CN108239529A

CN108239529A - 一种含有记忆金属的堵漏剂

Info

Publication number: CN108239529A
Application number: CN201611203356.0A
Authority: CN
Inventors: 李公让; 刘振东; 张敬辉; 周守菊; 明玉广; 卜凡康
Original assignee: Sinopec Oilfield Service Corp; Sinopec Shengli Petroleum Engineering Corp; Drilling Technology Research Institute of Sinopec Shengli Petroleum Engineering Corp
Current assignee: Sinopec Oilfield Service Corp; Sinopec Shengli Petroleum Engineering Corp; Drilling Technology Research Institute of Sinopec Shengli Petroleum Engineering Corp
Priority date: 2016-12-23
Filing date: 2016-12-23
Publication date: 2018-07-03

Abstract

本发明涉及石油钻井材料，特别涉及一种钻井液漏失用堵漏剂。它由记忆金属骨架材料、纤维状堵漏材料、填充材料、悬浮分散剂、滞留剂等组成，在记忆金属骨架材料形成网状结构的基础上，纤维材料和填充材料进一步架桥填实，形成稳固桥塞，耐流体浸泡，具有长时间的堵漏效果，能有效提高于缝洞型漏失堵漏成功率。

Description

一种含有记忆金属的堵漏剂

技术领域

本发明涉及石油钻井材料，特别涉及一种钻井液漏失用堵漏剂。

背景技术

井漏是在钻井、固井完井、测试或修井等各种井下作业过程中，各种工作液（包括钻井液、水泥浆、完井液及其它流体等）在压差的作用下漏入地层的现象。一旦发生井漏，不仅延误钻井时间，损失钻井液，损害油气层，干扰地质录井工作，增加钻井成本，而且易引起卡钻、井喷、井塌等一系列复杂情况，甚至导致井眼报废，造成巨大的经济损失。目前，在堵漏施工中常用的堵漏材料多为桥接堵漏材料和化学凝胶堵漏材料。化学堵漏主要是通过高聚物的化学反应起到封堵的作用，包括交联反应、固化反应等多种方式。化学堵漏针对恶性漏失具有较好的堵漏效果，但化学堵漏反应较为激烈，施工复杂，风险性较高。桥接堵漏材料施工工艺简单，成本低，在现场最为常用，但其骨架材料多用核桃壳等一些硬性材料，这些材料存在着封门、不能长时间浸泡等问题，堵漏效果有时并不理想。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种具有长时间的堵漏效果，同时能有效提高于缝洞型漏失堵漏成功率的含有记忆金属的堵漏剂。

为了达到本发明的目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种含有记忆金属的堵漏剂，主要由滞变记忆金属骨架材料、纤维状堵漏材料、填充材料、悬浮分散剂和滞留剂组成。

上述方案进一步：

各种材料的重量占总原料重量比分别是：滞变记忆金属骨架材料10%~20%、纤维状堵漏材料30%~50%、悬浮分散剂5%~10%、滞留剂3%~8%，其余为填充材料。

所述滞变记忆金属骨架材料为一种具有延迟形变特性的记忆合金，相变温度下开始形变时间延迟5~15分钟；所述纤维状堵漏材料为锯末、棉籽壳、花生壳粉中的一种或几种的组合物；所述填充材料为粒径500~1000目的超细碳酸钙、弹性石墨粉中的一种或几种的组合物；所述悬浮分散剂为硬脂酸钙、聚丙烯酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基氨基丙酸钠中的一种或几种的组合物；所述滞留剂为钠羧甲基纤维素、黄原胶、羟乙基纤维素、高分子吸水树脂、PET超短纤维中的一种或几种的组合物。

所述滞变记忆金属骨架材料为Ti-Ni合金、Ti-Ni-Pd合金、Ti-Nb合金、Au-Cd合金、Ag-Cd合金中的一种或几种的组合物。

所述滞变记忆金属骨架材料形变前为类似球形，形变后为线形。

本发明具有以下优势：

（1）本发明采用记忆金属作为骨架材料，纤维材料和填充材料进一步架桥填实，形成稳固桥塞，强度高、耐流体冲刷和浸泡，可以在长时间内保持网状结构，有利于堵层的牢固；

（2）本发明的记忆金属骨架在进入漏层前为球形小颗粒，易于进入裂缝，然后在一定温度下形变成线性，桥接成网状，避免了与漏层不匹配难以进入漏层的问题；

（3）本发明形成的堵层强度高，致密性高，有利于提高堵漏成功率。

具体实施方式

一种由滞变记忆金属骨架材料、纤维状堵漏材料、填充材料、悬浮分散剂、滞留剂等组成，其中各组分按重量百分比为：滞变记忆金属骨架材料10%~20%、纤维状堵漏材料30%~50%、悬浮分散剂5%~10%、滞留剂3%~8%，其余为填充材料。

在本发明的一个优选实施方式中，所述滞变记忆金属骨架材料为一种具有延迟形变特性的记忆合金，该记忆合金在相变温度下不会立即形变，而是经过5~15分钟的时间才发生形变，这样有利于骨架材料进入漏层后再发生形变；相变温度可根据漏层温度进行处理得到；该记忆合金在形变前为类似球形，形变后为线形；该记忆金属骨架材料为Ti-Ni（钛-镍）合金、Ti-Ni-Pd（钛-镍-钯）合金、Ti-Nb（钛-铌）合金、Au-Cd（金-镉）合金、Ag-Cd（银-镉）合金中的一种或几种的组合物。

在本发明的一个优选实施方式中，所述纤维状堵漏材料为锯末、棉籽壳、花生壳粉中的一种或几种的组合物。

在本发明的一个优选实施方式中，所述填充材料为超细碳酸钙（粒径：500~1000目）、弹性石墨粉中的一种或几种的组合物。

在本发明的一个优选实施方式中，所述悬浮分散剂为硬脂酸钙、聚丙烯酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基氨基丙酸钠中的一种或几种的组合物。悬浮分散剂主要作用是保障金属骨架材料在堵漏浆中的悬浮和合理的分散。

在本发明的一个优选实施方式中，所述滞留剂为钠羧甲基纤维素、黄原胶、羟乙基纤维素、高分子吸水树脂、PET超短纤维中的一种或几种的组合物。滞留剂的作用主要是保证堵漏浆在漏层位置附近具有较好的滞留性，防止地层流体将其冲散，利于其进入漏层实施封堵。

具体实施例

实施例一：

将重量百分比为10%的Ti-Ni记忆合金（延迟变形时间为5分钟）、50%的锯末、30%的超细碳酸钙（500目）、5%的十二烷基苯磺酸钠、5%的黄原胶配制成堵漏剂。

实施例二：

将重量百分比分别为15%的Ti-Ni-Pd记忆合金（延迟变形时间为5分钟）、40%的棉籽壳、35%的弹性石墨粉、6%的聚丙烯酸钠、4%的高分子吸水树脂配制成堵漏剂。

实施例三：

将重量百分比为16%的Ti-Nb记忆合金（延迟变形时间为10分钟）、44%的花生壳粉、28%的超细碳酸钙（800目）、5%的硬脂酸钙、7%的钠羧甲基纤维素配制成堵漏剂。

实施例四：

将重量百分比为10% 的Au-Cd记忆合金（延迟变形时间为5分钟）、50%的锯末、30%的超细碳酸钙（800目）、7%的十二烷基氨基丙酸钠、3%的PET超短纤维配制成堵漏剂。

实施例五：

将重量百分比为20%的 Ag-Cd记忆合金（延迟变形时间为15分钟）、30%的棉籽壳、32%的弹性石墨粉、10%的十二烷基苯磺酸钠、8%的羟乙基纤维素配制成堵漏剂。

实施例六：

将重量百分比为12%的Ti-Nb记忆合金（延迟变形时间为10分钟）、40%的锯末和棉籽壳的组合物（质量百分比为60%:40%）、35%的超细碳酸钙（500目）和弹性石墨粉的组合物（质量百分比为80%:20%）、7%的聚丙烯酸钠、5%的钠羧甲基纤维素和1%的树脂配制成堵漏剂。

Claims

1.一种含有记忆金属的堵漏剂，其特征在于：主要由滞变记忆金属骨架材料、纤维状堵漏材料、填充材料、悬浮分散剂和滞留剂组成。

2.根据权利要求1所述的一种含有记忆金属的堵漏剂，其特征在于：各种材料的重量占总原料重量比分别是：滞变记忆金属骨架材料10%~20%、纤维状堵漏材料30%~50%、悬浮分散剂5%~10%、滞留剂3%~8%，其余为填充材料。

3.根据权利要求1或2所述的一种含有记忆金属的堵漏剂，其特征在于：所述滞变记忆金属骨架材料为一种具有延迟形变特性的记忆合金，相变温度下开始形变时间延迟5~15分钟；所述纤维状堵漏材料为锯末、棉籽壳、花生壳粉中的一种或几种的组合物；所述填充材料为粒径500~1000目的超细碳酸钙、弹性石墨粉中的一种或几种的组合物；所述悬浮分散剂为硬脂酸钙、聚丙烯酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基氨基丙酸钠中的一种或几种的组合物；所述滞留剂为钠羧甲基纤维素、黄原胶、羟乙基纤维素、高分子吸水树脂、PET超短纤维中的一种或几种的组合物。

4.根据权利要求3所述的一种含有记忆金属的堵漏剂，其特征在于：所述滞变记忆金属骨架材料为Ti-Ni合金、Ti-Ni-Pd合金、Ti-Nb合金、Au-Cd合金、Ag-Cd合金中的一种或几种的组合物。

5.根据权利要求4所述的一种含有记忆金属的堵漏剂，其特征在于：所述滞变记忆金属骨架材料形变前为类似球形，形变后为线形。