【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钻井液，具体涉及一种漏失地层强化承压油基堵漏剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、井漏是指钻井过程中钻井液在压差作用下进入漏失空间的行为，是钻井过程中较为常见的一种井下复杂情况。井漏不仅会直接地造成钻井液损失，还会进一步延误钻井施工进度，甚至可能会诱发井喷等重大钻井事故，造成严重的人员和财产损失。在漏失地层中，高度发育的岩石孔、缝是钻井液的漏失通道，钻井液中原有的固相颗粒无法封堵漏失通道便会持续漏失。
2、通过向钻井液中添加堵漏材料形成堵漏工作液，进而封堵漏失通道是井漏控制的常用手段。通过堵漏工作液控制漏失，不仅要求堵漏材料能够进入且有效滞留于漏失通道中，还要求堵漏材料形成的封堵层具有良好的承压能力和致密性，能够有效阻止井筒压力向地层深部传递，进而防止井筒流体的进一步漏失。研究表明，油基钻井液由于其组分与地层岩石间的物理化学作用，导致裂缝封堵难度更大，具体表现为堵漏材料更难滞留，封堵层更易在压差作用下被破坏。
3、由于封堵层是由离散的堵漏材料构成，提高封堵层的致密性和承压能力，首先要确保堵漏材料自身具有良好的承压能力，同时保证堵漏材料堆积后具有良好的致密性，这就对堵漏材料的力学性质和粒度配比提出了较高的要求。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中的上述问题，本专利技术提出了一种漏失地层强化承压油基堵漏剂及其制备方法和应用。
2、第一方面，本专利技术提出了一种漏失地层强化承压油基堵漏剂，其特征在于，按重量份数计，其组分包括：刚性颗粒8
3、作为本专利技术的具体实施方式，所述刚性颗粒为15mpa作用力下的d90粒度降级率应不高于10％的颗粒材料；所述刚性颗粒选自方解石、石英砂、石灰石、碳酸钙、蛭石、铝刨花、泡沫铝颗粒中的至少一种；优选地，选自方解石、石英砂、碳酸钙和蛭石中的至少一种，更优选地，选自方解石和蛭石。
4、作为本专利技术的具体实施方式，所述刚性颗粒粒径满足如下条件：d100值等于漏失孔缝宽度，d90值等于80％～90％漏失孔缝宽度，d10值等于10％～20％漏失孔缝宽度。
5、作为本专利技术的具体实施方式，所述弹性颗粒在15mpa作用力下的弹性变形率应高于60％的颗粒材料；所述弹性颗粒选自弹性石墨颗粒、弹性橡胶颗粒中的至少一种。
6、作为本专利技术的具体实施方式，所述弹性颗粒粒径满足如下条件：d100值等于50％漏失孔缝宽度，d90值等于20～40％漏失孔缝宽度，d10值等于5～10％漏失孔缝宽度。
7、作为本专利技术的具体实施方式，所述纤维的拉伸强度高于800mpa；所述纤维选自玄武岩纤维、聚酯纤维、碳纤维、玻璃纤维中的至少一种；优选为玄武岩纤维。
8、作为本专利技术的具体实施方式，所述纤维长度为3～9mm，直径为15～150μm。
9、第二方面，本专利技术提供了所述的漏失地层强化承压油基堵漏剂的制备方法，包括以下步骤：将刚性颗粒、弹性颗粒和纤维混合均匀得到漏失地层的强化承压油基堵漏剂。
10、作为本专利技术的具体实施方式，所述混合方式包括搅拌速率为6000～12000r/min，搅拌时间为10～30min。
11、作为本专利技术的具体实施方式，具体地，确定目标漏失孔缝的宽度，针对目标漏层钻井液组分的要求，配制老化实验浆。
12、作为本专利技术的具体实施方式，具体地，采用筛分法将颗粒(刚性、弹性)堵漏材料按照粒径d100-d90、d90-d10及<d10进行分组；其中刚性颗粒d100值等于漏失孔缝宽度，d90值等于80％-90％漏失孔缝宽度，d10值等于10％-20％漏失孔缝宽度；弹性颗粒d100值等于50％漏失孔缝宽度，d90值等于20％-40％漏失孔缝宽度，d10值等于5％-10％漏失孔缝宽度。
13、作为本专利技术的具体实施方式，具体地，刚性颗粒的优选：刚性颗粒作为封堵层的骨架，应具有较高的力学强度，能够满足支持裂缝和对抗井筒压力的要求。室内模拟漏失地层温度、流体环境对刚性颗粒的老化作用，通过15mpa下的d90粒度降级率筛选满足漏失层位作业要求的刚性颗粒。
14、作为本专利技术的具体实施方式，具体地，弹性颗粒的优选：弹性颗粒在封堵层内部发挥变形充填作用，应具有较高的变形能力，能够充填于刚性颗粒的间隙。室内模拟漏失地层温度、流体环境对弹性颗粒的老化作用，通过15mpa下的弹性变形率筛选满足漏失层位作业要求的刚性颗粒。
15、作为本专利技术的具体实施方式，具体地，纤维的优选：纤维在封堵层内部发挥拉筋成网作用，应具有较高的拉伸强度，有效阻止封堵层的剪切破坏。室内模拟漏失地层温度、流体环境对纤维的老化作用，通过拉伸强度筛选满足漏失层位作业要求的纤维。
16、第三方面，本专利技术提供了所述的漏失地层强化承压油基堵漏剂在油基钻井液领域中的应用。
17、作为本专利技术的具体实施方式，所述漏失地层强化承压油基堵漏剂在油基钻井液基浆中的质量分数比为5-35％。
18、本专利技术中的上述原料均可自制，也可商购获得，本专利技术对此不作特别限定。
19、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
20、1、本专利技术的用于漏失地层的强化承压油基堵漏剂，承压能力在14.5mpa以上，能够较好的提高地层承压能力。通过约束刚性颗粒、弹性颗粒的粒径，有助于提高漏失通道的匹配效果和滞留能力。通过针对漏失层位温度、流体环境的优选，有助于满足漏失层位对不同类型堵漏剂性能指标的要求。
21、2、本专利技术的漏失地层的强化承压油基堵漏剂的制备过程简单，操作简便，制备原理可行。
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1.一种漏失地层强化承压油基堵漏剂，其特征在于，按重量份数计，其组分包括：刚性颗粒8～12份，弹性颗粒2～5份，纤维0.1～0.5份。
2.根据权利要求1所述的漏失地层强化承压油基堵漏剂，其特征在于，所述刚性颗粒为15MPa作用力下的D90粒度降级率不高于10％的颗粒材料；优选地，所述刚性颗粒选自方解石、石英砂、石灰石、碳酸钙、蛭石、铝刨花、泡沫铝颗粒中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的漏失地层强化承压油基堵漏剂，其特征在于，所述刚性颗粒粒径满足如下条件：D100值等于漏失孔缝宽度，D90值等于80％～90％漏失孔缝宽度，D10值等于10％～20％漏失孔缝宽度。
4.根据权利要求1-3任一项所述的漏失地层强化承压油基堵漏剂，其特征在于，所述弹性颗粒为15MPa作用力下的弹性变形率高于60％的颗粒材料；优选地，所述弹性颗粒选自弹性石墨颗粒、弹性橡胶颗粒中的至少一种；所述弹性橡胶颗粒选自天然橡胶、合成橡胶及其复合材料中的至少一种。
5.根据权利要求1-4任一项所述的漏失地层强化承压油基堵漏剂，其特征在于，所述弹性颗粒粒径满足如下
6.根据权利要求1-3任一项所述的漏失地层强化承压油基堵漏剂，其特征在于，所述纤维的拉伸强度高于800MPa；优选地，所述纤维选自玄武岩纤维、聚酯纤维、碳纤维、玻璃纤维中的至少一种。
7.根据权利要求1-4任一项所述的漏失地层强化承压油基堵漏剂，其特征在于，所述纤维长度为3～9mm，直径为15～150μm。
8.一种权利要求1-5任一项所述的漏失地层强化承压油基堵漏剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将刚性颗粒、弹性颗粒和纤维混合均匀得到漏失地层的强化承压油基堵漏剂。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述混合的条件包括：搅拌速率为6000～12000r/min，搅拌时间为10～30min。
10.权利要求1-7任一项所述的漏失地层强化承压油基堵漏剂或权利要求8或9所述的制备方法制得的漏失地层强化承压油基堵漏剂在油基钻井液领域中的应用。
11.根据权利要求10所述的应用，其特征在于，所述漏失地层强化承压油基堵漏剂在油基钻井液基浆中的质量分数比为5-35％。
...【技术特征摘要】
1.一种漏失地层强化承压油基堵漏剂，其特征在于，按重量份数计，其组分包括：刚性颗粒8～12份，弹性颗粒2～5份，纤维0.1～0.5份。
2.根据权利要求1所述的漏失地层强化承压油基堵漏剂，其特征在于，所述刚性颗粒为15mpa作用力下的d90粒度降级率不高于10％的颗粒材料；优选地，所述刚性颗粒选自方解石、石英砂、石灰石、碳酸钙、蛭石、铝刨花、泡沫铝颗粒中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的漏失地层强化承压油基堵漏剂，其特征在于，所述刚性颗粒粒径满足如下条件：d100值等于漏失孔缝宽度，d90值等于80％～90％漏失孔缝宽度，d10值等于10％～20％漏失孔缝宽度。
4.根据权利要求1-3任一项所述的漏失地层强化承压油基堵漏剂，其特征在于，所述弹性颗粒为15mpa作用力下的弹性变形率高于60％的颗粒材料；优选地，所述弹性颗粒选自弹性石墨颗粒、弹性橡胶颗粒中的至少一种；所述弹性橡胶颗粒选自天然橡胶、合成橡胶及其复合材料中的至少一种。
5.根据权利要求1-4任一项所述的漏失地层强化承压油基堵漏剂，其特征在于，所述弹性颗粒粒径满足如下条件：d100值等于50％漏失孔缝宽度，...
【专利技术属性】
技术研发人员：于雷，王宝田，李公让，李文博，杨倩云，明玉广，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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