一种钻井液堵漏剂及制法制造技术

本发明专利技术公开了一种适用于水基钻井液的堵漏剂及其制备方法。该钻井液用堵漏剂，按重量份数计，包括以下组分：乳化沥青100份，微胶囊固化剂10~40份，微胶囊改性剂10~40份，咪唑类化合物2~8份，水泥1~10份。本发明专利技术堵漏剂能够在大裂缝、溶洞等恶性漏失地层入口处有效驻留形成固封，特别是在高温高压下提高驻留封堵能力和耐水冲刷能力，进而提高堵漏成功率。进而提高堵漏成功率。

【技术实现步骤摘要】
一种钻井液堵漏剂及制法


[0001]本专利技术涉及石油钻井堵漏领域，具体涉及一种水基钻井液用堵漏剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着石油勘探与开发的发展，钻井深度不断加深，钻遇地层愈来愈复杂，定向井、水平井等特殊工艺井的数量逐渐增多，这些都对钻井液处理剂提出了更高要求。钻井作业中，一旦发生井漏，延误时间，损失钻井液，损害油气层，而且还易引起井壁失稳，导致井塌、卡钻、井喷等一系列复杂情况与事故，甚至导致井眼报废，造成重大的经济损失。
[0003]特别是对于大裂缝、溶洞型复杂漏失地层，成为困扰油气勘探开发顺利进行的主要技术难题之一。由于此类漏失地层漏失通道尺寸大，漏失压力低，地层多含水，井漏频繁，因此漏失处理难度较大。目前，处理大裂缝、溶洞型漏失的技术主要是大颗粒、高浓度桥塞堵漏浆技术、水泥浆堵漏技术等。由于漏失通道大，仅靠桥堵材料实现高强度封堵难度较大。由于地层出水等原因，水泥浆在漏层的驻留能力不足，地层水稀释后的水泥浆不能形成有效封固层。
[0004]CN104388066A公开了一种钻井液用堵漏剂的制备方法，该方法通过将有机物单体在水中形成分散相加入白油中乳化，然后加入引发剂进行聚合反应，得到聚合物乳液，再加入转相剂、交联剂和惰性桥接材料，得到钻井用堵漏剂。该方法是通过先制备聚合物，但在聚合反应后并没有将聚合物沉淀出来，而是在后续加入转相剂后快速转相、增稠形成粘弹性凝胶驻留封堵段塞，形成封堵。利用交联剂在驻留封堵段塞进一步发生交联反应，提高段塞强度，进而提高漏失压力。但是同样存在地层中易被地层流体稀释，稀释后的堵漏材料胶结强度会大大降低，造成驻留能力下降等问题。
[0005]CN102504776A公开了一种用于恶性漏失的堵漏剂及配制方法，该方法先将有机单体溶于水中，加入引发剂进行聚合反应，并进行沉淀、干燥得到高分子共聚物。再将共聚物配制成水溶液，加入十二烷基苯磺酸钠、膨润粘土制成堵漏剂。该方法得到的堵漏剂能够封堵漏层，适用于在钻井过程中进行大裂缝堵漏。但此堵漏材料在地层中易被地层流体稀释，稀释后的堵漏材料胶结强度会大大降低，造成驻留能力下降等问题。
[0006]CN102618230A公开了一种油气田用可控制交联凝胶堵水堵漏材料，该堵漏材料是先将有机单体在水溶液中通过引发剂反应制成吸水树脂，然后在油相中继续进行反应反复包裹得到颗粒，将该颗粒加入HPAM水溶液中进行交联反应，得到不动凝胶，能封堵裂缝型、溶洞型漏失地层，但该堵漏材料制作工艺复杂，在管线、钻柱内的流动性差。
[0007]CN110003864A公开了一种钻井液内堵漏剂及其制备方法，该方法以树脂为主剂，采用了微胶囊结构的潜伏型固化剂，其芯层为胺类固化剂，壁层为高韧工程塑料聚合物，该方法可以解决封堵树脂工期长和固化快相矛盾的问题，但是该方法由于采用高韧工程塑料聚合物，如果囊壁厚度控制不好会造成在使用过程中胶囊壁难以破裂或不能完全破裂，使固化剂不能与树脂完全反应，影响固化效果。此外，由于主剂采用的是树脂，固化后产物硬
度大，粘弹性差，对不同裂缝、孔洞尺寸的适应能力差，难以起到良好的堵漏效果。
[0008]目前，针对大裂缝、溶洞漏失，虽然开展了大量的堵漏材料研究工作，但仍存在堵漏材料在漏失通道中驻留能力差，耐水稀释、冲刷能力弱，封堵强度低等问题。特别是在高温使用条件下，导致大裂缝、溶洞型漏失堵漏成功率很低，损失严重。

技术实现思路

[0009]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种适用于水基钻井液的堵漏剂及其制备方法，该堵漏剂能够在大裂缝、溶洞等恶性漏失地层入口处有效驻留形成固封，特别是在高温高压下提高驻留封堵能力和耐水冲刷能力，进而提高堵漏成功率。
[0010]本专利技术第一方面提供了一种钻井液用堵漏剂，按重量份数计，包括以下组分：乳化沥青
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100份，微胶囊固化剂
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10~40份，微胶囊改性剂
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10~40份，咪唑类化合物
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2~8份，水泥
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1~10份。
[0011]所述微胶囊固化剂包括囊壁和置于囊壁内的囊芯。所述微胶囊固化剂的粒径为5~20μm。所述囊壁与囊芯的重量比为1:1~1:10。
[0012]所述微胶囊固化剂囊壁为聚甲基丙烯酸甲酯。所述囊芯为苯酐与妥尔油脂肪酸的混合物。其中苯酐选自甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐中的一种或多种。妥尔油脂肪酸加入量为苯酐重量的0.3%~3%。
[0013]所述微胶囊改性剂包括囊壁和置于囊壁内的囊芯。所述微胶囊改性剂的粒径为5~20μm。所述囊壁与囊芯的重量比为1:1~1:8。
[0014]所述微胶囊改性剂囊壁为聚砜和/或聚醚砜。所述囊芯为环氧树脂和苯甲醇的混合物。所述苯甲醇与环氧树脂的重量比为1:20~1:50。
[0015]所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂，环氧当量为180~280克/当量，优选为CYD
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127、CYD
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128、CYD
‑
134、E
‑
42、E
‑
44中的至少一种，进一步优选为CYD
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128、E
‑
44中的至少一种。
[0016]所述咪唑类化合物选自1
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苄基
‑2‑
乙基咪唑、1
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氨基乙基
‑2‑
甲基咪唑、2
‑
乙基
‑4‑
甲基咪唑中的一种或几种。
[0017]所述乳化沥青为阳离子型乳化沥青，固含量≥50%，优选为50~80%。
[0018]本专利技术第二方面提供了一种所述钻井液用堵漏剂的制备方法，包括以下步骤：（1）制备微胶囊固化剂；（2）制备微胶囊改性剂；（3）将乳化沥青、微胶囊改性剂、微胶囊固化剂、咪唑类化合物混合，加入水泥继续搅拌，即得钻井液用堵漏剂。
[0019]步骤（1）制备微胶囊固化剂的具体步骤包括：将聚甲基丙烯酸甲酯溶解于二氯甲烷中，然后加入苯酐与妥尔油脂肪酸的混合物，搅拌均匀形成分散相；以十二烷基硫酸钠水溶液作为连续相，将所述分散相滴加到所述连续相中，同时高速搅拌，滴加完毕后进行反应，同时进行低速搅拌，反应结束后进行抽滤、洗涤、干燥得到微胶囊固化剂。
[0020]其中，十二烷基苯磺酸钠水溶液的质量浓度为1.0%~1.5%。
[0021]所述高速搅拌的转速为1000~3000r/min，所述低速搅拌的转速为500~800r/min。
[0022]所述反应的条件为：在35~45℃下反应3~8h。优选恒温水浴条件下进行反应。其中反应过程中二氯甲烷会完全挥发。
[0023]所述洗涤优选为先用乙醇进行洗涤然后用去离子水进行洗涤，可重复多次。
[0024]所述干燥条件为在50~80℃下干燥10~20小时。
[0025]步骤（2）制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钻井液用堵漏剂，按重量份数计，包括以下组分：乳化沥青
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100份，微胶囊固化剂
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10~40份，微胶囊改性剂
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10~40份，咪唑类化合物
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2~8份，水泥
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1~10份。2.按照权利要求1所述的堵漏剂，其特征在于：所述微胶囊固化剂包括囊壁和置于囊壁内的囊芯；所述微胶囊固化剂的粒径为5~20μm；所述囊壁与囊芯的重量比为1:1~1:10。3.按照权利要求2所述的堵漏剂，其特征在于：所述微胶囊固化剂的囊壁为聚甲基丙烯酸甲酯；囊芯为苯酐与妥尔油脂肪酸的混合物；其中苯酐选自甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐中的一种或多种；妥尔油脂肪酸加入量为苯酐重量的0.3%~3%。4.按照权利要求1所述的堵漏剂，其特征在于：所述微胶囊改性剂包括囊壁和置于囊壁内的囊芯；所述微胶囊改性剂的粒径为5~20μm；所述囊壁与囊芯的重量比为1:1~1:8。5.按照权利要求4所述的堵漏剂，其特征在于：所述微胶囊改性剂的囊壁为聚砜和/或聚醚砜；所述囊芯为环氧树脂和苯甲醇的混合物；所述苯甲醇与环氧树脂的重量比为1:20~1:50。6.按照权利要求5所述的堵漏剂，其特征在于：所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂，环氧当量为180~280克/当量，优选为CYD
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127、CYD
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128、CYD
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134、E
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42、E
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44中的至少一种。7.按照权利要求1所述的堵漏剂，其特征在于：所述咪唑类化合物选自1
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苄基
‑2‑
乙基咪唑、1
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氨基乙基
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甲基咪唑、2
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乙基
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甲基咪唑中的一种或几种。8.按照权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅丽，刘树华，刘成，吴晓颖，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：