CN105238375B - 一种高强度自膨胀堵漏剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高强度自膨胀堵漏剂，属于油田生产井的浅层套漏、大孔道的封堵用化学品技术领域，由油井水泥、铝粉、氧化钙、石棉绒、稳泡剂、缓凝剂按照如下质量百分比混合而成：60％～80％的油井水泥、3％～7％的铝粉、10～25％的氧化钙、3％～6％的石棉绒、1.4％～1.5％的稳泡剂、0.5％～0.6％的缓凝剂。本发明提供的高膨胀堵漏剂，在地面配好后，注入浅层套管漏失和大孔道处能够快速发泡膨胀、驻留失水，起到高强度堵漏的作用，解决了普通堵剂无法驻留的难题。同时本堵漏剂配制时的溶解性和注入时的流动性较好，施工便捷、安全。

Description

一种高强度自膨胀堵漏剂
技术领域
本发明涉及一种高强度自膨胀堵漏剂，属于油田生产井的浅层套漏、大孔道的封堵用化学品技术领域。
背景技术
近年来大部分油田已经进入中后期开发，部分井的套管由于受多轮次的措施、腐蚀、老化等因素的影响，套管出现损坏的现象较为严重，特别是无固井的浅层套漏，严重影响油水井的正常生产和开发。由于无固井段浅层套漏井大部分破点较浅，管外岩性松软或未成岩，层胶结疏松，强度低，且存在高渗透漏失层和一定的容纳空间，所以在封堵时，地层通道开口大于堵剂中的固相粒径，井筒液柱压力大于地层压力，堵剂未能在套管破漏处的外部环形断面均匀灌注，使堵剂延高渗透层舌状推进，不易在套漏附近形成有效堆积，大量或全部堵剂流入地层深处，造成封堵失败。因此研发高膨胀、高驻留性的堵漏剂具有显著的应用价值。此外浅层无固井段套漏井大多具有漏点较浅，油藏温度较低，开发新型的高膨胀、低温快速凝固的堵漏剂具有广阔的推广前景。
CN103756655A公开了一种浅层套管漏失的堵漏剂，由纸纤维、氧化钙、膨润土、助滤剂、延迟膨胀吸水树脂组成，在压差作用下快速失水，形成致密、牢固并且具有一定强度的固相封堵层，能够有效对抗地层水的稀释。但该堵漏剂本身以有机材料为主，封堵强度较低，且有机材料在地层内易被氧化，有效期较短。CN103820088A公开了一种可持续膨胀性堵漏剂，所述堵漏剂包括蛭石、稻壳、坚果壳、云母片、植物纤维、聚丙烯酰胺凝胶颗粒及水组成，该化学剂全部为有机材料，用于钻井漏失堵漏尚可，但作为生产油水井的堵漏剂强度较低。CN103740340A公开了一种膨胀固结型堵漏剂，该堵剂由硫铝酸钙膨胀剂、聚丙烯纤维、吸水膨胀型聚合物、高吸水性树脂SAP、膨化淀粉、抗盐粘土、碳酸钙、高粘聚阴离子纤维素PAC-HV组成，该堵漏剂主要用于解决钻井施工过程中的漏失，耐压5MPa，可以快速形成滤饼防止钻井液的漏失，但因其强度低，不适用于生产油水井套漏的封堵。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有堵漏剂进入漏失段很难实现驻留和封堵，提供一种高强度自膨胀堵漏剂，在地层内实现有效驻留,起到高强度、长有效堵漏的作用，解决了普通堵剂无法驻留、封堵强度较低、有效期短等难题。
本发明通过以下技术方案加以实现：
本发明高强度自膨胀堵漏剂由油井水泥、铝粉、氧化钙、石棉绒、稳泡剂、缓凝剂按照如下质量百分比混合而成：60％～80％的油井水泥、3％～7％的铝粉、10～25％的氧化钙、3％～6％的石棉绒、1.4％～1.5％的稳泡剂、0.5％～0.6％的缓凝剂。
(1)所述的油井水泥为A～H级硅酸盐水泥中的一种。
(2)所述的稳泡剂为硅酮酰胺或十二烷基二甲基氧化胺。
(3)所述的缓凝剂为铁铬木质素、改性纤维素、单宁衍生物中的任意一种或两种。
本发明的有益效果是：堵漏剂配制时的溶解性和注入时的流动性较好，进层后膨胀系数高、强度大，施工便捷、安全，且采用无机材料作为主剂，封堵有效期长。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
胡庆油田H12-201井，该井321-456米处有多处套破，测吸水压力为零，且倒吸严重。现场堵漏按质量百分比分别为：70％的油井D级水泥、5％的铝粉、20％的氧化钙、3％的石棉绒、1.5％的硅酮酰胺、0.5％的单宁固相混合搅拌均匀。施工时与水按1:1.2的比例配制成灰浆，注入待封堵层。水泥浆膨胀系数达到2.0，最终施工压力达到18MPa，且停泵1小时后稳压13MPa，侯凝36小时后钻塞验效15MPa合格。
实施例2
胡庆油田H19-41井S3中的7号层(层深1450米)与对应油井大孔道连通，且注水压力为0MPa日注水100方，现场堵漏按质量百分比分别为：75％的油井D级水泥、4％的铝粉、15％的氧化钙、4％的石棉绒、1.5％的十二烷基二甲基氧化胺、0.5％的铁铬木质素固相混合搅拌均匀。施工时与水按1:1.2的比例配制成灰浆，注入待封堵层。膨胀系数达到1.7，施工压力达到22MPa，停泵1小时后稳压17MPa，侯凝36小时钻塞验效20MPa合格。
实施例3
胡庆油田H7-302井是胡庆油田胡七南块的一口油井，2000-2400m地层吐泥浆严重，平均孔隙度达到28％，现场施工按质量百分比分别为：80％的油井D级水泥、3％的铝粉、10％的氧化钙、5％的石棉绒、1.5％的硅酮酰胺、0.5％的铁铬木质素固相混合搅拌均匀。施工时与水按1:1.2的比例配制成灰浆，注入待封堵层。堵剂膨胀系数达到1.5，施工最高压力达到25MPa，侯凝24h后钻塞验效18MPa合格。
实施例1、实施例2、实施例3均为现场施工时的配制比例，分别是根据不同漏点深度、不同封堵孔隙度、不同地层物性及不同施工目的而使用的配制比例。最终封堵后抗压能力均达到了15MPa以上，且目前施工一次成功率100％。
实施例4至实施例8配比及其性能评价指标见表1.
室内配比试验及膨胀、抗压结果表1
由上述实施例及表1可知，本发明产品的膨胀系数在1.5倍以上，抗压强度在15MPa以上，在地层内能够有效驻留，对无固井段浅层套漏井、大孔道井起到高强度堵漏的作用，满足油田油水井正常生产需求。

Claims (2)

1.一种高强度自膨胀堵漏剂，其特征在于：由油井水泥、铝粉、氧化钙、石棉绒、稳泡剂、缓凝剂按照如下质量百分比混合而成：60%~80%的油井水泥、3%~7%的铝粉、10~25%的氧化钙、3%~6%的石棉绒、1.4%~1.5%的稳泡剂、0.5%~0.6%的缓凝剂；
所述的稳泡剂为硅酮酰胺或十二烷基二甲基氧化胺；
所述的缓凝剂为木质素磺酸盐、改性纤维素、单宁衍生物中的任意一种。
2.根据权利要求1所述的一种高强度自膨胀堵漏剂，其特征在于：所述的油井水泥为A~H级硅酸盐水泥中的一种。
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