一种承压堵漏浆及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及石油钻井堵漏领域的一种承压堵漏浆及其制备方法和应用。所述承压堵漏浆在优化的桥堵配方的基础上，通过强化桥堵浆配方，引入微纳米封堵剂和成膜封堵剂，进一步降低形成的堵漏桥塞的渗透率，阻止裂缝扩展，提高地层承压能力。注入桥堵浆后，关闭环空，使用小排量进行适当憋挤，使低压地层裂缝张开，堵漏浆在漏失层堆积架桥填充，其中部分材料相互缠绕聚集交联成膜形成致密封堵隔离层，形成对漏失通道的牢固封堵，承压强度高，能长时间起作用，可大幅度降低钻井堵漏作业的时间和成本。本。

【技术实现步骤摘要】
一种承压堵漏浆及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及石油钻井堵漏领域，更进一步说，涉及一种承压堵漏浆及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]井漏是钻井作业中普遍存在的复杂问题，造成钻井液从井眼漏入漏失通道，不仅耗费大量的钻井液和堵漏材料，还可能造成井榻、卡钻、井喷等严重复杂事故，甚至造成井眼报废等重大事故，经济损失巨大。使用合适的钻井堵漏材料和堵漏工艺是处理井漏的主要方法。目前的堵漏材料主要分为桥堵材料，水泥类固结材料，高分子凝胶材料，纤维类材料，泡沫类材料等。
[0003]近年来，国内外在钻井防漏堵漏方面提出了多种解决方法，同时研制和开发了一些新型堵漏材料和防漏堵漏体系。常见的堵漏工艺有：1.高分子凝胶段塞堵漏、2.凝胶桥塞浆挤封堵漏、3.绒囊工作液防漏堵漏技术、4.膨胀管物理防漏堵漏技术、5.钻井液预处理防漏堵漏技术、6.MPD技术等。多种新型堵漏剂产品应运而生，例如：抗高压堵漏剂、复合堵漏剂、自适应防漏堵漏剂、微复合有机/无机凝胶、特种凝胶ZND等，取得一些成功的经验。但是，针对较大裂缝和溶洞，压力敏感地层，以及严重漏失井况，现有堵漏材料和技术往往难以形成堵漏浆滞留，堵漏强度低，堵漏一次成功率低，提高地层承压能力小，堵漏桥塞抗流体或压力冲击性能较差，堵漏后复漏率较高。
[0004]公开号为CN 102434124 A的中国专利，提供了一种钻井用逐次复合法堵漏方法，其通过固井水泥泵或泥浆泵，将两种或两种以上不同组分、不同性质的堵漏液分比例、分先后逐次送入井下漏层的堵漏方法。该堵漏方法可以在漏失通道形成滞留层，通过不同组分、不同性质的堵漏液复合，达到提高地层承压能力和抗压强度的目的。主要是利用两种堵漏浆相互作用提高堵漏效果。公开号为CN 102876303 A的中国专利，提供了一种在光滑裂缝漏失壁面稳定承压的钻井液用承压堵漏剂，由碳酸钙颗粒，碳酸钙粉和柔性石墨粉组成，提高实现多级充填，形成致密屏蔽层，但是无胶凝或成膜作用。公开号为CN 104073227 A的中国专利，提供了一种裂缝性碳酸盐岩地层封堵剂，其由颗粒、片状、纤维、弹性组成，均为常规堵漏材料，形成的堵漏桥塞无聚集再交联作用。正向堵漏效果较好，但是抗钻井液冲蚀和压力冲击能力较差。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提出一种承压堵漏浆。具体地说涉及一种承压堵漏浆及其制备方法和应用。本专利技术通过改进承压堵漏浆配方，提高形成的堵漏桥塞层的致密性，提高承压堵漏的成功率和耐冲击性，减少了钻具在堵漏施工中的卡钻风险。
[0006]本专利技术目的之一是提供一种承压堵漏浆，可包含以重量份数计的以下组分：
[0007]基浆100重量份；
[0008]高强度堵漏剂2～20重量份；优选3～16重量份；更优选10～16份；
[0009]弹性堵漏剂1～15重量份；优选2～10重量份；
[0010]纤维堵漏剂0.5～5重量份；优选1～4重量份；
[0011]微纳米堵漏剂1～6重量份；优选2～4重量份；
[0012]成膜封堵剂0.5～5重量份；优选1～3重量份。
[0013]其中，
[0014]所述的承压堵漏浆，还可包含钻井液用沥青粉；
[0015]以所述基浆为100重量份计，
[0016]所述钻井液用沥青粉0～8重量份，优选0.5～6重量份；更优选2～4重量份；
[0017]所述的钻井液用沥青粉可选自磺化沥青、氧化沥青、改性沥青中的至少一种。
[0018]所述高强度堵漏剂：弹性堵漏剂：纤维堵漏剂的重量比可为(3～5):(1～3):1，优选为4:2:1。
[0019]所述的高强度堵漏剂选自长石、青石、沙石、聚合物、树脂、有机玻璃中的至少一种；所述高强度堵漏剂的密度范围为1.3～3.0g/cm3；所述的高强度堵漏剂具体可为不规则无定型颗粒，所述高强度堵漏剂的粒度范围为0.2～2mm之间。
[0020]所述的高强度堵漏剂具体可为不规则无定型颗粒，粒度范围可为0.2～2mm之间。具体可选择市售产品如高强度堵漏剂GQJ-1、GQJ-2；其中GQJ-1主要是密度较高的无机物石材类的刚性颗粒堵漏剂，GQJ-2的材质为密度较低的聚合物、树脂、有机玻璃等。目前其他市售的刚性堵漏剂种类较少，除了植物果壳类的核桃壳和石灰石以外，大多为聚合物和粘土、石灰石粉等填充物的复合材料，强度并不高。
[0021]所述的弹性堵漏剂的密度范围可为1.1～1.3g/cm3，粒度范围可在0.1～0.5mm之间，优选具有一定的抗温能力，抗温不低于150℃，优选压缩变形在20％以内。所述的弹性堵漏剂为弹性材料，材质可选自橡胶，优选为橡胶类颗粒，具体可如轮胎橡胶等的不规则无定型颗粒(具体可为废旧轮胎橡胶经粉碎而成)。
[0022]所述的纤维堵漏剂可选自矿物纤维、以及木质纤维、聚酯纤维等的一种或多种；所述的纤维堵漏剂的纤维直径可选自10～200um，纤维长度可选自100～5000um；
[0023]所述矿物纤维可选自石膏纤维、水镁石、海泡石纤维等中的至少一种。
[0024]所述的钻井液用沥青粉可选自磺化沥青、氧化沥青、改性沥青中的至少一种。
[0025]所述的微纳米堵漏剂的粒度范围可在0.2～10um。
[0026]所述的微纳米堵漏剂具体可为微纳米级表面经过钝化处理的氧化钙和碳酸钙的混合物。这里所说的钝化处理主要是指使用原材料石灰石在粉碎过程中的表面处理，具体如采用高温粉碎过程中加入一定的表面活性剂，如三乙醇胺和硅烷偶联剂等，制备得到的氧化钙和碳酸钙的混合物。
[0027]所述的成膜封堵剂可选自高分子聚乙烯醇、聚酰胺改性酚醛树脂和有机硅改性酚醛树脂中的一种或多种，优选固态产品以便于运输和现场配置。
[0028]所用成膜封堵剂不仅具有一定的成膜封堵作用，还具有一定的润滑降摩阻作用，可降低堵漏过程中的卡钻风险。市售的成膜剂种类较多，但大多数主要是用于储层保护目的，用于堵漏的很少。
[0029]本专利技术所述的承压堵漏浆由刚性颗粒、弹性颗粒、纤维材料、微纳米材料、成膜材
料等组成，不仅能快速堆积架桥，而且形成的堵漏桥塞可在成膜封堵剂和纳米材料的作用下进一步形成致密隔离膜层，封堵性能更佳，耐冲蚀和冲击能力更强。
[0030]本专利技术在优化的桥堵配方的基础上，通过强化桥堵浆配方，引入微纳米封堵剂和成膜封堵剂，进一步降低形成的堵漏桥塞的渗透率，阻止裂缝扩展，提高地层承压能力。弹性材料在裂缝尖端充填后，具有一定的变形承压能力，但强度不高，可以辅助后面的大颗粒材料形成有效“架桥”，经过小颗粒材料充填并与纤维材料一起作用，形成稳固“桥”，沥青、微纳米材料进一步充填后，形成致密泥饼，阻断井筒和地层压力传递，达到堵漏的目的，成膜封堵剂除了进一步降低水相渗透外，还在井筒表面形成光滑膜，提高泥饼润滑系数，降低钻具在高浓度堵漏浆条件下的摩擦阻力，有效降低卡钻风险。
[0031]本专利技术目的之二是提供所述的承压堵漏浆的制备方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种承压堵漏浆，其特征在于包含以重量份数计的以下组分：基浆 100重量份；高强度堵漏剂2～20重量份；优选3～16重量份；弹性堵漏剂1～15重量份；优选2～10重量份；纤维堵漏剂0.5～5重量份；优选1～4重量份；微纳米堵漏剂1～6重量份；优选2～4重量份；成膜封堵剂0.5～5重量份；优选1～3重量份。2.根据权利要求1所述的一种承压堵漏浆，其特征在于包含钻井液用沥青粉；以所述基浆为100重量份计，所述钻井液用沥青粉0～8重量份，优选0.5～6重量份；所述的钻井液用沥青粉选自磺化沥青、氧化沥青、改性沥青中的至少一种。3.根据权利要求1所述的一种承压堵漏浆，其特征在于：所述高强度堵漏剂：弹性堵漏剂：纤维堵漏剂的重量比为(3～5):(1～3):1。4.根据权利要求1所述的一种承压堵漏浆，其特征在于：所述的高强度堵漏剂选自长石、青石、沙石、聚合物、树脂、有机玻璃中的至少一种；所述高强度堵漏剂的密度范围为1.3～3.0g/cm3；所述的高强度堵漏剂为不规则无定型颗粒，所述高强度堵漏剂的粒度范围为0.2～2mm之间。5.根据权利要求1所述的一种承压堵漏浆，其特征在于：所述的弹性堵漏剂的密度范围为1.1～1.3g/cm3，粒度范围在0.1～0.5mm之间，抗温不低于150℃，优选压缩变形在20％以内；所述的弹性堵漏剂优选为橡胶类颗粒。6.根据权利要求1所述的一种承压堵漏浆，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋碧涛，刘金华，张凤英，李大奇，李凡，高书阳，陈曾伟，陈晓飞，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：