CN102134480B - 一种堵水剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种堵水剂，包括矿渣粉66-70份、高岭土3-7份、氧化钙3-7份、超细碳酸钙8-12份、硅酸钙6-10份、硅酸钠1-3份、聚阴离子纤维素0.5-1.5份和短棉绒0.5-2份，当堵漏剂挤至目的层停泵后便由易流动的悬浮体变成尚未凝固的粘稠态，因而堵漏剂可以有效地驻留在封堵部位而不漏失，从而提高了封堵成功率，进地层后先进入高渗出水层，短棉绒与凝胶物质硅酸钠结合，形成网架结构降低高渗出水层的渗透率，能较好解决出水层的层间渗透率差异，使得整个出水层封堵半径一致，克服了常规堵水剂在不同渗透率出水层封堵半径相差较大造成的有效期短的弊端，并且在井温、压力下同地层反应，紧密地胶结成一个整体，抗压强度高，实现出水层的高效封堵。

Description

一种堵水剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种堵水剂及其制备方法，属于油田化学技术领域。

背景技术

油田开发过程中的强采强注，地层经长期的注水冲刷，形成了很多次生大孔道，严重影响了油井的分采和水井的分注工作。同时由于多年的开发，因套管腐蚀穿孔造成油、水井套漏现象十分普遍，特别是水泥返高以上的套破井，不易封堵，且此类井数量较多，影响了油、水井的正常下作。

目前，油田常用水泥挤封法进行封堵，这种封堵方法一次成功率低，特别是对于套破井无有效堵漏剂。经分析，油水井套漏及大孔道不易封堵原因在于堵漏剂挤至目的层后凝固前已漏失；另外，针对油田开发后期油井水淹严重，用目前的封堵剂封堵后有效期较短。

在本领域，通常所说的触变性是指：配成的堵水液不但有较好的可泵性、流动性，便于施工，在进入地层漏失层位后能较快失水变稠，成固体泥饼；经地温升高反应后变成高强度堵塞物。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种抗压强度高、韧性好、封堵有效时间长的堵水剂及其制备方法。

为解决以上问题，本发明的技术方案如下：一种堵水剂，其特征在于：所述堵水剂包括以下重量份的成分：

矿渣粉66-70份、高岭土3-7份、氧化钙3-7份、超细碳酸钙8-12份、硅酸钙6-10份、硅酸钠1-3份、聚阴离子纤维素0.5-1.5份和短棉绒0.5-2份。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述堵水剂包括以下重量份的成分：

矿渣粉68份、高岭土5份、氧化钙5份、超细碳酸钙10份、硅酸钙8份、硅酸钠2份、聚阴离子纤维素1份和短棉绒1份。

堵水剂的制备方法为：按照所述重量份取各成分并磨碎至200-400目，在常温常压、封闭条件下，将所述成分搅拌、混合均匀，得到堵水剂。

本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有以下优点：各种成分相互作用，使得堵水剂具有良好的触变性和流动性，当堵漏剂挤至目的层停泵后便由易流动的悬浮体变成尚未凝固的粘稠态，因而堵漏剂可以有效地驻留在封堵部位而不漏失，也可以克服“倒吸”现象，从而提高了封堵成功率；

堵水剂挤进地层后先进入高渗出水层，聚阴离子纤维素、短棉绒与凝胶物质硅酸钠结合，并快速形成网架结构，快速降低高渗出水层的渗透率，使得后来的堵水剂能够挤入低渗出水层，能较好解决出水层的层间渗透率差异，使得整个出水层封堵半径一致，克服了常规堵水剂在不同渗透率出水层封堵半径相差较大造成的有效期短的弊端，并且在井温、压力下同地层反应，紧密地胶结成一个整体，抗压强度高，实现出水层的高效封堵。

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

具体实施例

实施例1，一种堵水剂，包括以下重量份的成分：矿渣粉68份、高岭土5份、氧化钙5份、超细碳酸钙10份、硅酸钙8份、硅酸钠2份、聚阴离子纤维素1份和短棉绒1份；

以上堵水剂按照以下步骤制备：将以上成分中矿渣粉磨碎至400目，高岭土磨碎至400目，氧化钙、超细碳酸钙磨碎至300目，硅酸钙磨碎至200目，在常温常压、封闭条件下，将所述成分搅拌、混合均匀，得到粉状堵水剂；

进行堵水施工时，用水配制，形成悬浮性水溶液，堵水剂与水的重量配比为1∶1。

实施例2，一种堵水剂，包括以下重量份的成分：矿渣粉66份、高岭土3份、氧化钙3份、超细碳酸钙8份、硅酸钙6份、硅酸钠1份、聚阴离子纤维素0.5份和短棉绒0.5份。

以上堵水剂按照以下步骤制备：将以上成分中矿渣粉磨碎至400目，高岭土磨碎至400目，氧化钙、超细碳酸钙磨碎至300目，硅酸钙磨碎至200目，在常温常压、封闭条件下，将所述成分搅拌、混合均匀，得到粉状堵水剂。

进行堵水施工时，用水配制，形成悬浮性水溶液，堵水剂与水的重量配比为1∶2。

实施例3，一种堵水剂，包括以下重量份的成分：矿渣粉70份、高岭土7份、氧化钙7份、超细碳酸钙12份、硅酸钙10份、硅酸钠-3份、聚阴离子纤维素1.5份和短棉绒2份。

以上堵水剂按照以下步骤制备：将以上成分中矿渣粉磨碎至400目，高岭土磨碎至400目，氧化钙、超细碳酸钙磨碎至300目，硅酸钙磨碎至200目，在常温常压、封闭条件下，将所述成分搅拌、混合均匀，得到粉状堵水剂。

进行堵水施工时，用水配制，形成悬浮性水溶液，堵水剂与水的重量配比为1∶0.5。

以上实施例中，矿渣粉由首钢迁安循环经济产业园生产，也可以使用日照钢厂、长钢瑞昌公司生产的产品。

高岭土由丹东天赐阻燃材料科技有限公司生产，也可以使用灵寿县中石恒达矿产品加工厂、兖矿北海高岭土有限公司的产品。

超细碳酸钙由山东邹平一诺填充材料有限公司生产，也可以使用立达超微工业(苏州)有限公司、山东淄博华齐精细化工厂的产品。

聚阴离子纤维素由河北铭泰化工有限公司生产，也可以使用保定市华辉纤维素有限公司、上海长光企业发展有限公司的产品。

短棉绒由宿迁市永洲短棉绒加工厂生产，也可以使用宿豫县永洲短棉绒加工厂、枣阳市蔡阳轧花厂的产品。

硅酸钠由广东省佛山市南海中发水玻璃厂生产，也可以使用广州市越盛化工有限公司、永清县星河化工厂的产品。

硅酸钙由泰安市信德硅酸钙制品有限公司生产，也可以使用河北星辰保温材料有限公司、泰和方盛建材有限公司的产品。

经检测，以上三个实施例所得堵水剂的技术指标如下：

项目	指标
		外观	灰褐色粉末
水溶性	形成悬浮水溶液
		水份(％)	≤10

抗温、抗压性	在30-150℃内能成胶固化，不水解破胶
		强度(MPa)	抗压强度≥25

检测仪器为固井水泥测试仪，检测方法为固井水泥测试法，经试验，实施例1所得堵水剂的效果最好。

根据不同井况，以下是应用本发明所得堵水剂的几种挤注工艺方法：

(一)下挤堵管柱：用于封堵部位较深的井

1、封上采下的井，采用打悬空水泥塞、电缆桥塞、机械桥塞、填砂措施，将下部油层保护起来，待上部油层封堵后再钻塞、冲砂。

2、封下采上的井，采取打桥塞、填砂工艺，将下部油层封堵，这类井只要井况允许，采用打桥塞的办法。施工速度快、定位准确，适合于小隔层井。

3、堵中间采上下的井，采取以下工艺：

(1)下部填砂或打桥塞，上部用封隔器分开，挤堵中间层位。

(2)98-1型跨式分层挤注管柱

98-1型跨式分层挤注管柱能够实现分层挤堵堵剂，最高耐温130℃，最该耐压40MPa，施工后不留灰塞，缩短了作业时间，降低了成本。

(二)不下挤堵管柱，采用平推方式：用于封堵部位较浅的井，特别是水泥返高以上的套漏井。

自2004年至2010年9月份，将本发明堵水剂用于油田开发的挤堵作业，封堵有限期平均达到5年。

应用范围：

1.所有炮眼封堵；

2.所有层位封堵；

3.封固段套漏封堵；

4.套坏封堵；

5.窜槽封堵，井口封堵、套坏封堵。

Claims (2)

1.一种堵水剂，其特征在于：所述堵水剂包括以下重量份的成分：

矿渣粉66-70份、高岭土3-7份、氧化钙3-7份、超细碳酸钙8-12份、硅酸钙6-10份、硅酸钠1-3份、聚阴离子纤维素0.5-1.5份和短棉绒0.5-2份；

所述堵水剂按照以下方法制备：按照所述重量份取各成分并磨碎至200-400目，在常温常压、封闭条件下，将所述成分搅拌、混合均匀，得到堵水剂。

2.如权利要求1所述的一种堵水剂，其特征在于：所述堵水剂包括以下重量份的成分：

矿渣粉68份、高岭土5份、氧化钙5份、超细碳酸钙10份、硅酸钙8份、硅酸钠2份、聚阴离子纤维素1份和短棉绒1份。