CN105482790A - 钻井用高效堵漏材料及其制备方法 - Google Patents
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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
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 (8)
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。
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