CN108300435B - 一种嵌入式高承压封堵剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了油田化学技术领域一种嵌入式高承压封堵剂及其制备方法，组成成分如下：增粘剂、工程抗裂纤维、降滤失剂、稳定剂、建筑乳液和水。在油气田开发过程中，现有堵剂存在以下不足：对地层造成不可逆伤害、封堵有效期短、固化时间难控制、堵后承压低、施工风险大等，而本发明可有效解决上述问题。封堵剂中的降滤失剂对地层微孔隙及微裂缝进行暂堵降滤，使封堵剂中主要成分抗裂纤维胶束聚集在非正常连通点至近井地带位置；抗裂纤维胶束在地层中层层滤失固化压实后，在非正常连通点至近井地带位置形成整体嵌入式固化结构，对非正常连通点至近井地带位置进行整体嵌入式封堵，从而大大增加封堵剂的封堵能力和承压能力。

Description

一种嵌入式高承压封堵剂
技术领域
本发明涉及油田化学技术领域，特别涉及一种嵌入式高承压封堵剂。
背景技术
在油气田开发过程中，由于各种原因会导致油气井井筒与地层之间形成非正常连通。例如，钻井过程中钻遇异常低压地层，由于钻井液密度高于地层压力系数，导致钻井液漏失；压裂后，人工裂缝沟通断层或低压地层，致使地层出现倒吸现象；分段开采油气井经过长期开采后，部分油气层段大规模出水；套管下入过程中，由于操作人员顿钻等而使套管丝扣处存在微裂隙、丝扣密封不合格，造成井筒内液体漏失；由于套管固井质量不合格，套管外高压油气层流体上窜或下窜至低压油气层等。
上述情况在油气田开发中普遍存在，目前常用的封堵技术有超细水泥堵漏技术、热固性树脂堵漏技术、套管贴补技术等，而对于一部分丝扣出现微裂隙、套管外窜层、漏失量大的井无法进行有效封堵，只能采取大修甚至封井的措施。并且现有的封堵技术在油气田实际开发中尚存在一些实际技术问题，而影响到封堵后油气井的下一步施工作业。例，对于超细水泥堵漏技术而言，主要存在以下问题：需注入水泥量大、堵漏有效期短、易对油气层造成不可逆损害，而且由于水泥固化时间难以控制，施工风险极高；对于热固性树脂堵漏技术而言，主要存在以下问题：由于热固性树脂受温度影响大，若对地层温度掌握不清，则会造成堵漏剂在井筒内固化或者进入地层后无法固化，并且误堵后很难解堵，材料费用高、施工风险大；对于套管贴补技术而言，主要存在以下问题：完成贴补后，套管缩径，致使后续作业工具尺寸选择受限，特别是对于小尺寸井眼，并且套管贴补技术属于大修作业范畴，施工费用高。
发明内容
针对现有封堵技术遇到的实际技术问题，本发明提供了一种能够快速有效封堵油气井井筒与地层之间非正常连通的封堵剂，以及该封堵剂的制备工艺方案。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种嵌入式高承压封堵剂组成成分及各组分的质量比：0.2%-2.0%增粘剂、0.02%-0.1%工程抗裂纤维、1.0%-5.0%降滤失剂、0.1%-0.5%稳定剂、5.0%-20.%建筑乳液、75.0%-90%水。
一种根据所述的一种嵌入式高承压封堵剂制备工艺，其包括以下步骤：
（1）先将增粘剂按照本发明配制比例溶入水中，充分溶胀后，依次加入工程抗裂纤维、降滤失剂、稳定剂，搅拌均匀；
（2）在机械搅拌条件下，向步骤（1）混合溶液中缓慢加入设计比例的建筑乳液，机械搅拌均匀，即得成品。
本发明的封堵技术相比现有堵漏技术具有有益效果。本发明提供的一种嵌入式高承压封堵剂中各化学组分含量低，且大多数为建筑行业选用的无毒无害环保化学品，不会对人畜和地层造成二次伤害；本发明提供的一种嵌入式高承压封堵剂主要受井底压力影响且有良好的温度稳定性，不会在井筒内提前凝固，很大程度降低施工风险；本发明提供的一种嵌入式高承压封堵剂仅对非正常连通点至近井地带进行完全整体封堵，不会因封堵剂大量漏失，而对远井地带油气层造成污染；本发明所提供的一种嵌入式高承压封堵剂单次作业用量少、现场施工操作简单，极大地降低了施工综合成本，提高了经济效益。
一种嵌入式高承压封堵剂经过注入管线到达非正常连通点后进入地层，封堵剂中的降滤失剂对地层微孔隙及微裂缝进行暂堵，从而降低封堵剂中主要成分抗裂纤维胶束的滤失，使其聚集在非正常连通点至近井地带位置；抗裂纤维胶束在地层中层层滤失固化压实后，在非正常连通点至近井地带位置形成整体嵌入式固化结构，对非正常连通点至近井地带位置进行整体嵌入式封堵，从而大大增加封堵剂的封堵能力和承压能力。
具体实施方式
下面通过实例对本发明进一步说明，其目的仅在于更好的理解本发明而非限制本发明的保护范围。
实施例1：将1.0g黄原胶加入100ml水中，溶胀2h后，依次加入0.02g聚乙烯醇工程抗裂纤维（0.1-5.0mm）、2.0g二氧化硅（200目）、0.3g甲酸钾，搅拌均匀；在搅拌的条件下，向混合溶液中缓慢加入6.0g建筑818乳液，搅拌均匀得到嵌入式高承压封堵剂。
实施例2：将0.5g黄原胶加入100ml水中，溶胀2h后，依次加入0.02g聚乙烯醇工程抗裂纤维（0.1-5.0mm）、2.0g二氧化硅（200目）、0.4g甲酸钾，搅拌均匀；在搅拌的条件下，向混合溶液中缓慢加入8.0g建筑818乳液，搅拌均匀得到嵌入式高承压封堵剂。
实施例3：将1.0g黄原胶加入100ml水中，溶胀2h后，依次加入0.02g聚乙烯醇工程抗裂纤维（0.1-5.0mm）、2.0g二氧化硅（200目）、0.4g甲酸钾，搅拌均匀；在搅拌的条件下，向混合溶液中缓慢加入12.0g建筑818乳液，搅拌均匀得到嵌入式高承压封堵剂。
对本发明实施例1-3制备的嵌入式高承压封堵剂进行封堵后能力测试。试验方法：在填砂管中填装不同粒径砂砾，模拟不规则射孔炮眼及地层孔洞结构（孔洞直径0-1.0cm），从填砂管一端缓慢注入封堵剂进行承压封堵，在注入封堵剂时，应时刻观察注入压力变化情况，以便判断填砂管内纤维胶束凝结程度，每当压力升高5.0MPa时，应稳压10min再继续注入，直至注入压力升至设计注入压力；当填砂管另一端无液体流出后，继续稳压憋压240min以上，使纤维胶束充分凝结并嵌入至砂砾孔隙中。
表1 本发明实例制备的嵌入式高承压封堵剂在23℃承压能力测试结果
Figure RE-802563DEST_PATH_IMAGE002
表2 本发明实例制备的嵌入式高承压封堵剂在80℃承压能力测试结果
Figure RE-280555DEST_PATH_IMAGE004
由以上试验可以看出，本发明提供的一种嵌入式高承压封堵剂配方简单、药品添加量低、现场施工方便、对人畜和地层无伤害，在有效封堵后孔洞结构有很高的承压能力。
以上所述的仅仅是本发明的优选试验方案，并非对本发明作任何形式的限制。

Claims (2)

1.一种嵌入式高承压封堵剂，其特征在于：其组分及质量比为：0.2％-2.0％增粘剂、0.02％-0.1％工程抗裂纤维、1.0％-5.0％降滤失剂、0.1％-0.5％稳定剂、5.0％-20.0％建筑乳液、75％-90％水；
所述增粘剂为黄原胶；
所述工程抗裂纤维为0.1-5.0mm聚乙烯醇纤维PVA；
所述降滤失剂为20-200目二氧化硅；
所述稳定剂为甲酸钾；
所述建筑乳液为苯丙建筑乳液818。
2.根据权利要求1所要求的制备方法，其特征在于：包含以下步骤：先将增粘剂按照本发明配制比例溶入水中，充分溶胀后，再按照本发明配制比例依次加入工程抗裂纤维、降滤失剂、稳定剂，搅拌均匀；然后一边搅拌一边缓慢加入建筑乳液，机械搅拌均匀即可。
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