CN106398660A - 一种钻井液用承压堵漏剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钻井液用堵漏剂，所述堵漏剂包括以下按重量份计的原料：核桃壳粉84份，植物纤维8份，碳酸钙粉6份，水解聚丙烯腈稳固剂2份；所述核桃壳粉包括：占核桃壳粉总量10～15%的粗颗粒核桃粉、粒度为20～40目；占核桃壳粉总量50～55%的中颗粒核桃粉、粒度为80～200目；占核桃壳粉总量25～30%的细颗粒核桃粉、粒度为300目。本发明的堵漏剂具有堵漏效果好，承压强度高，材料廉价易得的优点。

Description

一种钻井液用承压堵漏剂
技术领域
本发明涉及一种石油钻井用助剂，尤其涉及一种钻井液用承压堵漏剂，属于石油钻井技术领域。
背景技术
在石油勘探开发过程中，井漏是最为常见的一种复杂现象，尤其在微裂缝地层、渗透性地层、页岩地层、煤层、破碎带地层及储层，井壁失稳、井漏风险大大增加；井壁失稳通常造成井壁垮塌，引发卡钻、填埋钻具的风险，而井漏的发生，极大地增加了储层损害，钻井液配置成本，延长了钻井周期，甚至带来井控风险，造成极大的经济损失。目前，行业中并无一种既能提高井壁稳定性，又能进行承压填充、对井壁起到强化作用的防漏产品；而传统的随钻堵漏剂、锯末粉产品，由于粒径级配效果不佳，只能够用于处理渗透性漏失及小漏，随钻损耗较大，需要不断补充；且漏失处理后容易反复发生井漏，大大降低了钻完井效率；该类处理剂不能达到较好的稳定井壁、预防漏失及提高井壁承压能力的效果，且大部分产品中含有聚合物成分，对钻井液流变性影响较大，制约了该类产品的推广应用。
如公开号为CN105441044A，名称为“一种油基钻井液用堵漏剂”的发明专利，该专利公开堵漏剂包括：纤维15～20%，核桃壳10～25%，吸油聚合物颗粒20～40%，油基核壳膨胀封堵剂40～60%，将上述原料混合均匀即为油基钻井液用堵漏剂。该专利中包含油基核壳膨胀封堵剂，属于化学堵漏材料，其价格昂贵、施工配置复杂，仍不能得到推广应用。且没有考虑级配因素，无法进行随钻堵漏，对微裂缝的封堵不足。
又如公开号为CN102453475A，名称为“一种石油钻井用堵漏剂及其制备方法和应用”的发明专利，该专利公开堵漏剂包含堵漏液A和堵漏液B，堵漏液A包含海藻酸盐、核桃壳和水，以水为100重量份计，海藻酸盐：0.5～0.8重量份，核桃壳：0～5重量份；堵漏液B包含油井水泥、纤维和水，以水为100重量份计，油井水泥：200～250重量份，纤维：0.5～1重量份；堵漏液A和堵漏液B的体积比为1∶2～1∶3。制备方法包括：a、海藻酸盐溶于水配成溶液，加入核桃壳，制得堵漏液A；b、油井水泥和水配成水泥浆，加入纤维，制得堵漏液B。该发明属于凝胶堵漏和架桥堵漏混合材料，同样未考虑材料级配，对微裂缝封堵效果不佳。
本发明旨在解决现有技术中的堵漏剂处理剂不能达到较好的稳定井壁、预防漏失、提高井壁承压能力的效果以及成本高的问题，提出一种新的钻井液用堵漏剂的制备方法，根据级配原理，将特定比例的核桃壳粉、植物纤维以及稳固剂的混合使用，并且核桃粉由不同粒度范围的粗颗粒、中颗粒和细颗粒组成，能够有效对微裂缝进行承压填充，预防漏失、垮塌，提高井壁承压能力和稳定性。
为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：
一种钻井液用承压堵漏剂，按重量份配比计，该承压堵漏剂由以下组分组成：
核桃壳粉 80-90份
植物纤维 5-10份
碳酸钙粉 4-8份
稳固剂 1-3份。
进一步的，所述的承压堵漏剂，按重量份配比计由以下组分组成：
核桃壳粉 84份
植物纤维 8份
碳酸钙粉 6份
稳固剂 2份。
所述核桃壳粉由以下组分组成：占核桃壳粉总质量10～15%且粒度为20～40目的粗颗粒核桃粉；占核桃壳粉总质量50-55%且粒度为80～200目的中颗粒核桃粉；余量为粒度为300目的细颗粒核桃粉。
所述植物纤维选自粒度为80～200目的麦秆粉、花生壳粉、棉籽壳粉、玉米芯粉以及锯末中的一种或多种。
所述碳酸钙粉粒度为80～200目。
所述核桃壳粉的水分含量小于2%。
所述稳固剂由以下制备方法制得：
将1OOkg的烧碱加水配置成20%的烧碱溶液，并加入反应釜中，将反应釜升温到80℃，恒温搅拌3小时；然后将20kg氯乙酸加水配置成10%的氯乙酸溶液，并将其加入上述反应釜内，反应釜升温到80℃，恒温搅拌2小时；最后加入430kg腈纶，并将反应釜升温到200℃，恒温反应6小时后得到胶液，最后经喷雾干燥制成粉剂，即得稳固剂。
所述稳固剂粒度为80～200目。
本发明的有益效果如下：
（1）本发明堵漏剂的制备方法中，根据颗粒级配原理，核桃壳粉由不同颗粒大小的粗核桃壳粉、中核桃壳粉和细核桃壳粉组成，原料中核桃壳粉、植物纤维、碳酸钙粉以及稳固剂相互配合使用，具有封堵效果好，抗高温、高压能力强的特点，适用于裂缝性、溶洞性、破碎性地层和不易确定漏失位置的漏层堵漏，且采用的原料主要为植物颗粒，具有价格低廉、无环保压力，对钻井液的性能影响小的优点。
（2）本发明中植物纤维的粒度优选80～120目，碳酸钙粉的粒度优选100～200目，稳固剂的粒度优选80～100目，以进一步提高堵漏剂的封堵效果和承压能力。
（3）本发明中的核桃壳粉优选水分含量小于2%的核桃壳粉，可延长存放时间的同时，防止水分过高，影响堵漏剂的使用性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
一种钻井液用承压堵漏剂，由以下重量百分比计的原料组成：84份水分含量小于2%的核桃壳粉，8份粒度为100目的麦秆粉，6份粒度为100目的碳酸钙粉，2份粒度为100目的稳固剂。其中核桃壳粉是由重量百分比为10%的粒度为20～40目的粗颗粒核桃壳粉、55%的粒度为80～200目的中颗粒核桃壳粉以及35%的粒度为300目的细颗粒核桃壳粉组成。稳固剂由以下制备方法制得：将1OOkg的烧碱加水配置成20%的烧碱溶液，并加入反应釜中，将反应釜升温到80℃，恒温搅拌3小时；然后将20kg氯乙酸加水配置成10%的氯乙酸溶液，并将其加入上述反应釜内，反应釜升温到80℃，恒温搅拌2小时；最后加入430kg腈纶，并将反应釜升温到200℃，恒温反应6小时后得到胶液，最后经喷雾干燥制成粉剂，即得稳固剂。
实施例2
一种钻井液用承压堵漏剂，由以下重量百分比计的原料组成：80份水分含量小于2%的核桃壳粉，10份粒度为100目的花生壳粉，7份粒度为100目的碳酸钙粉，3份粒度为100目的稳固剂。其中核桃壳粉是由重量百分比为10%的粒度为20～40目的粗颗粒核桃壳粉、55%的粒度为80～200目的中颗粒核桃壳粉以及35%的粒度为300目的细颗粒核桃壳粉组成。稳固剂由以下制备方法制得：将1OOkg的烧碱加水配置成20%的烧碱溶液，并加入反应釜中，将反应釜升温到80℃，恒温搅拌3小时；然后将20kg氯乙酸加水配置成10%的氯乙酸溶液，并将其加入上述反应釜内，反应釜升温到80℃，恒温搅拌2小时；最后加入430kg腈纶，并将反应釜升温到200℃，恒温反应6小时后得到胶液，最后经喷雾干燥制成粉剂，即得稳固剂。
实施例3
一种钻井液用承压堵漏剂，由以下重量百分比计的原料组成：90份水分含量小于2%的核桃壳粉，5份粒度为100目的玉米芯粉，4份粒度为100目的碳酸钙粉，1份粒度为100目的稳固剂。其中核桃壳粉是由重量百分比为10%的粒度为20～40目的粗颗粒核桃壳粉、55%的粒度为80～200目的中颗粒核桃壳粉以及35%的粒度为300目的细颗粒核桃壳粉组成。稳固剂由以下制备方法制得：将1OOkg的烧碱加水配置成20%的烧碱溶液，并加入反应釜中，将反应釜升温到80℃，恒温搅拌3小时；然后将20kg氯乙酸加水配置成10%的氯乙酸溶液，并将其加入上述反应釜内，反应釜升温到80℃，恒温搅拌2小时；最后加入430kg腈纶，并将反应釜升温到200℃，恒温反应6小时后得到胶液，最后经喷雾干燥制成粉剂，即得稳固剂。
经测试，实施例1～3的技术指标如下表1：
表1技术指标表。
上述表1中，封闭滤失量和承压强度的检测方法如下：
用杯体两端开口的高温高压滤失仪作为测试仪器，将带有滤网（孔边长0.66 mm）的钻井液杯底及阀杆安装固定好，关紧底部阀杆。
向钻井液中加入100 g粒径在0.66 mm～0.90 mm之间的石英砂，通过摇晃钻井液杯，使石英砂在杯底铺平。
在玻璃棒导引下，缓慢、均匀地沿杯壁加入测试完密度的试样浆（不要让试样浆直接冲击杯底的石英砂，以免造成砂层厚度不均匀，影响测试准确性），安装固定好钻井液杯顶盖及阀杆，关紧顶部阀杆。
将钻井液杯放入加热套内，将可调节的压力源连接到顶部阀杆上，并在适当位置锁定。
打开顶部阀杆，将0.7MPa压力施加到试样浆上，打开底部阀杆1/4转并开始计时，维持0.7MPa压力，收集滤液30 min，即为封闭滤失量。
然后在 30s 内缓慢均匀的加压至 5.0 MPa，砂床没有被击穿，出现大量滤液，即表示砂床承压强度为5.0Mpa，收集滤液30 min，即为封闭滤失量。
试验结束后，关紧钻井液杯顶部和底部阀杆，并从压力调节器放掉压力。
从加热套内取出钻井液杯，打开上部阀杆放出杯内压力。卸开杯盖与杯底，倒出试样浆，计算封闭滤失量；回收石英砂，洗净、烘干后以备再用。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种钻井液用承压堵漏剂，其特征在于：按重量份配比计，该承压堵漏剂由以下组分组成：
核桃壳粉 80-90份
植物纤维 5-10份
碳酸钙粉 4-8份
稳固剂 1-3份。
2.根据权利要求1所述的承压堵漏剂，其特征在于：按重量份配比计，该承压堵漏剂由以下组分组成：
核桃壳粉 84份
植物纤维 8份
碳酸钙粉 6份
稳固剂 2份。
3.根据权利要求1或2所述的承压堵漏剂，其特征在于：所述核桃壳粉由以下组分组成：占核桃壳粉总质量10～15%且粒度为20～40目的粗颗粒核桃粉；占核桃壳粉总质量50-55%且粒度为80～200目的中颗粒核桃粉；余量为粒度为300目的细颗粒核桃粉。
4.根据权利要求1或2所述的承压堵漏剂，其特征在于：所述植物纤维选自粒度为80～200目的麦秆粉、花生壳粉、棉籽壳粉、玉米芯粉以及锯末中的一种或多种。
5.根据权利要求1或2所述的承压堵漏剂，其特征在于：所述碳酸钙粉粒度为80～200目。
6.根据权利要求1或2所述的承压堵漏剂，其特征在于：所述核桃壳粉的水分含量小于2%。
7.根据权利要求1或2所述的承压堵漏剂，其特征在于：所述稳固剂由以下制备方法制得：
将1OOkg的烧碱加水配置成20%的烧碱溶液，并加入反应釜中，将反应釜升温到80℃，恒温搅拌3小时；然后将20kg氯乙酸加水配置成10%的氯乙酸溶液，并将其加入上述反应釜内，反应釜升温到80℃，恒温搅拌2小时；最后加入430kg腈纶，并将反应釜升温到200℃，恒温反应6小时后得到胶液，最后经喷雾干燥制成粉剂，即得稳固剂。
8.根据权利要求7所述的承压堵漏剂，其特征在于：所述稳固剂粒度为80～200目。
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