CN105482790A

CN105482790A - 钻井用高效堵漏材料及其制备方法

Info

Publication number: CN105482790A
Application number: CN201410473634.9A
Authority: CN
Inventors: 逯贵广; 袁俊秀; 朱魁; 封心领; 庞雨微
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Research Institute of Nanjing Chemical Industry Group Co Ltd
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Research Institute of Sinopec Nanjing Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 2014-09-17
Filing date: 2014-09-17
Publication date: 2016-04-13
Anticipated expiration: 2034-09-17
Also published as: CN105482790B

Abstract

本发明公开了一种钻井用高效堵漏材料及其制备方法，涉及油气田钻井技术领域，其特征在于其组成为：锯末、贝壳粉、弹性颗粒、碳酸钙；其中各组成的质量百分比为：锯末：10%~30%；贝壳粉：30%~50%；弹性颗粒：10%~30%；碳酸钙：10%~20%。将上述组分的物质按其组分及含量，在常温常压下混合搅拌均匀即得钻井用高效堵漏材料。本发明堵漏材料具有承压能力高、封堵效果好、现场配置工艺简单、施工安全可靠等优点。

Description

钻井用高效堵漏材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种油气田钻井过程中的堵漏材料及其制备方法，尤其是一种快速高效堵漏材料及其制备方法。

背景技术

井漏是钻井、固井、测井、修井过程中存在的复杂问题，它能使钻井液从井眼漏入漏失通道，这样不仅耗费大量的泥浆和堵漏材料，而且可能造成井塌、卡钻、井喷，甚至导致井眼报废等重大事故，造成巨大的经济损失。在钻井防漏过程中钻井用的堵漏材料是必不可少的一种材料，钻井防漏堵漏的成功率直接取决于堵漏材料性能的优劣。所以，研究堵漏材料有非常重要的意义。

目前国内市场出现了很多不同特性的堵漏材料，有的是以棉花纤维、花生壳、核桃壳等植物纤维为主要成份的植物纤维堵漏材料：有的是以沥青石灰石混合物、腐殖酸钾、颗粒状物质为主要成份的无极颗粒物堵漏材料，还有桥塞堵漏材料和单向压力封闭剂。直接用棉籽壳等植物纤维堵漏时，由于这些纤维状固有特性：比重过轻、尺寸不易控制、易交结，流动性差等因素，在使用时堵漏效果差，承压能力弱；而颗粒或粉状堵漏材料对大裂缝的封堵能力有局限性；使用桥接堵漏材料时有“封门”（堵漏材料不能进入漏层内部）和“返吐”（堵后又漏）的现象发生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有承压能力高、封堵效果好、现场配置工艺简单、施工安全可靠等优点的钻井用高效堵漏材料及其制备方法。

本发明所提供的快速高效堵漏材料，其组成为：锯末、贝壳粉、弹性颗粒、碳酸钙；其中各组成的质量百分比为：

锯末：10%~30%；

贝壳粉：30%~50%；

弹性颗粒：10%~30%；

碳酸钙：10%~20%。

将上述原料混合均匀即成钻井用高效堵漏材料。

本发明的解决方案中锯末采用20-50目3%-15%；80-100目4%-10%；150-250目3%-15%混合而成，其中锯末总量为10-30%；锯末的主要成份为松树锯末，并将锯末通过碱化及阳离子交换进行改性。

本发明的解决方案中贝壳粉的粒度为1.5-3mm。

本发明的解决方案中弹性颗粒通过四种单体共聚而成，第一单体选自丙烯酰胺、丙烯酸钠中的一种或其混合物；第二单体选自丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵中的一种；第三单体选自乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三（2-甲氧乙氧基）硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三异丙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基甲基二甲氧基硅烷中的一种；第四单体选自二甲基二烯丙基氯化铵、N,N-亚甲基双丙烯酰胺中的一种。

其中，四类聚合单体的质量比例如下：第一单体：50-95%；第二单体：1-40%；第三单体：1-20%；第四单体：0.01-1%。

本发明的解决方案中碳酸钙的粒度为100-400目。

此种润滑剂的制备方法实施步骤：上述组分的物质按其组分及含量，在常温常压下混合搅拌均匀即可。

本发明的有效益果和特点：

（1）堵漏材料组分既含有刚性材料又含有弹性材料；

（2）堵漏材料粒径分布范围广，可以填充不同类型的漏失裂缝和漏失通道；

（3）配制简单、施工安全。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合实施例进一步阐明发明的内容，但本发明的内容不仅限于下面的实施例。

实施例1

将20-50目的改性松木锯末3%，80-100目的改性松木锯末10%，150-250目改性松木锯末10%；贝壳粉40%；以丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、乙烯基三（2-甲氧乙氧基）硅烷、二甲基二烯丙基氯化铵共聚合成的弹性颗粒15%；100-400目的碳酸钙22%，在常温常压下混合搅拌均匀即得高效堵漏材料。

实验结果表明：钻井用高效堵漏材料对缝宽为1-2mm的裂缝能有效封堵，堵漏过程中自身的滤失量很小，裂口处胶结致密，能够快速封堵裂缝，承压能力达7MPa以上。

实施例2

将20-50目的改性松木锯末10%，80-100目的改性松木锯末5%，150-250目改性松木锯末15%；贝壳粉30%；以丙烯酸钠、丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、乙烯基三乙氧基硅烷、N,N-亚甲基双丙烯酰胺共聚合成的弹性颗粒25%；100-400目的碳酸钙15%，在常温常压下混合搅拌均匀即得高效堵漏材料。

实验结果表明：钻井用高效堵漏材料对缝宽为2-4mm的裂缝能有效封堵，堵漏过程中自身的滤失量很小，裂口处胶结致密，能够快速封堵裂缝，承压能力达7MPa以上。

实施例3

将20-50目的改性松木锯末5%，80-100目的改性松木锯末10%，150-250目改性松木锯末15%；贝壳粉30%；以丙烯酸钠、丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、乙烯基三乙氧基硅烷、N,N-亚甲基双丙烯酰胺共聚合成的弹性颗粒25%；100-400目的碳酸钙15%，在常温常压下混合搅拌均匀即得高效堵漏材料。

实验结果表明：钻井用高效堵漏材料对缝宽为1-3mm的裂缝能有效封堵，堵漏过程中自身的滤失量很小，裂口处胶结致密，能够快速封堵裂缝，承压能力达7MPa以上。

实施例4

将20-50目的改性松木锯末10%，80-100目的改性松木锯末10%，150-250目改性松木锯末10%；贝壳粉25%；以丙烯酸、丙烯酸钠、丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、乙烯基三乙氧基硅烷、N,N-亚甲基双丙烯酰胺共聚合成的弹性颗粒25%；100-400目的碳酸钙20%，在常温常压下混合搅拌均匀即得高效堵漏材料。

实验结果表明：钻井用高效堵漏材料对缝宽为4-6mm的裂缝能有效封堵，堵漏过程中自身的滤失量很小，裂口处胶结致密，能够快速封堵裂缝，承压能力达7MPa以上。

Claims

1.一种钻井用高效堵漏材料，其特征在于其组成为：锯末、贝壳粉、弹性颗粒、碳酸钙；其中各组成的质量百分比为：锯末：10%~30%；贝壳粉：30%~50%；弹性颗粒：10%~30%；碳酸钙：10%~20%。

2.根据权利要求1所述的钻井用高效堵漏材料制备方法，其特征在于将上述组分的物质按其组分及含量，在常温常压下混合搅拌均匀即得钻井用高效堵漏材料。

3.根据权利要求1所述的钻井用高效堵漏材料制备方法，其特征在于锯末采用20-50目3%-15%；80-100目4%-10%；150-250目3%-15%混合而成。

4.根据权利要求2或3所述的钻井用高效堵漏材料制备方法，其特征在于锯末的主要成份为松树锯末，并将锯末通过碱化及阳离子交换进行改性。

5.根据权利要求1所述的钻井用高效堵漏材料，其特征在于贝壳粉的粒度为1.5-3mm。

6.根据权利要求1所述的钻井用高效堵漏材料，其特征在于弹性颗粒通过四种单体共聚而成，第一单体选自丙烯酰胺、丙烯酸钠中的一种或其混合物；第二单体选自丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵中的一种；第三单体选自乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三（2-甲氧乙氧基）硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三异丙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基甲基二甲氧基硅烷中的一种；第四单体选自二甲基二烯丙基氯化铵、N,N-亚甲基双丙烯酰胺中的一种。

7.根据权利要求6所述的钻井用高效堵漏材料，其特征在于四类聚合单体的质量比例如下：第一单体：50-95%；第二单体：1-40%；第三单体：1-20%；第四单体：0.01-1%。

8.根据权利要求1所述的钻井用高效堵漏材料，其特征在于碳酸钙的粒度为100-400目。