一种抗高温高压钻井液堵漏剂制造技术

本发明专利技术公开了一种抗高温高压钻井液堵漏剂，由片状材料、颗粒类材料和纤维类材料组成，该堵漏剂加入钻井液中制成堵漏浆然后注入地层，堵漏浆中各组分的质量浓度如下：片状材料50～120g/L、颗粒材料40～130g/L、纤维材料80～120g/L；所述片状材料包括热固性树脂片状材料和方解石片状材料；所述热固性树脂片状材料由新酚醛树脂与酚醛树脂按质量比1:(2.8～3.1)混合或者酚醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂按质量比2:1混合后压片而成，厚度为0.3～0.5mm，一面光滑，一面有纹理。所述方解石片状材料为质地柔软、易折弯变形的薄片。所述颗粒材料为碳酸钙颗粒或石英颗粒。本发明专利技术的堵漏剂有效解决了传统堵漏剂在高温高压条件下性能失效的问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
一种抗高温高压钻井液堵漏剂


[0001]本专利技术涉及石油钻井
，尤其是一种抗高温高压钻井液堵漏剂。

技术介绍

[0002]中国南海莺琼盆地是世界三大高温高压聚集地区之一，也是我国南海海域天然气勘探的主战场，油气勘探前景远大。主要目的层黄流组二段钻进时井漏频发，且漏失量大，堵漏难度大，堵漏成功率低，严重影响了钻井效率和井控安全，制约了莺琼盆地的勘探开发进程。目前的防漏、堵漏材料存在性能不足问题，堵漏效果欠佳。
[0003]目前的常规堵漏材料(如云母片、核桃壳、橡胶、棉籽壳等)在高温高压地层堵漏作业过程中由于抗高温高压性能不足，堵漏效果欠佳。常规堵漏剂在高温条件下易发生碳化降解，改变堵漏剂的原始性能，也降低了钻井液性能，导致堵漏成功率低，复漏频发。除此之外，常规堵漏剂颗粒主要集中在9目(直径约1.98mm)以下，颗粒级配偏低，仅适合微小裂缝堵漏，当需要封堵较大开度裂缝时，封堵覆盖率过低，堵漏效果不佳。
[0004]在高温高压地层堵漏过程中，存在的问题具体表现为：1、高温老化后，核桃壳、橡胶、棉籽壳、纤维等外观形态发生明显变化；2、核桃壳等有机植物类材料高温老化后焦化降解，橡胶等有机聚合物类材料高温老化后熔融降解；3、核桃壳等有机植物类材料高温老化后抗压强度显著降低，橡胶老化后弹性变形率显著降低；4、高温老化作用降低了核桃壳等堵漏材料表面摩擦系数，所形成的封堵层结构中的力链网络稳定性减弱，容易发生剪切错位失稳，导致重复性漏失；5、核桃壳等植物类颗粒高温老化降解，粒径减小，无法对原有地层裂缝开度进行有效架桥封堵，堵漏效率降低。
[0005]因此，针对南海莺琼盆这种罕见的高温高压地层(井下温度普遍高于180℃，压力系数接近2.3)，常规堵漏剂和堵漏工艺满足不了现场情况，亟需新材料、新技术解决该区域漏失问题。

技术实现思路

[0006]针对上述问题，本专利技术提供了一种抗高温高压钻井液堵漏剂。该堵漏剂具有抗高温高压能力，可有效解决传统堵漏剂在高温高压条件下性能失效的问题。
[0007]本专利技术提供的抗高温高压钻井液堵漏剂，由片状材料、颗粒类材料和纤维类材料组成。该堵漏剂加入钻井液中制成堵漏浆然后注入地层，堵漏浆中各组分的质量浓度如下：
[0008]片状材料50～120g/L、颗粒材料40～130g/L、纤维材料80～120g/L。
[0009]所述片状材料包括热固性树脂片状材料和方解石片状材料。
[0010]所述热固性树脂片状材料由新酚醛树脂与酚醛树脂按质量比1:(2.8～3.1)混合或者酚醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂按质量比2:1混合后压片而成，厚度为0.3～0.5mm，一面光滑，一面有纹理；该片状材料按照粒径的大小分为两种，第一种粒径为3～5mm，第二种粒径为1～3mm；使用时，选择其中一种粒径或两种粒径复配使用。
[0011]所述方解石类片状材料由方解石压片而成，质地柔软、易折弯变形，能适应不同尺
寸裂缝。按照粒径的大小分为两种，第一种粒径为3～5mm，第二种粒径为1～3mm；使用时，选择其中一种粒径或两种粒径复配使用。
[0012]所述颗粒材料为碳酸钙颗粒或石英颗粒，该颗粒材料按照粒径的大小分为3种，第一种粒径为2～3.35mm，第二种粒径为1～2mm，第三种粒径为0.5～1mm；使用时，选择其中一种粒径或多种粒径复配使用。
[0013]所述纤维材料为陶瓷纤维、海泡石纤维、石棉绒、玄武岩纤维和水镁石纤维的一种或多种混合物；纤维长度为0.1～12mm，直径为80
‑
150μm。
[0014]优选的是，针对1.5～0.5mm裂缝，各组分在堵漏浆中的质量浓度如下：
[0015]片状材料50g/L、颗粒材料40g/L、纤维材料80g/L；
[0016]其中，片状材料均使用粒径1
‑
3mm；热固性树脂片状材料和方解石片状材料质量比3:2；热固性树脂片状材料为新酚醛树脂与酚醛树脂混合压片而成；
[0017]颗粒材料为粒径0.5
‑
1mm的碳酸钙颗粒；
[0018]纤维材料为海泡石纤维。
[0019]优选的是，针对3.0～1.0mm裂缝，各组分在堵漏浆中的质量浓度如下：
[0020]片状材料80g/L、颗粒材料50g/L、纤维材料90g/L；
[0021]其中，片状材料中，1～3mm的片状树脂材、3～5mm的片状树脂、1～3mm片状方解石、3～5mm的片状方解石的质量比为1:1:1:1；片状树脂材料为酚醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂混合后压片而成；
[0022]颗粒材料由0.5～1mm的碳酸钙颗粒和1～2mm的碳酸钙颗粒按照质量比3:2混合制成；
[0023]纤维材料为海泡石纤维和石棉绒按质量比1:2混合而成的复合纤维材料。
[0024]优选的是，针对5.0～3.0mm裂缝，各组分在堵漏浆中的质量浓度如下：
[0025]片状材料120g/L、颗粒材料130g/L、纤维材料120g/L；
[0026]其中，片状材料中，1～3mm的片状树脂材、3～5mm的片状树脂、1～3mm片状方解石、3～5mm的片状方解石的质量比为2:4:3:3；片状树脂材料为酚醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂混合后压片而成；
[0027]颗粒材料由0.5～1mm的碳酸钙颗粒、1～2mm的碳酸钙颗粒、2～3.35mm的石英颗粒按照质量比5:4:4混合制成；
[0028]纤维材料为海泡石纤维、石棉绒、陶瓷纤维按质量比1:1:1混合而成的复合纤维材料。
[0029]本专利技术提供的堵漏剂适用于开度≤5mm的裂缝堵漏，将本专利技术提供堵漏剂按照上述配方添加至钻井液中，随后注入裂缝漏失层即可。
[0030]堵漏剂中堵漏材料搭配原理为：片状材料在狭窄地层中容易发生翻转，滞留率高，能够快速形成封堵层，但稳定性不够；颗粒材料作为骨架结构，硬度高不易变形，但颗粒之间的空隙大，不够致密；纤维材料互相牵扯形成网架结构，可增强封堵层的稳定性，但其承压能力不强。综合利用片状堵剂、刚性颗粒和纤维材料的封堵优势，协同封堵裂缝，可有效地形成具有“强力链网络结构”的致密承压封堵层，避免重复性漏失的发生，还拓宽了漏失裂缝的封堵范围。
[0031]与现有技术相比，本专利技术的有益之处在于：
[0032](1)本专利技术提供的堵漏剂中的材料具有较强的抗高温高压能力，在高温高压环境中性能变化小，甚至不变化，保证了材料在高温高压漏失层的封堵效果。
[0033](2)本专利技术提供的堵漏剂，材料种类多，粒径分布范围广，能同时封堵不同开度的裂缝，具有优异的适应性封堵能力。
[0034](3)本专利技术提供的堵漏剂采用片状材料、颗粒材料、纤维类复合材料协同封堵，可有效地形成具有“强力链网络结构”的致密承压封堵层，避免封堵失效和重复性漏失，封堵承压能力高达20MPa以上。
[0035](4)本专利技术提供的堵漏剂，堵漏剂中的片状堵漏材料极易嵌入诱导缝壁面内形成架桥，辅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗高温高压钻井液堵漏剂，其特征在于，由片状材料、颗粒类材料和纤维类材料组成，该堵漏剂加入钻井液中制成堵漏浆然后注入地层，堵漏浆中各组分的质量浓度如下：片状材料50～120g/L、颗粒材料40～130g/L、纤维材料80～120g/L；所述片状材料包括热固性树脂片状材料和方解石片状材料；所述热固性树脂片状材料由新酚醛树脂与酚醛树脂按质量比1:(2.8～3.1)混合或者酚醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂按质量比2:1混合后压片而成，厚度为0.3～0.5mm，一面光滑，一面有纹理；该片状材料按照粒径的大小分为两种，第一种粒径为3～5mm，第二种粒径为1～3mm；使用时，选择其中一种粒径或两种粒径复配使用；所述方解石片状材料为质地柔软、易折弯变形的薄片；按照粒径的大小分为两种，第一种粒径为3～5mm，第二种粒径为1～3mm；使用时，选择其中一种粒径或两种粒径复配使用。2.如权利要求书1所述的抗高温高压钻井液堵漏剂，其特征在于，所述颗粒材料为碳酸钙颗粒或石英颗粒，该颗粒材料按照粒径的大小分为3种，第一种粒径为2～3.35mm，第二种粒径为1～2mm，第三种粒径为0.5～1mm；使用时，选择其中一种粒径或多种粒径复配使用。3.如权利要求书2所述的抗高温高压钻井液堵漏剂，其特征在于，所述纤维材料为陶瓷纤维、海泡石纤维、石棉绒、玄武岩纤维和水镁石纤维的一种或多种混合物；纤维长度为0.1～12mm，直径为80
‑
150μm。4.如权利要求书3所述的抗高温高压钻井液堵漏剂，其特征在于，针对1.5～0.5mm裂缝，各组分在堵漏浆中的质量浓度如下：片状材料50g/L、颗粒材料40g/...

【专利技术属性】
技术研发人员：李前贵，曹明宇，聂恒春，杨学峰，李东仁，崔磊，杨斌，
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：