CN102191024A

CN102191024A - 一种可固化堵漏剂

Info

Publication number: CN102191024A
Application number: CN2011100883044A
Authority: CN
Inventors: 杨智光; 徐永辉; 刘永贵; 何恕; 赵晓竹; 姜强; 宗广英
Original assignee: Daqing Petroleum Administration Bureau
Current assignee: Daqing Petroleum Administration Bureau; China National Petroleum Corp
Priority date: 2011-04-11
Filing date: 2011-04-11
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2031-04-11
Also published as: CN102191024B

Abstract

本发明涉一种可固化堵漏剂。该可固化堵漏剂包括下列组分，各组分按重量百分比配比：可固化材料高炉矿渣35～50%、高滤失材料硅藻土或粉煤灰5～15%、纤维材料石棉纤维、棉纤维或玉米芯15～25%、柔弹性膨胀材料弹性轮胎橡胶2～5%及可酸溶材料碳酸钙20～30%。该堵漏剂可单独使用、固化时间可控、封堵效率高、不依赖于漏层孔隙及裂缝尺寸、可用于裂缝性、溶洞性非储层及储层漏失的高效智能可固化堵漏剂。

Description

一种可固化堵漏剂

技术领域

本发明涉及一种石油钻井工程用堵漏剂，特别涉及一种新型高效智能可固化堵漏剂。

背景技术

井漏是钻井过程中普遍存在的技术难题之一，井漏的发生会损失大量钻井液材料、耗费钻井时间，还有可能引起卡钻、井喷、井塌等一系列复杂事故, 造成重大经济损失。

目前处理中小裂缝性漏失仍以复合堵漏剂为主，该堵漏剂对地层空隙或裂缝依赖性较强，若漏剂颗粒粒径与漏失地层孔喉直径匹配不合理，将起不到有效的堵漏作用。而对付大裂缝及溶洞性漏失则主要以化学方法为主，采用具有固化性质的水泥、树脂及自胶结等化学堵漏剂进行堵漏。水泥堵漏过程中，水泥浆不容易在漏失通道滞留，常因漏入地层深处而导致堵漏失败，且由于水泥浆的凝固特性，其注入时间必须严格控制，施工难度大；而树脂则只能在特定的温度范围内固化，使用温度范围窄，且与其它堵漏剂相比成本较高，施工难度大。而一些新型自胶结堵漏剂固化时间长、不易控制，堵漏后对钻井液性能影响较大，且单独使用时堵漏效果不是很理想，往往需要与其它复合材料同时使用。同时，多数堵漏剂酸溶率低，对储层有潜在伤害,不适合应用于储漏同层的漏失层。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种可固化堵漏剂，该堵漏剂可单独使用、固化时间可控、封堵效率高、不依赖于漏层孔隙及裂缝尺寸、可用于裂缝性、溶洞性非储层及储层漏失的高效智能可固化堵漏剂。

本发明采用的技术方案是：该可固化堵漏剂包括下列组分，各组分按重量百分比配比：可固化材料高炉矿渣35～50%、高滤失材料硅藻土或粉煤灰5～15%、纤维材料石棉纤维、棉纤维或玉米芯15～25%、柔弹性膨胀材料弹性轮胎橡胶2～5%及可酸溶材料碳酸钙20～30%。

上述方案中的轮胎橡胶为费旧轮胎磨成的橡胶颗粒，当粒径为80-100目时橡胶颗粒具有高弹性。

本发明具有如下有益效果：1）封堵速度快、封堵效率高：堵漏剂中含有的高滤失材料，配置成的堵漏液可在压差作用下迅速失水，浆液中的纤维材料及柔弹性材料会迅速填塞堵漏通道，可固化材料则会在漏失通道中形成具有一定初始强度的固结体从而封堵漏失层，堵漏剂固化时间在6～24小时可调。2）封堵范围广，不依赖于漏层孔隙及裂缝尺寸：堵漏剂组份中可固化材料可在纤维材料及柔弹性材料堵塞漏失通道减缓漏失后固化，形成具有一定初始强度的固结体从而封堵漏失层。柔弹性膨胀材料则可在压差作用下被挤进空隙或裂缝，而后在恢复原形过程中封堵漏失通道。3）酸溶率高，可用于储漏同层：组份中材料以酸溶性材料为主，使得该防漏堵漏剂形成的封堵层能够在酸化后被破坏而酸化解堵，达到保护储层的目的，既可用于非储层漏失又可用于储层漏失。4）无需与复合堵漏剂等同时使用。5）堵漏后期对钻井液性能影响小，能够保持钻井液性能稳定。

6）施工工艺简单，使用时，可用清水直接配置，无需配置专门的携带液，施工简单，成本低。

具体实施方式：

下面结合具体实例对本发明作进一步说明。

实施例1、

在混合机中投入可固化材料高炉矿渣35千克、高滤失材料硅藻土15千克、纤维材料石棉纤维15千克、柔弹性膨胀材料弹性轮胎橡胶5千克、可酸溶材料碳酸钙30千克混合均匀。

实施例2、

在混合机中投入可固化材料高炉矿渣45千克、高滤失材料粉煤灰10千克、纤维材料玉米芯20千克、柔弹性膨胀材料弹性轮胎橡胶2千克、可酸溶材料碳酸钙23千克混合均匀。

实施例3、

在混合机中投入可固化材料高炉矿渣40千克、高滤失材料硅藻土15千克、纤维材料玉米芯20千克、柔弹性膨胀材料弹性轮胎橡胶2千克、可酸溶材料碳酸钙23千克混合均匀。

实施例4、

在混合机中投入可固化材料高炉矿渣48千克、高滤失材料粉煤灰15千克、纤维材料15石棉纤维千克、柔弹性膨胀材料弹性轮胎橡胶2千克、可酸溶材料碳酸钙20千克混合均匀。

实施例5、

在混合机中投入可固化材料高炉矿渣35千克、高滤失材料硅藻土20千克、纤维材料棉纤维18千克、柔弹性膨胀材料弹性轮胎橡胶2千克、可酸溶材料25千克混合均匀。

使用时将可固化堵漏剂配成重量浓度为35～55%的堵漏浆液，溶剂为水。

固化时间的测定:

将配制好的堵漏剂搅拌均匀, 倒入烧杯中, 放入恒温50℃水浴中每隔30min测定一次, 临近初凝时每隔15min测定一次, 求出凝结时间。表1为不同实施例固化时间测定数据：

不同实施例固化时间测定表1

变量	凝结时间（h）
		40%实施例1堵漏浆	7.2
40%实施例2堵漏浆	6.6
		40%实施例3堵漏浆	6.9
40%实施例4堵漏浆	6.3
		40%实施例5堵漏浆	7.1
50%实施例2堵漏浆	6.3
		50%实施例4堵漏浆	6.0

从表1可以看出，按照实施例所配制的堵漏剂固化时间短，能够满足现场施工要求。

抗压强度的测定：

将堵漏剂置于50℃温度下的水浴中养护48小时，用强度测试仪测定固化后堵漏剂发生形变时的强度, 即为抗压强度。50℃下各实施例所配制堵漏剂抗压强度见表2：

不同实施例抗压强度测定表2

变量	抗压强度（MPa）
		40%实施例1堵漏浆	7.6
40%实施例2堵漏浆	8.5
		40%实施例3堵漏浆	8.1
40%实施例4堵漏浆	9.1
		40%实施例5堵漏浆	7.8
50%实施例2堵漏浆	8.8
		50%实施例4堵漏浆	9.2

从表2可以看出，可固化堵漏剂固化后具有较高的抗压强度，能够满足封堵后抗压要求。

封堵率的测定：

用环氧树脂胶粘石英砂, 制备人造岩芯进行封堵实验。岩芯直径为2.5cm，长度为8.0cm，先注入清水，测岩芯渗透率, 然后注入可固化堵漏剂, 在50℃温度下养护48小时，再用清水测岩芯渗透率。

封堵率=（堵前渗透率一堵后渗透率）/堵前渗透率

各实施例所配制堵漏剂封堵率见表3：

不同实施例所配制堵漏剂封堵率表3

Figure 2011100883044100002DEST_PATH_IMAGE002

由表3可见, 研制的高强度堵漏剂封堵率均在97%以上，封堵效果好。

Claims

1.一种可固化堵漏剂，包括下列组分，各组分按重量百分比配比：可固化材料高炉矿渣35～50%、高滤失材料硅藻土或粉煤灰5～15%、纤维材料石棉纤维、棉纤维或玉米芯15～25%、柔弹性膨胀材料弹性轮胎橡胶2～5%及可酸溶材料碳酸钙20～30%。

2.根据权利要求1所述的可固化堵漏剂，其特征为：可固化材料高炉矿渣，粒径为100-300目；高滤失材料硅藻土或粉煤灰，粒径为150-300目；纤维材料石棉纤维、棉纤维或玉米芯，粒径为4-12目；柔弹性膨胀材料高弹性轮胎橡胶，粒径为80-100目；可酸溶材料碳酸钙，粒径为400-800目。