CN105062440A - 一种堵漏防漏材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种堵漏防漏材料，所述堵漏防漏材料包括的组份及所述组份的重量配比为：100份纤维、20～40份聚合物微球、15～30份聚合物粉末、高炉矿渣10～30份；其中，所述聚合物微球与所述纤维通过互相缠结，以提高所述堵漏防漏材料的承压能力；所述聚合物粉末用于粘接所述聚合物微球、所述纤维和所述高炉矿渣，以提高所述堵漏防漏材料的承压能力。本发明提供的材料用以解决现有技术中的堵漏防漏材料，存在的承压能力差，不能满足多种类型地层漏失固井的技术问题。提供了一种承压能力强，能满足多种类型地层漏失固井的堵漏防漏材料。

Description

一种堵漏防漏材料
技术领域
本发明涉及油气井钻井技术领域，尤其涉及一种堵漏防漏材料。
背景技术
在油气钻井、完井过程中，钻井液、水泥浆或其它工作液漏入地层中的现象称为井漏。由井漏引起的井下复杂情况和由它诱发的各种井下恶性事故对钻井、完井工程危害极大，一直是国内外石油工程界十分关注的问题。但由于井漏原因复杂、制约因素很多，使之成为国内外钻井、完井工程至今未能完全解决的重大技术难题。固井井漏可能造成后果：(1)水泥返高不够，未能按设计要求封隔地层；(2)造成环空流速下降，影响顶替效率，胶结质量下降；(3)影响水泥环质量，造成层间互窜；(4)水泥浆漏失到产层，对产层产生损害；(5)油气井失控，如果地层中存在高压气层，由于井漏，造成环空液柱压力下降，压不稳气层，从而形成环空气窜。
当前，为了防止井漏，桥接堵漏技术是油气井钻井、完井的普遍堵漏技术。桥接堵漏材料按外观分为颗粒状、片状和纤维状材料三大类。桥接堵漏技术的堵漏作用过程为：架桥、堵塞、嵌入、渗滤及卡喉等。
但由于固井堵漏技术和钻井堵漏技术有所不同，固井水泥浆在固井完毕后，水泥浆将在环空中固化形成具有一定力学性能水泥环，起到层间封隔和支撑套管作用，钻井堵漏用的材料在固井工程中无法使用，如花生壳、棉籽壳、核桃壳等。目前固井用堵漏材料多为纤维材料，若要得到较好的堵漏效果，需要较长的纤维材料，如长度20mm以上纤维。然而，纤维材料对多孔型地层堵漏效果比较明显，但承压能力弱，对裂缝型地层及渗漏型漏失堵漏效果较差。而且，长纤维材料在配制水泥浆时，纤维容易缠结，堵塞管线。当前，为了提高纤维堵漏防漏效果，技术人员采用橡胶粉和纤维材料进行复配，但橡胶粉在高压下易发生变形，可能被挤压进裂缝或孔隙，失去复配堵漏效果。
可见，急需一种能有效提高地层的承压能力，满足多种类型地层漏失固井的油气井固井用堵漏防漏材料。
发明内容
本发明通过提供一种堵漏防漏材料，解决了现有技术中油气井固井用堵漏防漏材料，存在的承压能力差，不能满足多种类型地层漏失固井的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：
一种堵漏防漏材料，所述堵漏防漏材料包括的组份及所述组份的重量配比为：
100份纤维、20～40份聚合物微球、15～30份聚合物粉末、高炉矿渣10～30份；
其中，所述聚合物微球与所述纤维互相缠结，以提高所述堵漏防漏材料的承压能力；所述聚合物粉末用于粘接所述聚合物微球、所述纤维和所述高炉矿渣，以提高所述堵漏防漏材料的承压能力。
可选的，所述纤维具体为：自聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维、聚酯纤维、聚丙烯腈纤维、尼龙纤维和木质素纤维中一种或多种的组合。
可选的，所述纤维具体为：聚丙烯纤维和聚乙烯醇纤维中的一种或两种的组合。
可选的，所述纤维的长度为3～5mm；所述纤维的直径为10～20μm。
可选的，所述聚合物微球的粒径范围为0.1～2mm。
可选的，所述聚合物粉末具体为：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物和乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物中的一种或多种的组合。
可选的，所述聚合物粉末的粒径范围为200～1000μm。
可选的，所述高炉矿渣的粒径范围为10～100μm。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1、本申请实施例提供的堵漏防漏材料，通过所述聚合物微球与所述纤维互相缠结，提高承压能力和堵漏效率。通过聚合物粉末对聚合物微球、纤维和高炉矿渣的粘接作用，进一步提高承压能力可迅速封堵漏失通道，以满足裂缝型、孔隙型及渗漏型地层漏失固井的堵漏需求。提供了一种承压能力强，能满足多种类型地层漏失固井的堵漏防漏材料。
2、本申请实施例提供的堵漏防漏材料，其各种组份的耐高温能力强，故所述堵漏防漏材料具有较高的抗温性能。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种堵漏防漏材料，解决了现有技术中油气井固井用堵漏防漏材料，存在的承压能力差，不能满足多种类型地层漏失固井的技术问题。提供了一种承压能力强，能满足多种类型地层漏失固井的堵漏防漏材料。
为解决上述技术问题，本申请实施例提供技术方案的总体思路如下：
本申请提供一种堵漏防漏材料，所述堵漏防漏材料包括的组份及所述组份的重量配比为：
100份纤维、20～40份聚合物微球、15～30份聚合物粉末、高炉矿渣10～30份；
其中，所述聚合物微球与所述纤维互相缠结，以提高所述堵漏防漏材料的承压能力；所述聚合物粉末用于粘接所述聚合物微球、所述纤维和所述高炉矿渣，以提高所述堵漏防漏材料的承压能力。
本申请实施例提供的堵漏防漏材料，通过所述聚合物微球与所述纤维互相缠结，提高承压能力和堵漏效率。通过聚合物粉末对聚合物微球、纤维和高炉矿渣的粘接作用，进一步提高承压能力可迅速封堵漏失通道，以满足裂缝型、孔隙型及渗漏型地层漏失固井的堵漏需求。提供了一种承压能力强，能满足多种类型地层漏失固井的堵漏防漏材料。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
实施例一
在本实施例中，提供了一种堵漏防漏材料，所述堵漏防漏材料包括的组份及所述组份的重量配比为：
100份纤维、20～40份聚合物微球、15～30份聚合物粉末、高炉矿渣10～30份；
其中，所述聚合物微球与所述纤维互相缠结，以提高所述堵漏防漏材料的承压能力；所述聚合物粉末用于粘接所述聚合物微球、所述纤维和所述高炉矿渣，以提高所述堵漏防漏材料的承压能力。
在本申请实施例中，所述纤维具体为：
自聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维、聚酯纤维、聚丙烯腈纤维、尼龙纤维和木质素纤维中一种或多种的组合。
较优的，所述纤维具体为：
聚丙烯纤维和聚乙烯醇纤维中的一种或两种的组合。
在本申请实施例中，所述纤维的长度为3～5mm；所述纤维的直径为10～20μm。
在本申请实施例中，所述聚合物微球的粒径范围为0.1～2mm。
在具体实施过程中，所述聚合物微球的制备方法为：
按重量配比：
将70～100份苯乙烯、5～20份丙烯酸甲酯、5～10份二乙烯基苯和0.1～2份过氧化苯甲酰混合均匀，形成第一溶液；
将0.1～10份聚乙烯醇溶解在1000份蒸馏水中，形成第二溶液；
将所述第一溶液与所述第二溶液全部加入反应器中形成第一混合物，以150～300转/分钟的转速搅拌所述第一混合物，并将所述第一混合物升温至70～80℃维持3～6h；过滤并干燥所述第一混合物，得到第一微球；
将5～10份聚乙烯醇溶解在1000份蒸馏水中，形成第三溶液；再次配制所述第一溶液，将所述第一溶液与所述第三溶液全部倒入反应器中形成第二混合物，以200～400转/分钟转速搅拌所述第二混合物，并将所述第二混合物升温至70～80℃维持3～6h，过滤并干燥所述第二混合物，得到第二微球；
再次配制所述第一溶液50～100份，再向配置的50～100份所述第一溶液中加入30～70份所述第一微球和70～100份所述第二微球，混合均匀后形成第三混合物，将所述第三混合物倒入1000份所述第二溶液中形成第四混合物，以100～200转/分钟的转速搅拌所述第四混合物，并将所述第四混合物升温至70～80℃维持3～6h，过滤并干燥所述第四混合物，得到所述聚合物微球。
在本申请实施例中，所述的聚合物粉末具体为：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物和乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物中的一种或多种的组合。
在本申请实施例中，所述聚合物粉末的粒径范围为200～1000μm。
在本申请实施例中，所述高炉矿渣的粒径范围为10～100μm。
具体来讲，所述堵漏防漏材料通过聚合物微球与短纤维互相缠结作用，同时聚合物粉末对聚合物微球、纤维和矿渣的粘接作用，可有效提高地层承压能力，使承压能力达到5MPa以上，迅速封堵漏失通道，故适用范围广，可满足裂缝型、孔隙型及渗漏型地层漏失固井。进一步，所用组份耐温能力好，所述堵漏防漏材料具有较高的抗温性能，最高可耐温180℃。
实施例二
本实施例提供的堵漏防漏材料包括的组份及所述组份的重量配比为：聚丙烯纤维100份，聚合物微球40份，乙烯－醋酸乙烯酯共聚物粉末15份，超细高炉矿渣30份。
本实施例中堵漏防漏材料的堵漏原理，与实施例一中堵漏防漏材料的堵漏原理相同，为了说明书的简洁，在此就不再累述了。
实施例三
本实施例提供的堵漏防漏材料包括的组份及所述组份的重量配比为：聚丙烯纤维100份，聚合物微球20份，乙烯－丙烯酸甲酯共聚物粉末30份，超细高炉矿渣10份。
本实施例中堵漏防漏材料的堵漏原理，与实施例一中堵漏防漏材料的堵漏原理相同，为了说明书的简洁，在此就不再累述了。
实施例四
本实施例提供的堵漏防漏材料包括的组份及所述组份的重量配比为：聚丙烯纤维80份，聚乙烯醇纤维20份，聚合物微球25份，乙烯－甲基丙烯酸甲酯共聚物粉末18份，超细高炉矿渣20份。
本实施例中堵漏防漏材料的堵漏原理，与实施例一中堵漏防漏材料的堵漏原理相同，为了说明书的简洁，在此就不再累述了。
实施例五
本实施例提供的堵漏防漏材料包括的组份及所述组份的重量配比为：聚乙烯醇纤维100份，聚合物微球30份，乙烯－甲基丙烯酸甲酯共聚物粉末25份，超细高炉矿渣30份。
本实施例中堵漏防漏材料的堵漏原理，与实施例一中堵漏防漏材料的堵漏原理相同，为了说明书的简洁，在此就不再累述了。
上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：
1、本申请实施例提供的堵漏防漏材料，通过所述聚合物微球与所述纤维互相缠结，提高承压能力和堵漏效率。通过聚合物粉末对聚合物微球、纤维和高炉矿渣的粘接作用，进一步提高承压能力可迅速封堵漏失通道，以满足裂缝型、孔隙型及渗漏型地层漏失固井的堵漏需求。提供了一种承压能力强，能满足多种类型地层漏失固井的堵漏防漏材料。
2、本申请实施例提供的堵漏防漏材料，其各种组份的耐高温能力强，故所述堵漏防漏材料具有较高的抗温性能。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种堵漏防漏材料，其特征在于，所述堵漏防漏材料包括的组份及所述组份的重量配比为：
100份纤维、20～40份聚合物微球、15～30份聚合物粉末、高炉矿渣10～30份；
其中，所述聚合物微球与所述纤维互相缠结，以提高所述堵漏防漏材料的承压能力；所述聚合物粉末用于粘接所述聚合物微球、所述纤维和所述高炉矿渣，以提高所述堵漏防漏材料的承压能力。
2.如权利要求1所述的堵漏防漏材料，其特征在于，所述纤维具体为：
自聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维、聚酯纤维、聚丙烯腈纤维、尼龙纤维和木质素纤维中一种或多种的组合。
3.如权利要求2所述的堵漏防漏材料，其特征在于，所述纤维具体为：
聚丙烯纤维和聚乙烯醇纤维中的一种或两种的组合。
4.如权利要求1-3任一所述的堵漏防漏材料，其特征在于，所述纤维的长度为3～5mm；所述纤维的直径为10～20μm。
5.如权利要求1所述的堵漏防漏材料，其特征在于，所述聚合物微球的粒径范围为0.1～2mm。
6.如权利要求1所述的堵漏防漏材料，其特征在于，所述的聚合物粉末具体为：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物和乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物中的一种或多种的组合。
7.如权利要求1或6任一所述的堵漏防漏材料，其特征在于，所述聚合物粉末的粒径范围为200～1000μm。
8.如权利要求1所述的堵漏防漏材料，其特征在于，所述高炉矿渣的粒径范围为10～100μm。
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