【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钻井，涉及一种堵漏材料，尤其涉及一种抗井下流体稀释的水泥浆类堵漏材料及其制备方法与应用。
技术介绍
1、井漏是钻完井过程中严重的复杂情况，至今尚未得到完全解决，不仅大幅增加非生产时间，消耗大量的钻井液和堵漏材料，造成重大经济损失，而且可能引起井塌、卡钻或井喷等复杂事故，影响地质目标的实现。当前，主力盆地均面临井漏问题突出，严重制约了油气资源的高效开发，尤其恶性井漏是制约油气钻井工程提质增效的首要钻井技术难题。
2、随着勘探开发逐渐向深部复杂地层钻进，恶性井漏发生的概率越来越高，极易造成巨大经济损失。恶性井漏的漏失通道主要有溶蚀孔、裂缝/断层、溶洞和暗河等，其中尤以裂缝/溶洞最为常见，具有尺寸和形态难以判定、材料输送空间受限、堵漏效果要求高等特点。大裂缝、溶洞性复杂地层漏失通道大，常规堵漏材料易被漏失层中地层流体稀释、冲刷、流失，从而不能在漏失层中有效驻留，难以形成有效的封堵层。此外，常规堵漏材料也很难对大裂缝、溶洞等大通道漏层起到有效的封堵作用。
3、大裂缝、溶洞性复杂地层堵漏困难极大，对防漏堵漏材料性能提出了更高要求。目前，应对恶性漏失的堵漏材料种类纷杂，如聚合物凝胶、膨胀性颗粒、形状记忆材料和可固化材料等，但仍面临驻留能力不足、部分地层复漏频繁等瓶颈难题，普遍存在成功率低、耗时长、堵漏后承压能力低和堵漏施工效果难以复制等缺陷。
4、由此可见，如何提供一种堵漏材料，提升抗井下流体稀释能力和承压能力，改善驻留能力，增大封堵强度，从而对高温深井超深井发生的恶性漏失进行快速治漏，成为
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种抗井下流体稀释的水泥浆类堵漏材料及其制备方法与应用，所述水泥浆类堵漏材料的抗井下流体稀释能力强、驻留能力好、承压封堵强度高，可对高温深井超深井发生的恶性漏失进行快速治漏，有望解决深部复杂地层所面临的恶性漏失难题。
2、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种抗井下流体稀释的水泥浆类堵漏材料，所述水泥浆类堵漏材料包括油井水泥、球形加重剂、抗高温降失水剂、抗高温悬浮剂、抗高温缓凝剂、抗高温增韧剂和抗高温絮凝剂。
4、所述抗高温絮凝剂具有相互吸附缠绕的分子链结构，且分子链上连接有酰胺基团和/或磺酸根基团。
5、所述抗高温降失水剂、抗高温悬浮剂、抗高温缓凝剂、抗高温增韧剂和抗高温絮凝剂的耐受温度≥200℃，例如可以是200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃或280℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
6、本专利技术提供的水泥浆类堵漏材料中含有特定分子结构的抗高温絮凝剂，其分子链上的酰胺基团和/或磺酸根基团很容易与水分子之间形成氢键，从而提升了其与水分子的亲和力，且相互吸附缠绕的分子链结构和氢键共同形成立体网状结构，使得拌合水和固相颗粒被包裹起来，进而不易受到地层水分子的冲刷，最终显著提升了堵漏材料的抗分散絮凝性，使其具有良好的抗井下流体稀释能力，结合其他各项组分之间的协同作用，进一步增强了堵漏材料的驻留能力、抗温能力和承压封堵能力，且漏失通道适应范围可达10mm，承压封堵能力高于20mpa，抗折强度大于10mpa，可解决因大裂缝、溶洞等复杂地层恶性井漏而导致常规防漏堵漏技术适用性差、堵漏一次成功率低、重复漏失严重等难题，能够适应不同裂缝宽度的恶性井漏地层，显著节约了钻井周期，降低了钻井成本，实现了深井超深井复杂地层的安全快速钻井，有利于大规模推广应用。
7、优选地，按照重量份数计，所述水泥浆类堵漏材料包括以下组分：
8、
9、其中，所述球形加重剂的重量份数为20-60份，例如可以是20份、25份、30份、35份、40份、45份、50份、55份或60份，所述抗高温降失水剂的重量份数为1-4份，例如可以是1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份或4份，所述抗高温悬浮剂的重量份数为2-8份，例如可以是2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份或8份，所述抗高温缓凝剂的重量份数为3-6份，例如可以是3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份或6份，所述抗高温增韧剂的重量份数为5-12份，例如可以是5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份、9.5份、10份、10.5份、11份、11.5份或12份，所述抗高温絮凝剂的重量份数为1-8份，例如可以是1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份或8份，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
10、优选地，所述油井水泥包括g级油井水泥。
11、优选地，按照质量百分数计，所述g级油井水泥包括以下组分；
12、
13、其中，所述cao的质量百分数为60％-70％，例如可以是60％、61％、62％、63％、64％、65％、66％、67％、68％、69％或70％，所述al2o3的质量百分数为1％-2％，例如可以是1％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％或2％，所述sio2的质量百分数为15％-20％，例如可以是15％、15.5％、16％、16.5％、17％、17.5％、18％、18.5％、19％、19.5％或20％，所述fe2o3的质量百分数为2％-6％，例如可以是2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％或6％，所述mgo的质量百分数为1％-2％，例如可以是1％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％或2％，所述so3的质量百分数为2％-4％，例如可以是2％、2.2％、2.4％、2.6％、2.8％、3％、3.2％、3.4％、3.6％、3.8％或4％，所述烧失物的质量百分数为0.5％-2％，例如可以是0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％或2％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
14、优选地，所述球形加重剂包括球形四氧化三锰粉、球形钛铁矿粉或球形方铅矿粉中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括球形四氧化三锰粉与球形钛铁矿粉的组合，球形钛铁矿粉与球形方铅矿粉的组合，球形四氧化三锰粉与球形方铅矿粉的组合，或球形四氧化三锰粉、球形钛铁矿粉与球形方铅矿粉的组合，优选为球形四氧化三锰粉和/或球形钛铁矿粉，进一步优选为球形四氧化三锰粉。
15、优选地，所述抗高温降失水剂包括2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/n-乙烯基吡咯烷酮/二烯丙基二甲基氯化铵/衣康酸四元聚合物和/或2-丙烯本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种抗井下流体稀释的水泥浆类堵漏材料，其特征在于，所述水泥浆类堵漏材料包括油井水泥、球形加重剂、抗高温降失水剂、抗高温悬浮剂、抗高温缓凝剂、抗高温增韧剂和抗高温絮凝剂；
2.根据权利要求1所述的水泥浆类堵漏材料，其特征在于，按照重量份数计，所述水泥浆类堵漏材料包括以下组分：
3.根据权利要求1或2所述的水泥浆类堵漏材料，其特征在于，所述油井水泥包括G级油井水泥；
4.根据权利要求1-3任一项所述的水泥浆类堵漏材料，其特征在于，所述球形加重剂包括球形四氧化三锰粉、球形钛铁矿粉或球形方铅矿粉中的任意一种或至少两种的组合，优选为球形四氧化三锰粉和/或球形钛铁矿粉，进一步优选为球形四氧化三锰粉；
5.根据权利要求1-4任一项所述的水泥浆类堵漏材料，其特征在于，所述抗高温悬浮剂包括聚丙烯酰胺、硅酸铝镁或温轮胶中的任意一种或至少两种的组合，优选为硅酸铝镁和/或温轮胶，进一步优选为硅酸铝镁。
6.根据权利要求1-5任一项所述的水泥浆类堵漏材料，其特征在于，所述抗高温缓凝剂包括硫酸铝、乙二胺四亚甲基膦酸钠或硼砂中的任意一种或至少两种
7.根据权利要求1-6任一项所述的水泥浆类堵漏材料，其特征在于，所述抗高温增韧剂包括工程纤维、海泡石纤维或石棉绒中的任意一种或至少两种的组合，优选为海泡石纤维和/或石棉绒，进一步优选为海泡石纤维；
8.一种如权利要求1-7任一项所述水泥浆类堵漏材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述无皂乳液聚合法包括：将对苯乙烯磺酸钠、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、N,N-二乙基-2-丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮和2-(甲基丙烯酸)乙磺酸钠加入去离子水中，搅拌均匀，并在搅拌过程中滴加过硫酸铵溶液，在保护性气体氛围中进行聚合反应，固液分离后依次进行洗涤与干燥，得到白色粉末状的抗高温絮凝剂；
10.一种如权利要求1-7任一项所述水泥浆类堵漏材料在预防或治理井漏方面的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种抗井下流体稀释的水泥浆类堵漏材料，其特征在于，所述水泥浆类堵漏材料包括油井水泥、球形加重剂、抗高温降失水剂、抗高温悬浮剂、抗高温缓凝剂、抗高温增韧剂和抗高温絮凝剂；
2.根据权利要求1所述的水泥浆类堵漏材料，其特征在于，按照重量份数计，所述水泥浆类堵漏材料包括以下组分：
3.根据权利要求1或2所述的水泥浆类堵漏材料，其特征在于，所述油井水泥包括g级油井水泥；
4.根据权利要求1-3任一项所述的水泥浆类堵漏材料，其特征在于，所述球形加重剂包括球形四氧化三锰粉、球形钛铁矿粉或球形方铅矿粉中的任意一种或至少两种的组合，优选为球形四氧化三锰粉和/或球形钛铁矿粉，进一步优选为球形四氧化三锰粉；
5.根据权利要求1-4任一项所述的水泥浆类堵漏材料，其特征在于，所述抗高温悬浮剂包括聚丙烯酰胺、硅酸铝镁或温轮胶中的任意一种或至少两种的组合，优选为硅酸铝镁和/或温轮胶，进一步优选为硅酸铝镁。
6.根据权利要求1-5任一项所述的水泥浆类堵漏材料，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：李龙，尹达，钱佃存，刘凡，冯杰，程荣超，郝惠军，张天怡，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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