CN106609126A

CN106609126A - 一种水基钻井液堵漏材料及其制备方法

Info

Publication number: CN106609126A
Application number: CN201510699587.4A
Authority: CN
Inventors: 逯贵广; 朱魁; 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: 2015-10-26
Filing date: 2015-10-26
Publication date: 2017-05-03

Abstract

本发明公开了一种水基钻井液堵漏材料及其制备方法，涉及水基钻井液堵漏材料的技术领域，其特征在于，其组成为水溶性膨胀材料、交联剂、缓凝剂、纤维材料、碳酸钙；其中各组成的质量百分比为：20%~50%水溶性膨胀材料、5%~15%交联剂、5%~10%缓凝剂、10%~25%改性纤维、10~30%碳酸钙。该堵漏材料具有堵漏覆盖面广、承压能力高、封堵效果好、现场配置工艺简单等优点，能达到减少井漏损失，节约综合成本的目的。

Description

一种水基钻井液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，尤其是一种水基钻井液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。针对目前钻井用堵漏材料堵漏效果差，承压能力弱，对大裂缝的封堵能力有局限性等问题，开发一种高效堵漏材料具有重大的现实意义。

本发明通过在水基钻井液中引入纤维材料、水溶性膨胀材料、交联剂、缓凝剂、超细颗粒材料，可大幅度提高其封堵能力，并不影响油基钻井液性能。

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、对水基钻井液性能无不良影响、现场配置工艺简单、施工安全可靠等优点的水基钻井液堵漏材料。

本发明所提供的水溶性膨胀材料、交联剂、缓凝剂、纤维材料、碳酸钙；其中各组成的质量百分比为：

水溶性膨胀材料：20%~50%；

交联剂：5%~15%；

缓凝剂：5%~10%；

纤维材料：10%~25%；

碳酸钙：10~30%。

将上述原料混合均匀即成水基钻井液堵漏材料。

本发明的解决方案其中水溶性膨胀材料为吸水膨胀性树脂；纤维材料为植物纤维、锯末的一种或一种以上。

本发明的解决方案中水溶性膨胀材料为聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、酚醛树脂、丙酸酸树脂、脲醛树脂的一种或几种。

本发明的解决方案中交联剂为乙酸铬、丙酸铬、甲酸铬、苯酚、甲醛、硼砂、戊二醛的一种或两种以上。

本发明的解决方案中缓凝剂为乙二胺四乙酸（EDTA）、柠檬酸钠、磷酸钠的一种或两种以上。

本发明的解决方案中锯末的主要成份为松树锯末、竹粉、桃木锯末的一种或几种，植物纤维为麦秆、玉米秆、棉花壳、花生壳的一种或几种，粉碎至要求粒度。

本发明的解决方案中植物纤维或锯末采用50~100目3%~15%；150~200目4%~10%；200~3000目3%~15%两种或两种以上混合而成。

本发明的解决方案中碳酸钙的粒度为200~400目。

此种水基钻井液堵漏材料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；

（4）堵漏材料可以很好的分散在水基钻井液中，对钻井液性能无不良影响；

（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

将聚乙烯醇10%、聚丙烯酰胺30%；乙酸铬10%；磷酸钠5%；50~100目的松木锯末5%，150-200目的松木锯末10%，200~300目松木锯末10%； 200~400目的碳酸钙20%，在常温常压下混合搅拌均匀即得水基钻井液堵漏材料。

实验结果表明：水基钻井液堵漏材料在油基钻井液中分散性能良好，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7.5MPa。

实施例2

将聚酚醛树脂20%、丙烯酸树脂20%；乙酸铬8%；磷酸钠7%；50~100目的松木锯末10%，150-200目的松木锯末5%，200~300目松木锯末10%； 200~400目的碳酸钙20%，在常温常压下混合搅拌均匀即得水基钻井液堵漏材料。

实验结果表明：水基钻井液堵漏材料在油基钻井液中分散性能良好，对缝宽为2~3mm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8MPa。

实施例3

将聚乙烯醇10%、脲醛树脂30%；硼砂5%、丙酸铬5%；EDTA5%；50~100目的松木锯末5%，150-200目的松木锯末5%，200~300目松木锯末10%； 200~400目的碳酸钙25%，在常温常压下混合搅拌均匀即得水基钻井液堵漏材料。

实验结果表明：水基钻井液堵漏材料在油基钻井液中分散性能良好，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8.5MPa。

实施例4

将聚乙烯醇20%、聚丙烯酰胺10%、酚醛树脂；乙酸铬5%、丙酸铬3%、硼砂2%；磷酸钠2.5%、柠檬酸钠2.5%；50~100目的松木锯末5%，150-200目的松木锯末10%，200~300目松木锯末10%； 200~400目的碳酸钙20%，在常温常压下混合搅拌均匀即得水基钻井液堵漏材料。

实验结果表明：水基钻井液堵漏材料在油基钻井液中分散性能良好，对缝宽为3~4mm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7.5MPa。

Claims

1.一种水基钻井液堵漏材料，其特征在于其组成为：水溶性膨胀材料、交联剂、缓凝剂、纤维材料、碳酸钙；其中各组成的质量百分比为： 20%~50%水溶性膨胀材料、5%~15%交联剂、5%~10%缓凝剂、10%~25%纤维材料、10~30%碳酸钙。

2.根据权利要求1所述的水基钻井液堵漏材料，其特征在于所述水溶性膨胀材料为吸水膨胀性树脂，包括聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、酚醛树脂、丙酸酸树脂、脲醛树脂的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的水基钻井液堵漏材料，其特征在于所属纤维材料为植物纤维、锯末的一种或一种以上。

4.根据权利要求1所述的水基钻井液堵漏材料，其特征在于交联剂为乙酸铬、丙酸铬、甲酸铬、苯酚、甲醛、硼砂、戊二醛的一种或两种以上。

5.根据权利要求1所述的水基钻井液堵漏材料，其特征在于缓凝剂为乙二胺四乙酸（EDTA）、柠檬酸钠、磷酸钠的一种或两种以上。

6.根据权利要求3所述的是水基钻井液堵漏材料，其特征在于锯末的成份为松树锯末、竹粉、桃木锯末的一种或几种，植物纤维为麦秆、玉米秆、棉花壳、花生壳的一种或几种，粉碎至要求粒度。

7.根据权利要求3或6所述的水基钻井液堵漏材料，其特征在于植物纤维或锯末采用50~100目3%~15%；150~200目4%~10%；200~3000目3%~15%的两种或两种以上混合而成。

8.根据权利要求1所述的水基钻井液堵漏材料，其特征在于碳酸钙的粒度为200~400目。

9.根据权利要求1所述的水基钻井液堵漏材料制备方法，其特征在于将上述组分的物质按其组分含量，在常温常压下混合搅拌均匀即得油基钻井液堵漏材料。