鉆井用高效堵漏材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種油氣田鉆井過程中的堵漏材料及其制備方法，尤其是一種快速高效堵漏材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]井漏是鉆井、固井、測井、修井過程中存在的復(fù)雜問題，它能使鉆井液從井眼漏入漏失通道，這樣不僅耗費大量的泥漿和堵漏材料，而且可能造成井塌、卡鉆、井噴，甚至導(dǎo)致井眼報廢等重大事故，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。在鉆井防漏過程中鉆井用的堵漏材料是必不可少的一種材料，鉆井防漏堵漏的成功率直接取決于堵漏材料性能的優(yōu)劣。所以，研究堵漏材料有非常重要的意義。
[0003]目前國內(nèi)市場出現(xiàn)了很多不同特性的堵漏材料，有的是以棉花纖維、花生殼、核桃殼等植物纖維為主要成份的植物纖維堵漏材料:有的是以浙青石灰石混合物、腐殖酸鉀、顆粒狀物質(zhì)為主要成份的無極顆粒物堵漏材料，還有橋塞堵漏材料和單向壓力封閉劑。直接用棉籽殼等植物纖維堵漏時，由于這些纖維狀固有特性:比重過輕、尺寸不易控制、易交結(jié)，流動性差等因素，在使用時堵漏效果差，承壓能力弱；而顆?；蚍蹱疃侣┎牧蠈Υ罅芽p的封堵能力有局限性；使用橋接堵漏材料時有“封門”(堵漏材料不能進(jìn)入漏層內(nèi)部)和“返吐”(堵后又漏)的現(xiàn)象發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種具有承壓能力高、封堵效果好、現(xiàn)場配置工藝簡單、施工安全可靠等優(yōu)點的鉆井用高效堵漏材料及其制備方法。
[0005]本發(fā)明所提供的快速高效堵漏材料，其組成為:鋸末、貝殼粉、彈性顆粒、碳酸鈣；其中各組成的質(zhì)量百分比為:
鋸末:10%~30% ；
貝殼粉:30%~50% ；
彈性顆粒:10%~30% ；
碳酸鈣:10%~20%。
[0006]將上述原料混合均勻即成鉆井用高效堵漏材料。
[0007]本發(fā)明的解決方案中鋸末采用20-50目3%-15% ;80-100目4%_10% ; 150-250目3%-15%混合而成，其中鋸末總量為10-30% ;鋸末的主要成份為松樹鋸末，并將鋸末通過堿化及陽離子交換進(jìn)行改性。
[0008]本發(fā)明的解決方案中貝殼粉的粒度為1.5-3mm。
[0009]本發(fā)明的解決方案中彈性顆粒通過四種單體共聚而成，第一單體選自丙烯酰胺、丙烯酸鈉中的一種或其混合物；第二單體選自丙烯酰氧乙基二甲基芐基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基二甲基芐基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨中的一種；第三單體選自乙稀基二乙氧基石圭燒、乙稀基二甲氧基5圭燒、乙稀基二(2_甲氧乙氧基)??圭燒、乙稀基二異丙氧基硅烷、Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、Y-甲基丙烯酰氧基丙基三異丙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基甲基二甲氧基硅烷中的一種；第四單體選自二甲基二烯丙基氯化銨、N, N-亞甲基雙丙烯酰胺中的一種。
[0010]其中，四類聚合單體的質(zhì)量比例如下:第一單體:50-95% ;第二單體:1-40% ;第三單體:1_20% ;第四單體:0.01_1%。
[0011]本發(fā)明的解決方案中碳酸鈣的粒度為100-400目。
[0012]此種潤滑劑的制備方法實施步驟:上述組分的物質(zhì)按其組分及含量，在常溫常壓下混合攪拌均勻即可。
[0013]本發(fā)明的有效益果和特點:
(1)堵漏材料組分既含有剛性材料又含有彈性材料；
(2)堵漏材料粒徑分布范圍廣，可以填充不同類型的漏失裂縫和漏失通道；
(3)配制簡單、施工安全。
【具體實施方式】
[0014]為了更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例進(jìn)一步闡明發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅限于下面的實施例。
[0015]實施例1
將20-50目的改性松木鋸末3%，80-100目的改性松木鋸末10%，150-250目改性松木鋸末10% ;貝殼粉40% ;以丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基二甲基芐基氯化銨、乙烯基三(2-甲氧乙氧基)硅烷、二甲基二烯丙基氯化銨共聚合成的彈性顆粒15% ； 100-400目的碳酸鈣22%，在常溫常壓下混合攪拌均勻即得高效堵漏材料。
[0016]實驗結(jié)果表明:鉆井用高效堵漏材料對縫寬為l_2mm的裂縫能有效封堵，堵漏過程中自身的濾失量很小，裂口處膠結(jié)致密，能夠快速封堵裂縫，承壓能力達(dá)7MPa以上。
[0017]實施例2
將20-50目的改性松木鋸末10%，80-100目的改性松木鋸末5%，150-250目改性松木鋸末15% ;貝殼粉30% ;以丙烯酸鈉、丙烯酰氧乙基二甲基芐基氯化銨、乙烯基三乙氧基硅烷、N，N-亞甲基雙丙烯酰胺共聚合成的彈性顆粒25%; 100-400目的碳酸鈣15%，在常溫常壓下混合攪拌均勻即得高效堵漏材料。
[0018]實驗結(jié)果表明:鉆井用高效堵漏材料對縫寬為2_4mm的裂縫能有效封堵，堵漏過程中自身的濾失量很小，裂口處膠結(jié)致密，能夠快速封堵裂縫，承壓能力達(dá)7MPa以上。
[0019]實施例3
將20-50目的改性松木鋸末5%，80-100目的改性松木鋸末10%，150-250目改性松木鋸末15% ;貝殼粉30% ;以丙烯酸鈉、丙烯酰氧乙基二甲基芐基氯化銨、乙烯基三乙氧基硅烷、N, N-亞甲基雙丙烯酰胺共聚合成的彈性顆粒25% ; 100-400目的碳酸鈣15%，在常溫常壓下混合攪拌均勻即得高效堵漏材料。
[0020]實驗結(jié)果表明:鉆井用高效堵漏材料對縫寬為l_3mm的裂縫能有效封堵，堵漏過程中自身的濾失量很小，裂口處膠結(jié)致密，能夠快速封堵裂縫，承壓能力達(dá)7MPa以上。
[0021]實施例4
將20-50目的改性松木鋸末10%，80-100目的改性松木鋸末10%，150-250目改性松木鋸末10% ;貝殼粉25% ;以丙烯酸、丙烯酸鈉、丙烯酰氧乙基二甲基芐基氯化銨、乙烯基三乙氧基硅烷、N，N-亞甲基雙丙烯酰胺共聚合成的彈性顆粒25% ； 100-400目的碳酸鈣20%，在常溫常壓下混合攪拌均勻即得高效堵漏材料。
[0022]實驗結(jié)果表明:鉆井用高效堵漏材料對縫寬為4_6mm的裂縫能有效封堵，堵漏過程中自身的濾失量很小，裂口處膠結(jié)致密，能夠快速封堵裂縫，承壓能力達(dá)7MPa以上。
【主權(quán)項】
1.一種鉆井用高效堵漏材料，其特征在于其組成為:鋸末、貝殼粉、彈性顆粒、碳酸鈣；其中各組成的質(zhì)量百分比為:鋸末:10%~30% ；貝殼粉:30%~50% ;彈性顆粒:10%~30% ;碳酸鈣:10%~20%。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井用高效堵漏材料制備方法，其特征在于將上述組分的物質(zhì)按其組分及含量，在常溫常壓下混合攪拌均勻即得鉆井用高效堵漏材料。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井用高效堵漏材料制備方法，其特征在于鋸末采用20-50目 3%-15% ；80-100 目 4%-10% ； 150-250 目 3%_15% 混合而成。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的鉆井用高效堵漏材料制備方法，其特征在于鋸末的主要成份為松樹鋸末，并將鋸末通過堿化及陽離子交換進(jìn)行改性。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井用高效堵漏材料，其特征在于貝殼粉的粒度為1.5-3mm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井用高效堵漏材料，其特征在于彈性顆粒通過四種單體共聚而成，第一單體選自丙烯酰胺、丙烯酸鈉中的一種或其混合物；第二單體選自丙烯酰氧乙基二甲基芐基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基二甲基芐基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨中的一種；第三單體選自乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧乙氧基)??圭燒、乙稀基二異丙氧基??圭燒、Υ _甲基丙稀酷氧基丙基二甲氧基??圭燒、甲基丙烯酰氧基丙基三異丙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基甲基二甲氧基硅烷中的一種；第四單體選自二甲基二烯丙基氯化銨、Ν, Ν-亞甲基雙丙烯酰胺中的一種。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鉆井用高效堵漏材料，其特征在于四類聚合單體的質(zhì)量比例如下:第一單體:50-95% ;第二單體:1-40% ;第三單體:1-20% ;第四單體:0.01_1%。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井用高效堵漏材料，其特征在于碳酸鈣的粒度為100-400目。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鉆井用高效堵漏材料及其制備方法，涉及油氣田鉆井技術(shù)領(lǐng)域，其特征在于其組成為：鋸末、貝殼粉、彈性顆粒、碳酸鈣；其中各組成的質(zhì)量百分比為：鋸末：10%~30%；貝殼粉：30%~50%；彈性顆粒：10%~30%；碳酸鈣：10%~20%。將上述組分的物質(zhì)按其組分及含量，在常溫常壓下混合攪拌均勻即得鉆井用高效堵漏材料。本發(fā)明堵漏材料具有承壓能力高、封堵效果好、現(xiàn)場配置工藝簡單、施工安全可靠等優(yōu)點。
【IPC分類】C08F230/08, C08F220/56, C08F226/02, C08F220/06, C08F222/38, C09K8/42, C08F220/34
【公開號】CN105482790
【申請?zhí)枴緾N201410473634
【發(fā)明人】逯貴廣, 袁俊秀, 朱魁, 封心領(lǐng), 龐雨微
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 南化集團(tuán)研究院
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2014年9月17日