CN108239530A - 一种智能堵漏剂 - Google Patents

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刘振东
李公让
高杨
张斌
张妍
张守文
吕照龙
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Sinopec Shengli Petroleum Engineering Corp
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Sinopec Oilfield Service Corp
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    • C09K8/42—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells
    • C09K8/46—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement

Abstract

本发明提供一种智能型堵漏剂，主要由记忆合金骨架材料、纤维状堵漏材料、填充材料和悬浮分散剂组成，所述记忆合金骨架材料为一种经过温敏包覆材料包覆的记忆合金；所述纤维状堵漏材料为涤纶超短纤维、锯末、棉籽壳、花生壳粉中的一种或几种的组合物；所述填充材料为超细碳酸钙、弹性石墨粉中的一种或两种的组合物；所述悬浮分散剂为钠羧甲基纤维素、黄原胶、羟乙基纤维素中的一种或几种的组合物；所述温敏包覆材料为PE和石蜡的混合物。本发明的记忆合金骨架材料在包覆材料脱落后，能通过伸展形成网架结构，再通过纤维材料和填充材料进一步充填，形成稳固的桥堵层，具有较高的承压能力。对于缝洞型漏失，堵漏效果较好。

Description

一种智能堵漏剂
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的智能堵漏剂。
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常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，但其骨架材料的目前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，提供一种对于缝洞型漏失堵漏效果好的智能型堵漏剂。
本发明的技术方案：
一种智能堵漏剂，主要由记忆合金骨架材料、纤维状堵漏材料、填充材料和悬浮分散剂组成，所述记忆合金骨架材料为一种经过温敏包覆材料包覆的记忆合金；所述纤维状堵漏材料为涤纶超短纤维、锯末、棉籽壳、花生壳粉中的一种或几种的组合物；所述填充材料为超细碳酸钙、弹性石墨粉中的一种或两种的组合物；所述悬浮分散剂为钠羧甲基纤维素、黄原胶、羟乙基纤维素中的一种或几种的组合物；所述温敏包覆材料为PE和石蜡的混合物。
各组成成份的质量百分比为：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%，其余为填充材料。
所述记忆合金为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。
所述记忆合金形变前为类似球形，形变后为线形。
本发明具有以下优势：
（1）本发明采用记忆合金作为骨架材料，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；记忆合金骨架材料在包覆材料脱落后，再通过纤维材料和填充材料进一步充填，形成稳固的桥堵层，具有较高的承压能力。
（2）本发明的记忆合金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）本发明对记忆合金进行包覆，避免了记忆合金在进入漏层前，提前形变，从而影响进入漏层，失去堵漏效果。
（4）本发明形成的堵层强度高，针对大型漏失，有利于提高堵漏成功率。
具体实施方式
一种智能型堵漏剂由记忆合金骨架材料、纤维状堵漏材料、填充材料、悬浮分散剂组成，其中各组分按重量百分比为：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%，其余为填充材料。
在本发明的一个优选实施方式中，所述记忆合金骨架材料为一种经过温敏包覆材料包覆的记忆合金。在相应的温度下，外层包覆材料脱落，记忆合金在相变温度下发生形变。包覆材料脱落和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涤纶超短纤维、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、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，所述悬浮分散剂为钠羧甲基纤维素、黄原胶、羟乙基纤维素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，所述温敏包覆材料为PE和石蜡的混合物。
实施例一：
将重量百分比为10%的T i-Ni记忆合金骨架材料（PE包覆后）、50%的锯末、30%的超细碳酸钙、10%的黄原胶配制成堵漏剂。
实施例二：
将重量百分比为20%的Ti-Ni-Pd记忆合金（石蜡包覆后）、40%的棉籽壳、32%的弹性石墨粉、8%的羟乙基纤维素配制成堵漏剂。
实施例三：
将重量百分比为12%的Ti-Nb记忆合金（石蜡包覆后）、48%的锯末和超短纤维的组合物（质量百分比为60%:40%）、35%的超细碳酸钙和弹性石墨粉的组合物（质量百分比为80%:20%）、5%的钠羧甲基纤维素配制成堵漏剂。

Claims (4)

1.一种智能堵漏剂，其特征在于：主要由记忆合金骨架材料、纤维状堵漏材料、填充材料和悬浮分散剂组成，所述记忆合金骨架材料为一种经过温敏包覆材料包覆的记忆合金；所述纤维状堵漏材料为涤纶超短纤维、锯末、棉籽壳、花生壳粉中的一种或几种的组合物；所述填充材料为超细碳酸钙、弹性石墨粉中的一种或两种的组合物；所述悬浮分散剂为钠羧甲基纤维素、黄原胶、羟乙基纤维素中的一种或几种的组合物；所述温敏包覆材料为PE和石蜡的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种智能堵漏剂，其特征在于各组成成份的质量百分比为：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%，其余为填充材料。
3.根据权利要求1或2所述的一种智能堵漏剂，其特征在于：所述记忆合金为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。
4.根据权利要求3所述的一种智能堵漏剂，其特征在于：记忆合金形变前为类似球形，形变后为线形。
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