一种温控堵漏堵水凝胶及其应用方法技术

本发明专利技术公开了一种温控堵漏堵水凝胶及其应用方法，该凝胶按重量百分比计，包括3～8％的聚丙烯酰胺类聚合物、0.2～0.5％的交联剂、0～15％的成胶调节剂，余量为清水；使用时按需求配置为纯液相凝胶浆，该凝胶浆具有优异的温控交联能力，其交联时间可控，使其具有优异的挤注能力；交联过程为近直角稠化，初凝和终凝时间短，可更有效的压稳地层防止油气水窜；交联后的凝胶具有良好的抗酸碱稳定性和高承压能力，使封堵带作用稳定持久，具有较高的实用价值。

A temperature control plugging plugging hydrogel and its application method

【技术实现步骤摘要】
一种温控堵漏堵水凝胶及其应用方法
本专利技术涉及油田化学
，特别涉及一种温控堵漏堵水凝胶及其应用方法。
技术介绍
钻井过程由于地层岩石存在的裂缝、断层或溶洞形成的漏层在正压差的作用下使钻井液进入漏层造成严重的钻井液漏失的现象称之为井漏。随着油气勘探开发的深入，地层情况也越来越复杂，钻井中遇到大裂缝、溶洞性复杂漏失地层逐渐增多，并且由于地层温度高、压力大且油气层分散，层间窜通压力差异大，极易造成严重的井漏和井喷，一旦井漏发生后需要进行堵漏作业，堵漏作业通常是通过泵送设备将堵漏材料泵送至漏层，待堵漏材料在漏层形成隔断层后，再进行后续钻井工作。现有技术中常用的堵漏方法有桥浆堵漏和注水泥堵漏，但是由于堵漏剂的粘性和交联时间难以控制的缺陷使得堵漏剂泵入具有很大的困难，并且泵入的堵漏材料易受复杂地层中和泥浆的污染、稀释以及地层中的盐层和盐膏层中酸碱物质的侵蚀以及高温低层对堵漏材料的破坏从而导致堵漏材料软化、降解或者流失，最终导致堵漏失败。因此，如何提供一种耐高温、耐酸碱侵蚀并且具有优异挤注能力的高承压温控堵漏剂是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种温控堵漏堵水凝胶，具有优异的挤注能力、可控的交联速度以及良好的抗压能力，在渗透漏失通道的同时实现有效封堵，提高一次堵漏成功率和承压能力。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种温控堵漏堵水凝胶，其特征在于，按重量百分比计，包括3～8％的聚丙烯酰胺类聚合物、0.2～0.5％的交联剂、0～15％的成胶调节剂，余量为清水。优选的，所述聚丙烯酰胺类聚合物为分子量80～300万、水解度3～10％的丙烯酰胺类聚合物。优选的，所述聚丙烯酰胺类聚合物为聚丙烯酰胺、丙烯酰胺与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物或丙烯酰胺与对苯乙烯磺酸共聚物中的一种两种混合。优选的，所述交联剂为Al3+、Cr3+的柠檬酸根、丙酸根或乙酸根有机金属络合物。优选的，所述交联剂为柠檬酸铝、乙酸铬或丙酸铬中的一种或几种组合。上述优选技术方案的有益效果是：有机络合金属交联剂能通过多价金属离子水解形成的多核羟桥络离子实现对丙烯酰胺类聚合物的交联。优选的，所述成胶调节剂为促凝调节剂或缓凝调节剂；所述促凝调节剂为无机酸或含铬无机盐中的一种或组合；所述缓凝调节剂为含氯无机盐。优选的，所述无机酸为盐酸、硝酸、硫酸中的一种或混合；所述含铬无机盐为三氯化铬、三碘化铬、三溴化铬的一种或混合；所述含氯无机盐为氯化铵、氯化钠中的一种或混合。上述优选技术方案的有益效果是：成胶调节剂可控制交联，使堵漏凝胶未交联时具有优异的挤注能力，便于对漏失地层的渗透；进入设计位置后交联后能实现对漏失地层的有效封堵，提高一次堵漏成功率和承压能力。本专利技术还提供了如上技术方案所述的温控堵漏堵水凝胶的应用方法，其特征在于，包括以下工艺：将聚丙烯酰胺类聚合物和交联剂均匀分散于清水中后加入成胶调节剂并混合均匀得到凝胶堵漏浆，然后将所述凝胶堵漏浆随钻泵入设计位置，然后依据现场情况调节挤注压力，关井蹩压，侯堵，至凝胶在设计位置完成交联，实现有效封堵后恢复钻进或生产经由上述技术方案，与现有技术相比，本专利技术提供了一种温控堵漏堵水凝胶，首先，凝胶浆配置后为纯液相，其密度和粘度可根据需求进行调节，并且该凝胶浆具有优异的温控交联能力，其交联时间可控，使其具有优异的挤注能力；交联过程为近直角稠化，初凝和终凝时间短，可更有效的压稳地层防止油气水窜；交联后的凝胶具有良好的抗酸碱稳定性和高承压能力，使堵漏带作用稳定持久，具有较高的实用价值。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附图为本专利技术实施例3制得的凝胶直角稠化过程图。具体实施方式下面将结合本专利技术的实施例，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。实施例1基于50～100℃循环温度的井段漏失工况制备堵漏堵水凝胶，采用以下原料组分：将6.5wt％的分子量为150万、水解度为5％的聚丙烯酰胺(PAM)与0.3wt％的乙酸铬充分混合后分散至清水中，持续搅拌1～2h使其充分溶解，搅拌过程中加入6％的氯化铵，得凝胶堵漏浆。在50～100℃循环温度下，2-4h后交联得到堵漏凝胶。实施例2基于25～50℃循环温度的井段漏失工况制备堵漏堵水凝胶，采用以下原料组分：将5.5wt％的分子量为200万、水解度为10％的丙烯酰胺与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物(P(AM-co-AMPS))和0.15wt％的柠檬酸铝充分混合后分散至清清水中，持续搅拌1～3h使其充分溶解，搅拌过程中加入0.1％的稀盐酸(有效含量10％)和0.05％的三氯化铬，得凝胶堵漏浆。在25～50℃循环温度下，1-2h后交联得到堵漏凝胶。实施例3基于100～150℃循环温度的井段漏失工况制备堵漏堵水凝胶，采用以下原料组分：将7.2wt％的分子量为90万、水解度为6％的聚丙烯酰胺(PAM)与0.3wt％的乙酸铬充分混合后加入清水中，持续搅拌1～3h使其充分溶解，搅拌过程中加入12wt％的氯化铵，得凝胶堵漏浆。在100～150℃循环温度下，4-6h后交联得到堵漏凝胶。试验例1对实施例1制得的凝胶堵漏浆进行性能测试，具体测试过程及结果如下：1)凝胶堵漏浆流变性测试结果如表1：表1凝胶流变性测试由表1的测试结果可以看出，实施例1所制得凝胶堵漏浆具有优异的流变性能。2)封堵承压能力测试采用模拟砂岩地层试验装置，填砂管内装入20～40目石英砂模拟高渗砂岩，先用2％盐水/柴油充满管内通道，测定盐水/柴油初始渗透率；之后注入凝胶浆，驱替模拟岩心中盐水，在60℃的模拟温度下恒温12h以上，待凝胶交联充分用盐水驱替，设备最高压力10MPa，记录压力和流量，具体结果如表2所示；表2封堵能力测试压力及漏速和渗透率由表2的测试结果可知，采用本专利技术制得的凝胶堵漏后，即使在10MPa的压力下，仍具有良好的堵漏能力，说明本专利技术制得的凝胶堵漏剂进入漏失通道后，在地层温度作用下发生交联，一定时间后形成稳定的交联体，与地层岩石弱胶结形成具有良好的承压堵漏能力的封堵屏障。3)抗污染能力测试分别采用清水、6％坂土浆、10％水基泥浆配制凝胶浆，交联后性能一致，加重后有分层现象，但不影响交联；说明本专利技术制得的凝胶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温控堵漏堵水凝胶，其特征在于，按重量百分比计，包括3～8％的聚丙烯酰胺类聚合物、0.2～0.5％的交联剂、0～15％的成胶调节剂，余量为清水。/n

【技术特征摘要】
1.一种温控堵漏堵水凝胶，其特征在于，按重量百分比计，包括3～8％的聚丙烯酰胺类聚合物、0.2～0.5％的交联剂、0～15％的成胶调节剂，余量为清水。


2.根据权利要求1所述的一种温控堵漏堵水凝胶，其特征在于，所述聚丙烯酰胺类聚合物为分子量80～300万、水解度3～10％的丙烯酰胺类聚合物。


3.根据权利要求2所述的一种温控堵漏堵水凝胶，其特征在于，所述聚丙烯酰胺类聚合物为聚丙烯酰胺、丙烯酰胺与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物或丙烯酰胺与对苯乙烯磺酸共聚物中的一种两种混合。


4.根据权利要求1所述的一种温控堵漏堵水凝胶，其特征在于，所述交联剂为Al3+、Cr3+的柠檬酸根、丙酸根或乙酸根有机金属络合物。


5.根据权利要求1所述的一种温控堵漏堵水凝胶，其特征在于，所述交联剂为柠檬酸铝、乙酸铬或丙酸铬中的一种或...

【专利技术属性】
技术研发人员：李前贵，张洪旭，郭振斌，袁锦彪，韦青青，彭瑶，范龙剑，
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