一种钻井液用储气层封堵材料制造技术

本发明专利技术提供了一种钻井液用储气层封堵材料，以重量份计，包括：油井水泥30～50份；助滤材料40～70份，所述助滤材料选自钙质土、青石粉和硅藻土中的一种或几种；悬浮材料2～5份；增韧材料1～5份；缓凝材料0.15～0.25份。与现有技术相比，本发明专利技术提供的钻井液用储气层封堵材料能够对储气层孔缝进行及时封堵，封堵强度高，有效减缓了气体侵入井筒；同时为了满足高温条件下储气层保护的需要，封堵材料的抗温性达到185℃，酸溶率高于75％，以保证后期顺利产气。

A Gas Reservoir Sealing Material for Drilling Fluid

The invention provides a gas reservoir sealing material for drilling fluid, which comprises 30-50 portions of oil well cement by weight, 40-70 portions of filter aids, one or more of which are selected from calcareous soil, bluestone powder and diatomite, 2-5 portions of suspended material, 1-5 portions of toughening material and 0.15-0.25 portions of retarding material. Compared with the existing technology, the gas reservoir sealing material for drilling fluid provided by the invention can timely plug the pore and fracture of the gas reservoir, has high plugging strength and effectively slows down the gas intrusion into the wellbore; at the same time, in order to meet the needs of gas reservoir protection under high temperature conditions, the temperature resistance of the sealing material reaches 185 C, and the acid solubility rate is higher than 75%, so as to ensure the smooth gas production in the later period.

【技术实现步骤摘要】
一种钻井液用储气层封堵材料
本专利技术涉及钻井液
，尤其涉及一种钻井液用储气层封堵材料。
技术介绍
新疆顺南区块近几年在塔里木塔中沙漠腹地取得勘探突破，分别在奥陶系一间房组、鹰山组、蓬莱坝组钻遇油气显示且获得工业油气流。奥陶系储层埋藏深约7000m，进入一间房组，井底静止温度在180℃左右，其中顺南501井四开井深6890m处测井温度为183℃。钻遇过程中的裂缝以孔洞型为主，裂缝宽度主要集中在0.1～2mm。部分裂缝贯穿气层，压力窗口窄，压稳与防漏矛盾突出，通常发生漏失与气侵并存现象。在钻遇裂缝时需迅速将裂缝封堵，防止气体浸入钻井液，阻隔钻井液进入裂缝的通道。因此，开发逢缝即堵材料对储气层进行有效封堵具有重要意义。目前，国内常采用桥塞类材料对储气层进行暂堵，例如专利号为ZL02100055.7公开的“钻井屏蔽暂堵剂及其应用”由楠木根粉、棉花桃等溶胀性材料，云母片等架桥材料和碳酸钙填充材料等组成，封堵含气孔缝从而达到防气侵的目的，但该类材料抗温能力不足，不能满足深井(6000m以上)高温(180℃)条件下的长期封气要求。专利201510256217.3中采用粒径0.15μm的液硅悬浊液，用于防气窜固井和增加水泥浆体系的稳定性，其超细颗粒的填充作用能够迅速提高水泥浆的胶凝速度，增加气窜阻力，达到防气窜的目的。专利201210099007.4采用丁苯胶乳、丙烯酰胺、甲基丙烯酸等原料聚合形成聚合物/胶乳，可有效提高水泥浆流动的阻力，还可形成滤饼，候凝过程初期，水泥颗粒孔隙变大，若孔隙内游离水充足，生成的水化产物可充满水泥颗粒孔隙，便可降低水泥浆渗透率，防止气窜。现有技术中水泥浆类材料多用于固井过程中，而无法用于钻井过程中封堵储气层孔缝，其不满足保护储层的要求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种钻井液用储气层封堵材料，能够满足高温条件下储层保护的要求。现有技术提供的封堵储气层孔缝材料，粒径级配不合理、酸溶率低、长期耐高温不足。本专利技术提供的钻井液用储气层封堵材料可有效封堵气藏孔缝，阻止气体浸入井筒，可用于深井高温井段，酸溶率高，能够有效保护储层。本专利技术提供了一种钻井液用储气层封堵材料，以重量份计，包括：在本专利技术中，所述油井水泥的重量份数优选为35～45份，更优选为40份。在本专利技术中，所述油井水泥优选为抗硫酸盐油井水泥，可以为中抗硫酸盐油井水泥和高抗硫酸盐油井水泥中的一种或几种，如G级、H级或J级中抗硫酸盐油井水泥和高抗硫酸盐油井水泥中的一种或几种。本专利技术对所述油井水泥的来源没有特殊的限制，可由郑州市新兴特种水泥厂购买获得。在本专利技术中，所述助滤材料的重量份数优选为45～65份，更优选为50份～60份，最优选为55份。在本专利技术中，所述钙质土优选为高酸溶率钙质土，即酸性土钙质土。在本专利技术中，所述助滤材料的粒径优选为15～45μm，更优选为20～40μm，最优选为25～35μm。本专利技术对所述助滤材料的来源没有特殊的限制，可由灵寿县矿产品加工厂购买获得。在本专利技术中，所述悬浮材料的重量份数优选为3～4份。在本专利技术中，所述悬浮材料优选选自硅粉或钠基膨润土。在本专利技术中，所述增韧材料的重量份数优选为2～4份，更优选为3份。在本专利技术中，所述增韧材料优选选自石棉绒、海泡石绒和合成纤维中的一种或几种。在本专利技术中，所述增韧材料中的纤维长度优选为75～380μm，更优选为100～300μm，最优选为150～250μm。在本专利技术中，所述缓凝材料的重量份数优选为0.2份。在本专利技术中，所述缓凝材料优选选自单宁、栲胶和硼砂中的一种或几种，更优选选自改性单宁和改性栲胶。本专利技术对所述缓凝材料的种类和来源没有特殊的限制，可由濮阳三力实业有限公司购买获得。本专利技术对所述钻井液用储气层封堵材料的制备方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的混合技术方案将上述成分混合均匀即可。本专利技术提供的钻井液用储气层封堵材料可有效封堵新疆深井储气层2mm以内的孔缝。在本专利技术中，所述助滤材料可提高油井水泥在近井段富集驻留，在极短的时间内迅速滤失，形成较高的防气侵阻力的固体；油井水泥在地层温度下固化胶结，形成具有胶结能力的封堵层，一方面阻止钻井液进入污染储层，另一方面可防止气体浸入井筒，影响钻井安全；增韧材料能够提高材料的抗冲击性能，进一步提高材料封堵气层孔缝的能力。在本专利技术提供的钻井液用储气层中各种成分的综合作用下，使这种封堵材料具有良好的封堵效果。实验结果表明，本专利技术提供的钻井液用储气层封堵材料酸溶率≥77％，在185℃条件下固化强度达10MPa并维持15d，抗高温效果好，可满足长期高温深井井段的施工要求，并有效保护储层。与现有技术相比，本专利技术提供的钻井液用储气层封堵材料能够对孔缝进行及时封堵，封堵强度高，有效减缓气体侵入井筒；同时为了满足高温条件下储层保护的需要，封堵材料的抗温性达到185℃，酸溶率高于75％，以保证后期顺利产气。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例3制备得到的钻井液用储气层封堵材料的抗温性能测试结果；图2为本专利技术实施例6中模拟井筒的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术以下实施例所用到的原料均为市售商品。G级高抗硫酸盐水泥、H级高抗硫酸盐水泥和J级高抗硫酸盐水泥购自郑州市新兴特种水泥厂；高酸溶率钙质土购自灵寿县矿产品加工厂；改性单宁购自濮阳三力实业有限公司，为磺化单宁，代号SMT，磺甲基单宁酸钠的铬络合物。合成纤维为泰安路腾工程材料公司提供的聚乙烯/丙烯类纤维。改性栲胶购自濮阳三力实业有限公司，为磺化栲胶，代号为SMK。实施例1以重量份计，将G级高抗硫酸盐水泥25份，H级高抗硫酸盐水泥25份，高酸溶率钙质土(酸性土钙质土)45份，硅粉3.75份，纤维长度为100μm的海泡石绒1份，0.25份改性单宁，放在混合设备中进行均匀混合，得到钻井液用储气层封堵材料。实施例2以重量份计，将H级高抗硫酸盐水泥44份，硅藻土50份，钠基膨润土4.8份，纤维长度为70μm的合成纤维1份，0.2份改性栲胶，放在混合设备中进行均匀混合，得到钻井液用储气层封堵材料。实施例3以重量份计，将J级高抗硫酸盐水泥10份，G级高抗硫酸盐水泥20份，钠基膨润土2份，青石粉65.80份，硼砂1份，纤维长度为70μm的石棉绒1份，放在混合设备中进行均匀混合，得到钻井液用储气层封堵材料。实施例4储气层封堵材料能够快速滤失富集，从而阻碍压力传递是防气侵气窜的关键因素。对本专利技术实施例1～3制备得到的钻井液用储气层封堵材料的富集时间进行测试，具体方法为：按照水和钻井液用储气层封堵材料的质量比为1:1.5，将实施例制备得到的钻井液用储气层封堵材料在水中分散均匀，倒入中压失水仪样品杯中至规定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钻井液用储气层封堵材料，以重量份计，包括：油井水泥   30～50份；助滤材料   40～70份，所述助滤材料选自钙质土、青石粉和硅藻土中的一种或几种；悬浮材料   2～5份；增韧材料   1～5份；缓凝材料   0.15～0.25份。

【技术特征摘要】
1.一种钻井液用储气层封堵材料，以重量份计，包括：油井水泥30～50份；助滤材料40～70份，所述助滤材料选自钙质土、青石粉和硅藻土中的一种或几种；悬浮材料2～5份；增韧材料1～5份；缓凝材料0.15～0.25份。2.根据权利要求1所述的钻井液用储气层封堵材料，其特征在于，所述油井水泥为抗硫酸盐油井水泥。3.根据权利要求2所述的钻井液用储气层封堵材料，其特征在于，所述油井水泥为中抗硫酸盐油井水泥和高抗硫酸盐油井水泥中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的钻井液用储气层封堵材料，其特征在于，所述钙质土为高酸溶率钙质土。5.根据权利要求1所述的钻井液用储气层封堵材料，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李旭东，刘昱彤，田军，郝纪双，姜雪清，郭建华，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司，中石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11