石油钻井用堵漏剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及石油钻井用堵漏剂及其制备方法。本发明专利技术的石油钻井用堵漏剂包括含有聚四氟乙烯和金属筛网的共混烧结物。本发明专利技术的制备石油钻井用堵漏剂的方法包括以下步骤：步骤S1：制备聚四氟乙烯乳液；步骤S2：将聚四氟乙烯乳液与金属筛网形成共混物，将共混物烧结、破碎，得到堵漏剂。本发明专利技术通过聚四氟乙烯和金属筛网的配合使用，获得了具有增强的抗高温高压性能同时保留了较强抗滑脱性能的石油钻井用堵漏剂。剂。

【技术实现步骤摘要】
石油钻井用堵漏剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及石油钻井工程堵漏剂的
，特别涉及一种石油钻井用堵漏剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]裂缝性漏失是钻井过程中常遇的井下复杂情况之一，它造成的损失不仅耗费钻井时间，损耗了大量人力财力，增加钻井成本，还可能造成卡钻、井喷、井塌、储层漏失等问题，不利于产能，干扰录井工作，产生一系列次生损害，严重的甚至会直接导致井眼报废。
[0003]当前常用的堵漏材料有桥接堵漏材料、高失水堵漏材料、暂堵材料、化学堵漏材料、无机胶凝堵漏材料及软硬塞堵漏材料等。目前处理井漏最广泛的是桥接堵漏技术，通过往堵漏浆中添加具有一定粒度分布的堵漏颗粒，可以在压力作用下，使裂缝中形成稳定且具备一定承压能力的封堵层，从而阻隔钻井液的漏失。
[0004]但如今堵漏工作依旧遇到很多的问题还待解决，无法判断漏失层具体位置，以及未知的裂缝宽度难以选择合适的堵漏颗粒尺寸去封堵，起下钻时产生的抽吸压力变化造成液柱压力波动，导致堵漏剂返吐或在裂缝中滑脱位移，形成无效滞留，堵漏将会失败易反复漏失等；另外，对于高温高压堵漏作业中，井控技术要求更高，抗高温堵漏材料少，抗压强度要求高。
[0005]现有堵漏材料，主要是天然矿石类桥塞堵漏材料，其虽然抗滑脱能力强，但受加工工艺(如粉碎等)影响，因而存在表面微观缺陷，在高温高压条件下容易破裂失效，导致抗高温高压能力有限，满足不了深井高温高压条件，导致堵漏承压力不够。
[0006]因此，如何提高堵漏材料的抗温性和抗压强度是当前钻井液研究热点之一。需要提供一种具有抗高温高压性能的石油钻井用堵漏剂，同时保留堵漏剂较强的抗滑脱能力，满足石油钻井领域对堵漏剂的性能需求，解决现有技术中堵漏剂抗高温高压性能差的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种具有抗高温高压性能、同时保留较强抗滑脱能力的石油钻井用堵漏剂。
[0008]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种石油钻井用堵漏剂，该堵漏剂包括含有聚四氟乙烯和金属筛网的共混烧结物。
[0009]进一步地，在上述石油钻井用堵漏剂中，聚四氟乙烯和金属筛网的重量比为100:10
‑
40。
[0010]进一步地，在上述石油钻井用堵漏剂中，金属筛网包括铁丝筛网、钢丝筛网、铜丝筛网中的任意一种或多种；金属筛网的形状为正方形、长方形、三角形、圆形、椭圆形中的任意一种或多种，优选金属筛网为正方形，更优选金属筛网为边长2
‑
5mm的正方形。
[0011]进一步地，堵漏剂的粒径为0.1
‑
5.5mm。
[0012]根据本专利技术的另一个方面，提供了一种制备石油钻井用堵漏剂的方法，该方法包括以下步骤：
[0013]步骤S1：制备聚四氟乙烯乳液；
[0014]步骤S2：将聚四氟乙烯乳液与金属筛网形成共混物，将共混物烧结、破碎，得到所述堵漏剂。
[0015]进一步地，在上述方法中，步骤S1包括：
[0016]步骤S11：将水、引发剂、酸碱调节剂、稳定剂以及分散剂在40
‑
60℃温度下混合形成混合物；
[0017]步骤S12：将混合物与四氟乙烯单体进行聚合，得到聚四氟乙烯乳液，优选所述聚合的温度为70
‑
100℃、压力为1.5
‑
3MPa。
[0018]进一步地，在上述方法中，引发剂包括过氧化丁二酸和过硫酸铵中的任意一种或多种，优选包括过硫酸铵；酸碱调节剂包括乙酸和丁二酸中的任意一种或多种，优选包括乙酸；稳定剂包括石蜡和氟醚油中的任意一种或多种，优选包括石蜡；分散剂包括全氟辛酸铵和全氟辛基磺酸钾中的任意一种或多种，优选包括全氟辛酸铵。
[0019]进一步地，在上述方法中，所述水、所述引发剂、所述酸碱调节剂、所述稳定剂、所述分散剂和所述四氟乙烯单体的重量比为200
‑
300：0.01
‑
0.03：0.1
‑
0.15：10
‑
20：3
‑
6：100。
[0020]进一步地，在上述方法中，步骤S2包括：
[0021]步骤S21：将聚四氟乙烯乳液与助挤剂混合形成糊状物；
[0022]步骤S22：将糊状物与金属筛网共混形成共混物；
[0023]步骤S23：将共混物烧结、破碎，得到所述堵漏剂。
[0024]进一步地，在上述方法的步骤S21中，助挤剂的量为基于聚四氟乙烯乳液的总重量10
‑
20wt％，助挤剂包括石油醚、甲苯、石蜡中的任意一种或多种；在步骤S22中，金属筛网的量基于聚四氟乙烯乳液中聚四氟乙烯的重量为10
‑
40wt％，金属筛网包括铁丝筛网、钢丝筛网、铜丝筛网中的任意一种或多种；金属筛网的形状为正方形、长方形、三角形、圆形、椭圆形中的任意一种或多种，金属筛网为正方形，更优选金属筛网为边长2
‑
5mm的正方形。
[0025]进一步地，在上述方法的步骤S23中，烧结在360
‑
390℃温度、1
‑
5MPa压力下进行5
‑
20分钟。
[0026]本专利技术针对现有技术中诸如天然矿石等堵漏剂的抗高温高压性能差的问题，提出了采用聚四氟乙烯来代替天然矿石作为堵漏剂基体，并掺入金属筛网于该基体中，形成不同粒径尺寸的堵漏剂颗粒，本专利技术通过聚四氟乙烯和金属筛网的配合使用，由此获得了具有增强的抗高温高压性能同时保留了较强抗滑脱性能的石油钻井用堵漏剂。
具体实施方式
[0027]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本专利技术。
[0028]为了提供具有增强的抗高温高压性能同时保留较强抗滑脱性能的石油钻井用堵漏剂，根据本专利技术的一个方面，提供了一种石油钻井用堵漏剂，该堵漏剂包括含有聚四氟乙烯和金属筛网的共混烧结物。
[0029]本专利技术的堵漏剂属于桥塞堵漏剂。桥塞堵漏技术是在钻井液中加入一定浓度、尺
寸合适、强度较高的颗粒状物质。当裂缝扩大到致漏程度时，封堵颗粒随着钻井液漏失进入裂缝中，大颗粒在裂缝中某个位置卡死架桥，小颗粒填充裂缝剩余空间，最终实现封堵。
[0030]本专利技术提出采用聚四氟乙烯和金属筛网共混形成的具有不同粒径的颗粒作为堵漏剂，克服了现有技术中堵漏剂的抗高温高压性能差的问题，同时还能够保留较强的堵漏剂抗滑脱能力。一方面，聚四氟乙烯的使用可以提高堵漏剂的抗高温高压强度；另一方面，金属筛网的加入可以弥补聚四氟乙烯抗滑脱差的缺陷，增强堵漏剂整体的摩擦性，提高堵漏剂在裂缝空间的抗滑脱性能。
[0031]本专利技术提供的堵漏剂为聚四氟乙烯树脂类堵漏材料，与天然矿石类堵漏材料不同，不存在表面缺陷，能够抗高温高压，承压能力强，同时，本专利技术通过在聚四氟乙烯树脂中添加摩擦系数较高的金属筛网，提高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石油钻井用堵漏剂，其特征在于，所述堵漏剂包括含有聚四氟乙烯和金属筛网的共混烧结物。2.根据权利要求1所述的堵漏剂，其特征在于，所述聚四氟乙烯和所述金属筛网的重量比为100:10
‑
40。3.根据权利要求1所述的堵漏剂，其特征在于，所述金属筛网包括铁丝筛网、钢丝筛网、铜丝筛网中的任意一种或多种；所述金属筛网的形状为正方形、长方形、三角形、圆形、椭圆形中的任意一种或多种，优选所述金属筛网为正方形，更优选所述金属筛网为边长2
‑
5mm的正方形。4.根据权利要求1所述的堵漏剂，其特征在于，所述堵漏剂的粒径为0.1
‑
5.5mm。5.一种制备石油钻井用堵漏剂的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤S1：制备聚四氟乙烯乳液；步骤S2：将所述聚四氟乙烯乳液与金属筛网形成共混物，将所述共混物烧结、破碎，得到所述堵漏剂。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤S1包括：步骤S11：将水、引发剂、酸碱调节剂、稳定剂以及分散剂在40
‑
60℃温度下混合形成混合物；步骤S12：将所述混合物与四氟乙烯单体进行聚合，得到所述聚四氟乙烯乳液，优选所述聚合的温度为70
‑
100℃、压力为1.5
‑
3MPa。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述引发剂包括过氧化丁二酸和过硫酸铵中的任意一种或多种，优选包括过硫酸铵；所述酸碱调节剂包括乙酸和丁二酸中的任意一种或多种，优选包括乙酸；所述稳定剂包括石蜡和氟醚油中的任意一种或多种，优选包括石蜡；所述分散剂包括全氟辛...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴宝成，徐生江，路宗羽，刘可成，周俊，戎克生，叶成，于永生，
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：