CN106609126A - 一种水基钻井液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
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 (9)
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。
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