CN105018054A - 一种油气井封固堵漏剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种油气井封固堵漏剂，属于石油钻井材料技术领域。所述堵漏剂包括以下按重量份计的原料胶凝材料80～89%；有机纤维0.1～5%，无机纤维0.1～5%，活性材料0.1～10%；所述胶凝材料为硫铝酸盐水泥、铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥中的一种。本发明的堵漏剂具有堵漏效果好，稠化时间短，成本低，对环境友好的优点。

Description

一种油气井封固堵漏剂
技术领域
本发明涉及一种油气井封固堵漏剂，属于石油钻井材料技术领域。
背景技术
在油水井注采过程中，由于固井质量差及套管破损，造成注采无对应性，严重影响油水井的正常生产。而常规的以G 级油井水泥为主剂的传统堵漏剂密度为1.88-1.90g/cm3，单井施工工作量大，其主要封堵原理为无压差物理堵塞，用量不易控制，针对目的层较差，而且用量过大易造成油层的污染。
在国内外最早使用的堵漏材料为桥接堵漏材料，用于桥塞堵漏技术。桥塞堵漏技术以其安全、经济和操作工艺简单而备受好评，并被现场普遍使用。但因地层漏缝开口尺寸无法准确掌握，只能凭现场有限的资料分析和经验制订堵漏方案，经常出现一堵就止漏和一循环又复漏的问题，造成人力、物力、财力的巨大损失。因此，探索新的堵漏方法已十分必要。
国家知识产权局于2011年9月21日公开了一件公开号为CN102191024A，名称为“一种可固化堵漏剂”的发明专利。该可固化堵漏剂包括下列组分，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%。该堵漏剂中含有聚合物类膨胀封堵材料，价格昂贵且在封堵以后不易酸溶解堵。
发明内容
    本发明旨在解决现有技术中，油气井封堵裂缝用的堵漏剂堵漏效果不好，易出现一堵就止漏和一循环又复漏的问题，以及现有的固化剂价格昂贵，封堵后不易酸解的问题，提出一种新的油气井封固堵漏剂，通过合理的原料选择和配比设计，具有堵漏成功率高，成本低，环境友好的优点。
为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：
一种油气井封固堵漏剂，其特征在于：包括以下按重量份计的原料：胶凝材料80～89份；有机纤维0.1～5份，无机纤维0.1～5份，活性材料0.1～10份；所述胶凝材料为硫铝酸盐水泥、铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥中的一种。
所述有机纤维为木屑、玉米秸秆粉、核桃壳粉、稻糠粉中的一种或几种。
所述有机纤维的细度≤20目。
所述无机纤维材料为石棉、玄武岩纤维中的一种或几种。
所述有机纤维的长度为0.3～0.6cm。
所述活性材料为石英粉、粉煤灰、粒化高炉矿渣中的一种或几种；活性材料的作用主要是优化产品的颗粒级配，使堵漏剂在井下形成更致密的结构，同时活性材料也可增加产品的触变性。
所述活性材料的细度为60～100目。
本发明相对与现有的，具有以下有益效果：
（1）本发明通过原料选择以及特定的配比组合，使得本发明的堵漏剂堵漏效果好，稠化时间短；并且本发明不含聚合物类膨胀封堵材料，在封堵后不存在不易酸溶解堵的问题，且成本更低，由于不含粘结剂、膨胀剂等助剂，属于环境友好型堵漏剂。本发明选择铝酸盐体系的水泥作为胶凝材料，较普通油井水泥具有早期强度高，适应温度宽的优点，制得的堵漏剂适应温度宽，堵漏作业后3～5h就可以进行继续钻井，可缩短施工时间，降低工程成本；另外，铝酸盐水泥对油井材料领域的外加剂均有很好的适应性，在具体使用中，可通过对外加剂的调整，使产品具有凝结时间可调，触变性能强的特点。
（2）本发明中的纤维是提供堵漏功能的主要桥接材料，通过有机纤维和无机纤维的共同使用以及合理的配比，搭建的网络结构更为复杂，堵漏效果更好，其中，有机纤维呈颗粒状，可以封堵直径较大的裂缝，而无机纤维呈细长状，主要用于封堵较细的裂缝，两者搭配使用，能够最大程度低封堵几乎所有的裂缝。
（3）本发明中的有机纤维为木屑、玉米秸秆粉、核桃壳粉、稻糠粉中的一种或几种，原料来源广泛，变废为宝，可达到堵漏效果的前提下，大大节约制造成本；优选细度≤20目，该细度范围内的纤维从原料采集到使用不需要太复杂的加工，且堵漏效果较细度大于20目的纤维效果更好。
（4）本发明中的无机纤维材料为石棉、玄武岩纤维中的一种或几种，长度为0.3～0.6cm，该长度范围内的石棉和/或玄武岩纤维，与有机纤维搭配使用的堵漏效果好，堵漏成功率更高。
（5）本发明的堵漏剂成功在重庆涪陵礁焦石坝、四川宜宾地区页岩气钻井中进行堵漏作业，堵漏效果明显，从2014年11月开始经过20次堵漏作业，堵漏成功率达到90%，多次实验证明，本发明的堵漏剂封堵率达到96%以上。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种油气井封固堵漏剂，包括以下按重量份计的原料：硫铝酸盐水泥80份，有机纤维2份，无机纤维0.1份，活性材料10份。
实施例2
一种油气井封固堵漏剂，包括以下按重量份计的原料：铝酸盐水泥87份，有机纤维0.8份，无机纤维0.2份，活性材料8份。
本实施中的有机纤维为核桃壳粉，无机纤维为石棉。
实施例3
一种油气井封固堵漏剂，包括以下按重量份计的原料：氟铝酸盐水泥84份，有机纤维1.3份，无机纤维0.7份，活性材料6份。
本实施例中的有机纤维为稻糠粉，无机纤维为玄武岩纤维，活性材料为粉煤灰。
实施例4
一种油气井封固堵漏剂，包括以下按重量份计的原料：硫铝酸盐水泥88份，有机纤维1.5份，无机纤维0.5份，活性材料10份。
本实施例中的有机纤维为木屑，细度为10目，无机纤维为玄武岩纤维和石棉的混合物，混合比例无具体要求，活性材料为石英粉。
实施例5
一种油气井封固堵漏剂，包括以下按重量份计的原料：铝酸盐水泥89份，有机纤维0.5份，无机纤维0.1份，活性材料10份。
本实施例中的有机纤维为玉米秸秆粉，细度为20目，无机纤维为玄武岩纤维，活性材料为石英粉和粉煤灰的混合物。
实施例6
一种油气井封固堵漏剂，包括以下按重量份计的原料：铝酸盐水泥82份，有机纤维0.4份，无机纤维0.1份，活性材料0.1份。
本实施例中的有机纤维为玉米秸秆粉和稻糠粉的混合物，混合比例无具体要求，无机纤维为玄武岩纤维，活性材料为粒化高炉矿渣。
实施例7
一种油气井封固堵漏剂，包括以下按重量份计的原料：氟铝酸盐水泥83份，有机纤维1.5份，无机纤维1份，活性材料6份。
本实施例中的有机纤维为稻糠粉，无机纤维为玄武岩纤维，其长度为0.3cm，活性材料为粉煤灰，其细度为60目。
实施例8
一种油气井封固堵漏剂，包括以下按重量份计的原料：氟铝酸盐水泥86份，有机纤维1.5份，无机纤维0.8份，活性材料7份。
本实施例中的有机纤维为稻糠粉，无机纤维为玄武岩纤维，其长度为0.6cm，活性材料为粉煤灰，其细度为100目。
实施例1～8与市售堵漏剂的指标对比如下表1：
表1
实施例1～8的堵漏剂堵漏实验数据如下表2：
表2
通过表1、表2可知，本发明的堵漏剂抗压强度明显高于市售堵漏剂，且稠化时间短，可大大缩短工期，降低建筑成本。堵漏剂封堵率达到96%以上，堵漏效果好，且不会出现一堵就止漏和一循环又复漏的问题。

Claims (7)

1.一种油气井封固堵漏剂，其特征在于：包括以下按重量份计的原料：胶凝材料80～89份；有机纤维0.1～5份，无机纤维0.1～5份，活性材料0.1～10份；所述胶凝材料为硫铝酸盐水泥、铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥中的一种。
2.如权利要求1所述的油气井封固堵漏剂，其特征在于：所述有机纤维为木屑、玉米秸秆粉、核桃壳粉、稻糠粉中的一种或几种。
3.如权利要求2所述的油气井封固堵漏剂，其特征在于：所述有机纤维的细度≤20目。
4.如权利要求1所述的油气井封固堵漏剂，其特征在于：所述无机纤维材料为石棉、玄武岩纤维中的一种或几种。
5.如权利要求4所述的油气井封固堵漏剂，其特征在于：所述有机纤维的长度为0.3～0.6cm。
6.如权利要求1所述的油气井封固堵漏剂，其特征在于：所述活性材料为石英粉、粉煤灰、粒化高炉矿渣中的一种或几种。
7.如权利要求6所述的油气井封固堵漏剂，其特征在于：所述活性材料的细度为60～100目。
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