术实施例提供的堵漏剂中作为辅助交联剂，提高胶体强度。(6)，碱性pH调节剂，由于六亚甲基四胺在碱性环境中才分解生成甲醛，而甲醛的量会影响堵漏剂凝胶的时间，因此，本专利技术实施例提供的堵漏剂的凝胶时间与堵漏剂体系的pH值有关。通过碱性pH值调节剂调节堵漏剂的pH值可以对堵漏剂的凝胶时间进行调节，使堵漏剂在到达目标位置之前具有良好的流动性，为堵漏施工留出时间，便于施工；而当堵漏剂到达目标位置之后，能够迅速凝胶，对地层孔隙和裂缝进行封堵。通过上述分组分之间的相互配合、协同作用，本专利技术实施例提供的堵漏剂具有良好的抗高温性能，能够满足80～150℃钻井的堵漏需要。而且本专利技术实施例提供的堵漏剂凝胶之后形成的胶体具有较高的强度，能够承受8MPa以上的压力，并且稳定性好，在高温环境中其其性能能够稳定地保持70天以上。在上述的抗高温堵漏剂中，碱性pH调节剂优选氢氧化钠、氢氧化钾或者氨水中一种或者几种的复配物。其中更优选氢氧化钠，因为氢氧化钠价格便宜，能够降低堵漏剂的成本。在上述的抗高温堵漏剂中，碱性pH调节剂的质量百分比应当根本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗高温堵漏剂，其特征在于，所述抗高温堵漏剂包括以下质量百分比的组分：聚丙烯酰胺，2％～3％；磺化酚醛树脂，1％～2％；六亚甲基四胺，0.9％～2％；吸水膨胀型颗粒封堵剂，3％～5％；单向压力封闭剂，2％～6％；碱性pH调节剂，0～3％；水，余量。

【技术特征摘要】
1.一种抗高温堵漏剂，其特征在于，所述抗高温堵漏剂包括以下质量百分比的组分：聚丙烯酰胺，2％～3％；磺化酚醛树脂，1％～2％；六亚甲基四胺，0.9％～2％；吸水膨胀型颗粒封堵剂，3％～5％；单向压力封闭剂，2％～6％；碱性pH调节剂，0～3％；水，余量。2.根据权利要求1所述的抗高温堵漏剂，其特征在于，所述碱性pH调节剂选自氢氧化钠、氢氧化钾以及氨水中的至少一种。3.根据权利要求1所述的抗高温堵漏剂，其特征在于，所述碱性pH调节剂的质量百分比为0.5％～2％。4.根据权利要求1所述的抗高温堵漏剂，其特征在于，所述六亚甲基四胺的质量百分比为1％～2％。5.根据权利要求1所述的抗高温堵漏剂，其特征在于，所述单向压力封闭剂的质量百分比为3％～5％。6.根据权利要求1所述的抗高温堵漏剂，其特征在于，所述聚丙烯酰胺的数均分子量为300万～500万。7.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢淑芹，张艺馨，郭吉清，朱宽亮，马艳，姜薇，李路宽，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11