CN103160262B - 一种油井储层裂缝堵漏剂、其制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种油井储层裂缝堵漏剂、其制备方法及其应用，所述堵漏剂包括如下重量百分比的成分：可酸溶性纤维材料10～15％、可降解高分子化合物5～15％、可油溶惰性颗粒材料25～35％、可降解延迟膨胀剂4～5％、可酸溶无机盐28～35％、余量为水；优选为可酸溶性纤维材料14％、可降解高分子化合物4～14％、可油溶惰性颗粒材料34％、可降解延迟膨胀剂4％、可酸溶无机盐34％、余量为水。本发明使用可酸溶、可油溶、可降解材料按纤维长短搭配、颗粒粗细搭配、填充材料软硬搭配三个特点配制形成堵漏剂，满足潜山裂缝缝宽不确定地层的堵漏。
Description
技术领域
本发明是关于一种油井储层裂缝堵漏剂、其制备方法及其应用。
背景技术
井漏是钻井过程中常见的井下复杂情况。井漏尤其是潜山段井漏的发生不仅损耗钻井液、造成储层伤害、延长钻井时间、增加钻井成本，而且容易导致井下复杂情况的发生，如卡钻、井塌、井喷等，潜山段发生井漏之后常常伴随着井涌且伴有硫化氢产出，加大井控风险，漏失量大以后，无法继续维持钻进，不能钻达地质要求的井深。为了堵住漏层，必须利用各种堵漏物质，在距井筒很近范围的漏失通道里建立一道屏障，用以隔断漏液的通道。目前采用较为普遍的钻井堵漏剂为桥接堵漏剂，具有经济价廉、使用方便、施工安全等优点，不足之处是对选择堵漏材料不能酸溶、不能油溶、不能降解，会对潜山储层造成永久伤害，使油气产量减少，甚至发生采不出油气的情况。
本发明针对目前潜山裂缝储层易发生漏失，常规钻井堵漏剂会造成潜山裂缝储层伤害的问题，提供一种可酸溶、可油溶、可降解的潜山裂缝储层钻井堵漏剂。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种油井储层裂缝堵漏剂，本发明的堵漏剂制作简便、使用安全、承压能力高、适用温度广，能防止油气层可能发生的永久性堵塞，尤其适用于潜山裂缝性储层堵漏。
本发明的另一目的在于提供所述油井储层裂缝堵漏剂的制备方法。
本发明的再一目的在于提供所述油井储层裂缝堵漏剂的应用。
为达上述目的，一方面，本发明提供了一种油井储层裂缝堵漏剂，所述堵漏剂包括如下重量百分比的成分：
可酸溶性纤维材料10～15％、可降解高分子化合物5～15％、可油溶惰性颗粒材料25～35％、可降解延迟膨胀剂4～5％、可酸溶无机盐28～35％、余量为水。
其中优选为可酸溶性纤维材料14％、可降解高分子化合物4～14％、可油溶惰性颗粒材料34％、可降解延迟膨胀剂4％、可酸溶无机盐34％、余量为水。
其中所述的百分比是以最后配制好的所述堵漏剂总重量为100％计。
根据本发明所述的堵漏剂，优选所述的可酸溶性纤维材料为聚酰胺纤维，具体是一种由酰胺键(-CO-NH-)连接的聚酰胺纤维；
这种聚酰胺纤维为本领域所常用，本领域技术人员均清楚的知晓这种聚酰胺纤维，本领域技术人员在阅读本发明说明书后，只要选择本领域常用的符合相应国家质量标准的聚酰胺纤维即可；譬如可以优选的是尼龙66或尼龙6。
所述的可降解高分子化合物为磺酸盐共聚物，如DSP磺酸盐共聚物，再譬如市售DSP-2或DSP-3；
所述的磺酸盐共聚物DSP结构为本领域技术人员所知晓，任何商购的符合本领域相应质量标准的DSP均可用于本发明的实施并实现本发明目的，譬如山东得顺源石油科技有限公司生产的DSP-2。
所述的可油溶惰性颗粒材料为在井下温度会软化的油溶性沥青；
这种油溶性沥青为本领域所常用，本领域技术人员可以选择现有技术常规油溶性沥青应用于本发明，譬如克拉玛依90号沥青。
其中所述的井下温度为当前生产状态的井下的通常温度，本领域技术人员均清楚知晓这个温度，譬如可以为大于100℃，其中更普遍的是100～140℃。
所述的可降解延迟膨胀剂为可降解体型聚合物，例如体型聚丙烯酰胺类共聚物；
这种体型丙烯酰胺类化合物为本领域所常用，本领域技术人员清楚的知晓所述的体型聚丙烯酰胺类共聚物，譬如优选的是在聚丙烯酰胺聚合物中引入辅助剂环氧树脂(譬如双酚A型环氧树脂)，用交联剂(譬如优选的是过氧化二异丙苯)，交联出立体型网状聚合物；譬如山东石大创新有限公司生产的延迟膨胀剂YH-1。
所述的可降解延迟膨胀剂在100℃以上，300小时降解完全。
所述的可酸溶无机盐为碳酸钙颗粒。
根据本发明所述的堵漏剂，优选所述纤维长度为5～25mm，直径0.5～1.5mm；所述惰性颗粒材料直径为1～6mm；所述无机盐颗粒直径为200目和3～4mm。
根据本发明所述的堵漏剂，优选所述纤维材料的组成为：长度15～25mm可酸溶性长纤维60～75％、长度大于等于5mm至小于15mm可酸溶性短纤维25～40％(这里所述的百分比是以纤维材料总质量为100％计，为质量百分比)；所述惰性材料的组成为：颗粒直径0.5～1.5mm左右油溶性沥青45～55％、2～3mm左右油溶性沥青25～30％和5～6mm左右油溶性沥青20～25％(这里所述的百分比是以惰性颗粒材料总质量为100％计，为质量百分比)；所述无机盐的组成为：200目超细钙颗粒65～85％、3～4mm碳酸钙颗粒15～35％(这里所述的百分比是以无机盐总质量为100％计，为质量百分比)。
本发明使用可酸溶、可油溶、可降解材料按以上配方配制，具有纤维长短搭配，颗粒粗细搭配，填充材料软硬搭配三个特点，满足潜山裂缝缝宽不确定的地层的堵漏。完成钻井后可进行酸化解堵，返排出油油溶解堵，高温降解解堵，达到堵漏和油气层保护的目的。
另一方面，本发明还提供了一种所述堵漏剂的制备方法，
通过混合漏斗在水中加入5～15％可降解高分子化合物DSP，配制成漏斗粘度100～120s的水溶液，再向水溶液中加入10～15％可酸溶性纤维材料、25～35％可油溶惰性颗粒材料、4～5％可降解延迟膨胀剂、28～35％可酸溶无机盐进行复配，混合均匀后即为成品。
再一方面，本发明还提供了所述堵漏剂在油井储层裂缝封堵中的应用。
根据本发明所述的应用，优选所述的油井裂缝为潜山段裂缝。
又一方面，本发明还提供了应用所述堵漏剂封堵油井储层裂缝的方法，所述方法包括如下步骤：将所述堵漏剂泵入至漏失层，静止堵漏8小时即可。
其中堵漏剂的用量可以由本领域技术人员根据自身经验来进行控制，本发明优选的为，以漏层上下各100米的井筒体积计算堵漏剂的泵入量；如漏层在井底，则以200米井筒体积计算堵漏剂的泵入量。
其中泵入参数可以由本领域技术人员根据现有技术来控制，甚至根据现场情况依据自身经验进行调整，譬如本发明优选的是：泵入时以缓慢泵入为宜，一般以钻进排量的30～80％，泵压以钻进时的30～80％进行施工。
其中堵漏剂的泵入层位可以按照现有技术其他堵漏剂的泵入层位，本发明优选的是：漏失层上下100米的位置，如漏层为井底，则泵入层位为漏层以上200米。
本发明可以进一步优选的是，将定量的堵漏剂泵入漏失层位后，将钻具提离漏失层位，直到进入上层套管或井壁稳定井段，并保持堵漏浆静止8小时，以保证部分堵漏浆进入漏层，并通过膨胀达到封堵漏层的目的。
综上所述，本发明提供了一种油井储层裂缝堵漏剂、其制备方法及其应用。
本发明的可酸溶、可油溶、可降解潜山裂缝储层钻井堵漏剂有以下优点：
(1)纤维长短搭配，有利于纤维在不同宽度裂缝上架桥。
(2)颗粒粗细搭配，有利于颗粒对不同尺寸缝洞的桥堵。
(3)填充材料软硬搭配，有利于对纤维架桥和颗粒桥堵后的屏障进一步充填，使承压能力进一步提高。
(4)所使用的材料分别具有油溶、酸溶和降解的特性，能防止可能发生的油气层的永久性堵塞，有效保护油气层。
(5)适用于潜山裂缝储层堵漏，且适用范围广、堵漏效果好、配制简单、使用安全。
具体实施方式
以下通过具体实施例详细说明本发明的实施过程和产生的有益效果，旨在帮助阅读者更好地理解本发明的实质和特点，不作为对本案可实施范围的限定。
实施例1：
所述钻井堵漏剂的组分和重量配比是：尼龙6614％、DSP-215％、90号沥青34％、延迟膨胀剂YH-14％、碳酸钙颗粒33％。
其中尼龙66的组分和重量配比是：15～25mm尼龙6675％、5～15mm尼龙6625％。90号沥青的组分和重量配比是：1mm左右90号沥青50％、3mm左右90号沥青25％、6mm左右90号沥青25％。碳酸钙颗粒的组分和重量配比是：200目超细钙颗粒85％、3～4mm碳酸钙颗粒15％。
制备时先将DSP-2加入水中充分溶解，形成100～120S粘度的基浆，然后与配方中其他组分混合均匀即可。
针对潜山井完井过程中的漏失，取上述制备的堵漏产品进行承压实验，考查了1～4mm缝宽条件下，该配方1～5MPa承压情况。4mm缝宽情况有关实验数据如下：
表1、4mm缝宽承压试验
由表1可以看出，该配方对1～4mm不同缝宽的裂缝堵漏效果好。
表1中所述常规堵漏技术是指利用核桃壳、棉籽壳、杏仁壳等堵漏材料进行堵漏。
实施例2
南堡23-P2006是南堡2号构造潜山油藏开发井，主要目的层段为潜山奥陶系油气层。2011年4月26日在井深5235米钻遇潜山裂缝井漏，发生失返性漏失，按如下配方配制堵漏浆：尼龙6615％、DSP-210％、90号沥青25％、延迟膨胀剂YH-14％、碳酸钙颗粒35％、余量为水。
其中尼龙66的组分和重量配比是：15～25mm尼龙6660％、5～15mm尼龙6640％。90号沥青的组分和重量配比是：1mm左右90号沥青45％、3mm左右90号沥青30％、6mm左右90号沥青25％。碳酸钙颗粒的组分和重量配比是：200目超细钙颗粒75％、3～4mm碳酸钙颗粒25％。
泵入该堵漏浆至漏失层，起钻至套管鞋之上静止堵漏8小时后，下钻，在漏层之上50米用正常排量三分之一小排量开泵循环下探，未见漏失，下钻到底恢复正常钻进，堵漏成功。
针对潜山井完井过程中的漏失，取上述制备的堵漏产品在室内进行承压实验，考查了1～4mm缝宽条件下，该配方1～5MPa承压情况。4mm缝宽情况有关实验数据如下：
表2、4mm缝宽承压试验
由表2可以看出，该配方对1～4mm不同缝宽的裂缝堵漏效果好。
表2中所述常规堵漏技术是指利用核桃壳、棉籽壳、杏仁壳等堵漏材料进行堵漏。
实施例3：
高3102-9井是高96平台一口三开五段制定向井，该井在钻进至3756米突然发生失返性漏失；经过2次常规堵漏无效后，按如下配方进行堵漏：尼龙6610％、DSP-25％、90号沥青25％、延迟膨胀剂YH-15％、碳酸钙颗粒34％、余量为水。
其中纤维材料的组分和重量配比是：15～25mm尼龙6670％、5～15mm尼龙6630％。90号沥青的组分和重量配比是：1mm左右90号沥青55％、3mm左右90号沥青25％、6mm左右90号沥青20％。碳酸钙颗粒的组分和重量配比是：200目超细钙颗粒65％、3～4mm碳酸钙颗粒35％。
泵入配制好的堵漏浆至漏层，起钻至1200米静止堵漏，下钻到底排量由10L/s逐步提到30L/s，堵漏成功。
针对该井完井过程中的漏失，取上述制备的堵漏产品在室内进行承压实验，考查了1～4mm缝宽条件下，该配方1～5MPa承压情况。4mm缝宽情况有关实验数据如下：
表3、4mm缝宽承压试验
由表3可以看出，该配方对1～4mm不同缝宽的裂缝堵漏效果好。
表3中所述常规堵漏技术是指利用核桃壳、棉籽壳、杏仁壳等堵漏材料进行堵漏。
Claims (8)
1.一种油井储层裂缝堵漏剂，其特征在于，所述堵漏剂主要成分包括如下重量百分比的成分：
可酸溶性纤维材料10～15％、可降解高分子化合物5～15％、可油溶惰性颗粒材料25～35％、可降解延迟膨胀剂4～5％、可酸溶无机盐28～35％、余量为水；所述的可油溶惰性颗粒材料为在井下温度会软化的油溶性沥青；
所述纤维长度为5～25mm，直径0.5～1.5mm；所述惰性颗粒材料直径为1～6mm；所述无机盐颗粒直径为200目和3～4mm；
所述纤维材料的组成为：长度15～25mm可酸溶性纤维60～75％、长度大于等于5mm至小于15mm可酸溶性纤维25～40％；所述惰性材料的组成为：颗粒直径1～1.5mm油溶性沥青45～55％、颗粒直径2～3mm油溶性沥青25～30％和颗粒直径5～6mm油溶性沥青20～25％；所述无机盐的组成为：200目超细钙颗粒65～85％、3～4mm碳酸钙颗粒15～35％。
2.根据权利要求1所述的堵漏剂，其特征在于，所述的可酸溶性纤维材料为聚酰胺纤维；所述的可降解高分子化合物为磺酸盐共聚物；所述的可降解延迟膨胀剂为可降解体型聚合物；所述的可酸溶无机盐为碳酸钙颗粒。
3.根据权利要求2所述的堵漏剂，其特征在于，所述延迟膨胀剂为体型丙烯酰胺类化合物。
4.根据权利要求1所述的堵漏剂，其特征在于，所述堵漏剂主要成分包括如下重量百分比的成分：为可酸溶性纤维材料14％、可降解高分子化合物4～14％、可油溶惰性颗粒材料34％、可降解延迟膨胀剂4％、可酸溶无机盐34％、余量为水。
5.权利要求1～4任意一项所述堵漏剂的制备方法，其特征在于，通过混合漏斗在水中加入5～15％可降解高分子化合物DSP，配制成漏斗粘度100～120s的水溶液，再向水溶液中加入10～15％可酸溶性纤维材料、25～35％可油溶惰性颗粒材料、4～5％可降解延迟膨胀剂、28～35％可酸溶无机盐进行复配，混合均匀后即为成品。
6.权利要求1～4任意一项所述堵漏剂在油井储层裂缝封堵中的应用。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述的油井裂缝为潜山段裂缝。
8.应用权利要求1～4任意一项所述堵漏剂封堵油井储层裂缝的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：将所述堵漏剂泵入至漏失层，静止堵漏8小时即可。
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