CN1063772C - 一种钻井复合堵漏剂及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
井漏是钻井作业中常遇到的问题，如何有效堵漏是一个重要课题。本发明的组成成分包含惰性植物粒状材料，惰性片状材料，纤维材料，高分子化合物和增强剂。本发明的生产工艺是将惰性植物粒状材料、惰性片状材料、纤维材料进行粉碎、过筛、精选，然后与高分子化合物和增强剂混合。本发明的优点是配制工艺简单，施工安全可靠，堵漏覆盖面广，成功率高，能减少非生产时间，缩短建井周期，减少复杂事故发生率，降低综合成本。
Description
本发明涉及一种钻井过程中应用的堵漏剂。
在石油工业及地质勘探钻井过程中，会经常遭遇井漏，尤以在碳酸盐岩地层钻井中的井漏更为突出。井漏发生，影响钻井速度，耗去大量资金和物资。因此，对堵漏剂的研究、开发和应用，是石油工业、地质部门十分重视的课题。目前，国内外已有技术的堵漏剂，大致上分为化学堵漏剂和桥塞堵漏剂两大类。桥塞堵漏剂，以硬质材料为主，以之堵塞孔隙裂缝，其优点是配制方便，施工安全可靠，堵漏覆盖面广，不足之处是对孔隙裂缝仅能进行浅层封堵，浓度不够，堵塞不够紧密，在有的条件下，由于堵塞不够牢固，在堵漏后重新开钻引起压力波动时，已堵处的堵塞物会脱开，再次出现井漏。化学堵漏剂，是以化学物质来进行堵漏，其优点是堵漏效果较好，但其配方需根据现场情况配制，工艺繁琐，施工不易掌握，且粘度较大易引起卡钻，另外，也不适用于流水地区。在复合堵漏剂中，哈尔滨现代应用化学研究所的申请号为88102456.2的《勘探钻井用堵漏剂》，公开了一种包含蒙脱石、絮凝剂、降失水剂、打片成型助剂的堵漏剂，但未实施，且与本发明不同。
本发明的目的是提供一种以惰性物质材料、化学物质材料和纤维材料为主要成分、配制工艺简单、堵漏覆盖面广、具有复合堵漏效果的复合堵漏剂。
本发明的组成成分包含惰性植物粒状材料、惰性塑性片状材料、纤维材料、高分子化合物、增强剂。
惰性植物粒状材料，具有惰性，不易与其他物质产生化学作用，适于堵塞中等和细小的孔隙裂缝，可以采用硬质果壳核桃壳、椰子壳等。
小硬度低密度惰性塑性片状材料，不易与其他物质产生化学作用，密度小，可以到处飘浮而不会落下沉积，面积较大，具有一定的弹性，适于堵塞面积较大的孔隙裂缝，可以采用云母片、蛭石片等。
惰性纤维材料，适于堵塞细小的孔隙裂缝，其直径小于0.8mm，长度小于20mm，可以采用天然动植物纤维棉、麻、毛、丝、甘蔗渣、棉籽壳渣等，也可采用人造纤维尼龙纤维等。
高分子化合物，为分子量大于300万(含等于)的有机物质，其作用是起桥和链的作用，将以上材料连接、拉紧，使之形成牢固的连接体，以形成牢固的堵塞，可以采用丙烯的共聚物及衍生物。
增强剂，可使以上堵塞物结合更牢固，增大其抗拉、抗压强度，可以采用金属氧化物。
以上各组成成分的重量百分比配方如下：
惰性植物粒状材料 40-60％
小硬度低密度惰性塑性片状材料 15-20％
惰性纤维材料 18-35％
高分子化合物 2-10％
增强剂 4-8％
本发明的生产工艺是将惰性植物材料、小硬度低密度惰性塑性片状材料、惰性纤维材料分别进行粉碎剪切、过筛、精选，然后与高分子材料及增强剂混合，按比例配制成堵漏剂。
图1为本发明的生产工艺流程图。下面结合图1对本发明的生产工艺详述如下；
a．制备惰性植物粒状材料：将已选好的惰性植物材料粉碎为2-8目粒状物，然后进行过筛、精选，按大粒10-30％、中粒30-50％、小粒30-50％的比例备好料。
b．制备小硬度低密度惰性塑性片状材料；将已选好的材料粉碎为长度小于10mm，宽度小于10mm的片状物，然后进行过筛、精选。
c．制备惰性纤维材料：将选好的直径小于0.8mm的纤维剪切、粉碎为长度小于20mm的纤维，然后进行过筛、精选。
d．混合：将以上三种材料与增强剂和分子量大于300万(含等于)的高分子化合物按配方比例混合均匀成为堵漏剂。
在施工现场，使用复合堵漏剂的施工工艺如下：
下光钻杆或尖钻头至漏层顶部或中部；
将预定需要数量的复合堵漏剂加入泥浆罐中，开动搅拌器搅拌均匀；调整携带液密度使之与井浆密度相等，用于较小井漏约为2-5吨/100m3，用于中等井漏约为3-8吨/100m3，用于较大井漏约为5-10吨/100m3，用于有进无出的井漏约为10-15吨/100m3，其粘度选择在适当范围；
从加重泵处加入堵漏液，边加入边搅拌；
用泥浆泵输送堵漏液至漏失段，进行堵漏；
以上工艺进行完毕，缓慢地用泥浆顶替钻具内的堵漏液，使堵漏液全部进入漏失段，起钻至安全处；
如果泥浆或堵漏液从出口处有返回，则缓慢关井，进行蹩压，蹩压压力控制为小于5Mpa(50aTm)，不可超过地层破裂压力；
停止作业2-4小时，观察堵漏效果；下钻至井底进行泥浆循环试验，如果发现不漏，即可恢复钻井作业。
本发明已在申请人的钻井作业中试用，对钻井作业中所发生的110次井漏进行堵漏，一次成功的次数为85次。
本发明的优点是兼具桥塞堵漏剂与化学堵漏剂二者的长处，配制工艺简单易行，堵漏作业安全可靠，堵漏覆盖面广；堵漏成功率高，在同等条件下，一次堵漏成功率可达80％，而使用化学堵漏剂为30-40％，使用桥塞堵漏剂为40％左右；适用地区广，特别是在漏层情况不明条件下使用，比使用其他堵漏剂效果更明显；对于减少井漏损失时间、缩短建井周期、减少复杂事故发生率、降低钻井综合成本有明显的经济效益。
本发明组成成分重量百分比配方的三个实施例如下：
实施例一：
核桃壳粒 48％
云母片 18％
尼龙纤维 15％
甘蔗渣 9％
棉籽壳渣 0％
聚丙烯酰胺4％
氧化钙 6％
实施例二：
核桃壳粒 47％
云母片 17％
尼龙纤维 14％
甘蔗渣 8％
棉籽壳渣 5％
聚丙烯酰胺 3.5％
氧化钙 5.5％
实施例三：
核桃壳粒 40％
云母片 20％
尼龙纤维 17％
甘蔗渣 10％
棉籽壳渣 5％
聚丙烯酰胺 3％
氧化钙 5％
Claims (2)
1、一种钻井复合堵漏剂，其特征在于其组成成分及重量百分比配方如下：
从核桃壳和椰子壳中任选一种植物粒状材料 40-60％
从云母片和蛭石片中任选一种塑性片状材料 15-20％
从棉、麻、毛、丝、甘蔗渣、棉籽壳渣、尼龙纤维中任选一种纤维材料 18-35％
聚丙烯酰胺 2-10％
金属氧化物增强剂 4-8％
2、权利要求1钻井复合堵漏剂的生产工艺，其特征在于采用如下工艺：
a、制备植物料状材料：将从核桃壳和椰子壳中任选一种植物材料粉碎为2-8目粒状物，然后进行过筛、精选，按大粒10-30％、中粒30-50％、小粒30-50％的比例备好料；
b、制备塑性片状材料：将从云母片和蛭石片中任选一种塑性片状材料粉碎为长度小于10mm、宽度小于10mm的片状材料，然后进行过筛、精选；
c、制备纤维材料：将从棉、麻、毛、丝、甘蔗渣、棉籽壳渣、尼龙纤维中任选一种直径小于0.8mm的纤维材料剪切、粉碎为长度小于20mm的纤维材料，然后进行过筛、精选；
d、混合：将以上三种材料与金属氧化物增强剂和聚丙烯酰胺按配方比例混合均匀成为堵漏剂。
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