CN101492600B

CN101492600B - 钻井液用屏蔽暂堵剂

Info

Publication number: CN101492600B
Application number: CN2008101779421A
Authority: CN
Inventors: 陈清安; 陈胜国
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-11-19
Filing date: 2008-11-19
Publication date: 2011-02-16
Anticipated expiration: 2028-11-19
Also published as: CN101492600A

Abstract

本发明公开了钻井液用屏蔽暂堵剂，它由30-70％wt的中分子凝胶材料和30-70％wt的降滤失性材料组成，所述中分子凝胶材料为楠木类衍生物，所述降滤失性材料是由40-60％wt的褐煤、5-20％wt的无水亚硫酸钠、5-20％wt的焦亚硫酸钠、5-20％wt的氢氧化钠、2-8％wt的甲醛、2-8％wt的碳酸钠和5-20％wt的氯乙酸反应形成的缩合物。本发明无毒无害，具有无荧光干扰性和润滑性，不起泡沫，致密相链接的膜抗压能力强，隔膜压力传递性好，具有变形性、可塑性和缓冲压力性，能有效封堵钻井中遇到的不同渗透性地层以及较大面积的裂缝、裂隙以及中小溶洞，防止井漏发生，减小储层损害，且使用成本又较低，节约了材料，简化了配制工艺，提高了钻井效率适用深井和大径井中钻井使用，还可适用在海水和盐水中使用。

Description

钻井液用屏蔽暂堵剂

技术领域

本发明涉及石油、天然气钻探开发工程中使用的钻井液用封堵暂堵剂。

背景技术

近年来，随着油气勘探开发地域的扩展，所开采的地层越来越深，地层条件愈趋复杂，开采难度越来越大。因此在钻探开发过程中都必须采取有效的措施，以保证钻井作业的顺利进行，特别是对于油气开采的复杂难题—井漏来说，更是当今迫不及待要解决的技术问题。因为在钻井、压井、固井和测试作业中，一旦发生井漏，不仅延误钻井时间，且还可能会引起井塌、卡钻和井喷等事故发生，甚至导致井眼报废等重大事故，造成重大的经济损失。针对钻井作业中存在的井漏问题，目前已开发了一些堵漏剂，以减少或防止钻井中发生井漏事故，其中应用比较多的主要有下列几种类型，一种是桥架和填充类堵漏剂，二种是化学凝胶类堵漏剂。其中桥架和填充类堵漏剂封堵效果不是很理想，特别是用来封堵井壁较大面积的裂缝、裂隙以及中小溶洞的封堵效果不好；化学凝胶类堵漏剂虽然堵漏效果比较好，但其价格昂贵，使用成本高。

发明内容

针对上述现有技术中堵漏暂剂存在的问题，本发明提出了一种既能有效封堵钻井中遇到的不同渗透性地层以及较大面积的裂缝、裂隙以及中小溶洞，防止井漏发生，减小储层损害，且使用成本又低于化学凝胶类的钻井液用屏蔽暂堵剂。

本发明要解决的技术问题所采取的技术方案是：所述钻井液用屏蔽暂堵剂是一种经过聚合工艺处理而形成的灰色流动粉末，它由30-70％wt的中分子凝胶材料和30-70％wt的降滤失性材料组成，所述中分子凝胶材料为楠木类衍生物，所述降滤失性材料是由40-60％wt的褐煤、5-20％wt的无水亚硫酸钠、5-20％wt的焦亚硫酸钠、5-20％wt的氢氧化钠、2-8％wt的甲醛、2-8％wt的碳酸钠和5-20％wt的氯乙酸反应形成的缩合物。

本发明所述的降滤失性材料是由褐煤、无水亚硫酸钠、焦亚硫酸钠、氢氧化钠、甲醛、碳酸钠和氯乙酸在100℃下反应4-6小时而形成的缩合物，其缩合物中含有磺酸根团和羧甲基。

本发明的形成机理是：利用特殊聚合工艺处理纳米技术，精炼制取的中分子凝胶物，能在井壁岩石表面浓缩形成胶链膜，依靠其凝胶物的聚集凝胶吸力及其可变形性，能覆盖岩石表面较大范围的孔喉，在井壁岩石表面形成密无渗透封堵膜层，有效封堵不同渗透性地层和裂缝、微裂缝泥页岩地层，在井壁的外围形成链接保护层，形成一道阻隔膜，并随外层地形变化发挥其变形渗透到地层中，实现接近零渗透钻井。

本发明的所述钻井液用屏蔽暂堵剂与现有技术相比具有的特点是：

1、本发明经检测，无毒无害，具有无荧光干扰性和润滑性，不起泡沫，

2、本发明封堵胶链膜能在井壁较大面积的裂缝和不小溶洞表面上形成阻隔保护层，从而提高滤失压力和破裂压力强度，较好地解决钻长裸眼多套压力层系或压力衰竭和地层易发生的漏失、卡井、坍塌和油层损害，

3、本发明聚集胶粘度性和静态水分散性慢，在水溶液中受分散性能影响小，能保持其浓度，井液滤失小，

4、本发明形成的致密膜具有足够长的烃链，由于含有磺酸根团，封暂剂抗温性能达到120度以上，适用深井和大径井中钻井使用，又因为含有羧甲基，封堵剂抗盐性好，可适用在海水和盐水中使用，

5、本发明存在的致密相链接的膜抗压能力强，隔膜压力传递性好，具有变形性、可塑性和缓冲压力性，

本发明所述钻井液用屏蔽暂堵剂，其技术性能指标是：

1、外观：灰色自由流动粉末 2、水份％：≤10

3、细度：≤0.9mm 4、筛余量％：≤10％

5、API滤失量(ml)：≤5 6、封堵速度(秒)：≤20

7、封闭滤失量(ml)：≤30 8、PH值：6-8

9、表观粘度(mpa.s)：8-10

10、荧光级别：按SY/T5788.3-1999和Q/XL0101-1998，经新疆石油管理局钻井工艺研究院检测：无明显荧光显示

11、起泡性：高速搅拌30分钟、静置5分钟，未见明显泡沫

具体实施方式

实施例1，所述钻井液用屏蔽暂堵剂由50％wt的中分子凝胶材料和50％wt的降滤失性材料相混合配制而成，所述中分子凝胶材料为楠木类衍生物，所述降滤失性材料是由50％wt的褐煤、10％wt的无水亚硫酸钠、10％wt的焦亚硫酸钠、10％wt的氢氧化钠、5％wt的甲醛、5％wt的碳酸钠和10％wt的氯乙酸在100℃下反应4-6小时形成的缩合物。其缩合物中含有磺酸根团和羧甲基。

所述钻井液用屏蔽暂堵剂经检测其性能指标是：

1、外观：灰色自由流动粉末 2、水份％：9.2

3、细度：0.75mm 4、筛余量％：9％

5、API滤失量(ml)：4.3 6、封堵速度(秒)：17

7、封闭滤失量(ml)：22 8、PH值：7

9、表观粘度(mpa.s)：9

11、起泡性：高速搅拌30分钟、静置5分钟，未见明显泡沫

实施例2，所述钻井液用屏蔽暂堵剂由40％wt的中分子凝胶材料和60％wt的降滤失性材料相混合配制而成，所述中分子凝胶材料为楠木类衍生物，所述降滤失性材料是由60％wt的褐煤、7％wt的无水亚硫酸钠、8％wt的焦亚硫酸钠、10％wt的氢氧化钠、7％wt的甲醛、3％wt的碳酸钠和5％wt的氯乙酸在100℃下反应4-6小时形成的缩合物。其缩合物中含有磺酸根团和羧甲基。

所述钻井液用屏蔽暂堵剂经检测其性能指标是：

1、外观：灰色自由流动粉末 2、水份％：8.5

3、细度：0.71mm 4、筛余量％：8.5％

5、API滤失量(ml)：4.7 6、封堵速度(秒)：15

7、封闭滤失量(ml)：26 8、PH值：7.6

9、表观粘度(mpa.s)：8.5

11、起泡性：高速搅拌32分钟、静置6分钟，未见明显泡沫

实施例3，所述钻井液用屏蔽暂堵剂由65％wt的中分子凝胶材料和35％wt的降滤失性材料相混合配制而成，所述中分子凝胶材料为楠木类衍生物，所述降滤失性材料是由40％wt的褐煤、14％wt的无水亚硫酸钠、6％wt的焦亚硫酸钠、15％wt的氢氧化钠、4％wt的甲醛、6％wt的碳酸钠和15％wt的氯乙酸在100℃下反应4-6小时形成的缩合物。其缩合物中含有磺酸根团和羧甲基。

所述钻井液用屏蔽暂堵剂经检测其性能指标是：

1、外观：灰色自由流动粉末 2、水份％：8.1

3、细度：0.76mm 4、筛余量％：8.3％

5、API滤失量(ml)：3.3 6、封堵速度(秒)：14.3

7、封闭滤失量(ml)：28 8、PH值：7.9

9、表观粘度(mpa.s)：8.1

11、起泡性：高速搅拌35分钟、静置4分钟，未见明显泡沫

Claims

1.钻井液用屏蔽暂堵剂，其特征在于：它由30-70％wt的中分子凝胶材料和30-70％wt的降滤失性材料组成，所述中分子凝胶材料为楠木类衍生物，所述降滤失性材料是由40-60％wt的褐煤、5-20％wt的无水亚硫酸钠、5-20％wt的焦亚硫酸钠、5-20％wt的氢氧化钠、2-8％wt的甲醛、2-8％wt的碳酸钠和5-20％wt的氯乙酸在100℃下反应4-6小时形成的缩合物，其缩合物中含有磺酸根团和羧甲基。