CN108690581A - 一种高效水基钻井液用堵漏剂 - Google Patents

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袁俊秀
封心领
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Abstract

本发明涉及一种高效水基钻井液用堵漏剂，本发明的高效水基钻井液用堵漏剂组成为：按质量百分比，秸秆：15%～25%；贝壳粉：15%～25%；吸水聚合物颗粒：20%～40%；砂石：30%～50%。将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得一种水基钻井液用堵漏剂。本发明的堵漏剂制备工艺简单、亲水性好、具有良好的悬浮稳定性及膨胀性能、封堵效果好。

Description

一种高效水基钻井液用堵漏剂
技术领域
本发明涉及一种高效水基钻井液用堵漏剂，本发明制备的高效水基钻井液用堵漏剂适用于油田钻井工程技术领域。
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，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，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，有的采用高粘切钻井液加桥堵材料(锯末、云母、稻草、泥球、砖块等)和打水泥塞等方法；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。
因此，需要开发一种封堵能力强，又不影响水基钻井液性能的高效水基钻井液用堵漏剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效水基钻井液用堵漏剂。
本发明的目的通过以下技术方案实现的：该钻井液用堵漏剂组成为：按质量百分比，：秸秆：15%～20%；贝壳粉：15%～25%；吸水聚合物颗粒：20%～40%；砂石：30%～50%。
一般地，所述的秸秆为：小麦秸秆、玉米秸秆、水稻秸秆及大豆秸秆中的一种或几种混合物，其粒度为3～6mm。
所述的贝壳粉的粒度为0.1-0.3mm。
所述的吸水聚合物颗粒为：丙烯酰胺和丙烯酸钠共聚物或乙烯醇与丙烯酸共聚物中的一种或两种混合物，其颗粒尺寸范围为0.2～0.8mm。
所述的砂石的颗粒尺寸范围为1～1.5mm。
本发明高效水基钻井液用堵漏剂制备方法如下：将上述物质按组分及含量，常温常压下，加入到捏合机中，混合均匀，即为高效水基钻井液用堵漏剂。
本发明提供的一种高效水基钻井液用堵漏剂，亲水性好，有良好的悬浮稳定性，在水中具有可膨胀性，能够适应不同尺寸以及形状的空隙或裂缝，制备工艺简单。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步的说明，其目的仅在于更好的理解本发明而非限制本发明保护的范围。
实施例1
将15%玉米秸秆，15%贝壳粉，20%丙烯酰胺和丙烯酸钠共聚物颗粒，50%砂石，常温常压下，加入到捏合机中混合均匀，得到一种高效水基钻井液用堵漏剂。
实施例2
将10%玉米秸秆，10%大豆秸秆，15%贝壳粉，25%丙烯酰胺和丙烯酸钠共聚物颗粒，40%砂石，常温常压下，加入到捏合机中混合均匀，得到一种高效水基钻井液用堵漏剂。
实施例3
将15%小麦秸秆，20%贝壳粉，20%乙烯醇与丙烯酸共聚物颗粒，45%砂石，常温常压下，加入到捏合机中混合均匀，得到一种高效水基钻井液用堵漏剂。
实施例4
将10%小麦秸秆，10%水稻秸秆，20%贝壳粉，20%乙烯醇与丙烯酸共聚物颗粒，40%砂石，常温常压下，加入到捏合机中混合均匀，得到一种高效水基钻井液用堵漏剂。
实施例5
将15%小麦秸秆，10%玉米秸秆，25%贝壳粉，20%乙烯醇与丙烯酸共聚物颗粒，5%丙烯酰胺和丙烯酸钠共聚物颗粒，30%砂石，常温常压下，加入到捏合机中混合均匀，得到一种高效水基钻井液用堵漏剂。
实施例6
将15%水稻秸秆，15%贝壳粉，10%乙烯醇与丙烯酸共聚物颗粒，15%丙烯酰胺和丙烯酸钠共聚物颗粒，45%砂石，常温常压下，加入到捏合机中混合均匀,得到一种高效水基钻井液用堵漏剂。
取实施例1-6的样品，将一滴水滴在平整的封堵材料表面上，用JC2000D接触角仪测定水在封堵材料表面的接触角，并观察水在封堵材料的润湿性。
表1 样品的接触角
实施例 与水的接触角/°
1 <10
2 <10
3 <10
4 <10
5 <10
6 <10
取实施例1-6的样品，进行水基堵漏剂的体积膨胀倍数的测试。封堵材料的吸水倍数为吸水饱和后的质量与吸水前的质量比百分数。
表2 样品的膨胀体积倍数
实施例 膨胀体积倍数
1 2.8
2 2.3
3 2.8
4 3.6
5 2.5
6 3.1
取实施例1-6的样品，在加量为4wt%条件下，利用QD-2型堵漏仪、选用不同的缝隙版进行承压能力试验。测试结果如表3-5所示。
表3 样品在1mm缝隙版承压能力测试结果
样品 承压能力/MPa
水基钻井液+4%实施例1样品 5
水基钻井液+4%实施例2样品 4
水基钻井液+4%实施例3样品 5
水基钻井液+4%实施例4样品 5
水基钻井液+4%实施例5样品 4
水基钻井液+4%实施例6样品 5
表4 样品在3mm缝隙版承压能力测试结果
样品 承压能力/MPa
水基钻井液+4%实施例1样品 5
水基钻井液+4%实施例2样品 4
水基钻井液+4%实施例3样品 5
水基钻井液+4%实施例4样品 5
水基钻井液+4%实施例5样品 4
水基钻井液+4%实施例6样品 5
表5样品在5mm缝隙版承压能力测试结果
样品 承压能力/MPa
水基钻井液+4%实施例1样品 5
水基钻井液+4%实施例2样品 3
水基钻井液+4%实施例3样品 4
水基钻井液+4%实施例4样品 4
水基钻井液+4%实施例5样品 3
油基钻井液+4%实施例6样品 4
本发明提供的一种高效水基钻井液用堵漏剂，承压能力强，堵漏效果好。

Claims (8)

1.一种高效水基钻井液用堵漏剂，其特征在于其组成为：秸秆、贝壳粉、吸水聚合物颗粒、砂石；各组成的质量百分比为：秸秆：15%～20%；贝壳粉：15%～25%；吸水聚合物颗粒：20%～40%；砂石：30%～50%。
2.根据权利要求1所述的高效水基钻井液用堵漏剂，其特征在于秸秆为小麦秸秆、玉米秸秆、水稻秸秆及大豆秸秆中的一种或几种混合物。
3.根据权利要求1或2所述的高效水基钻井液用堵漏剂，其特征在于秸秆的粒度为3～6mm。
4.根据权利要求1所述的高效水基钻井液用堵漏剂，其特征在于贝壳粉的粒度为0.1～0.3mm。
5.根据权利要求1所述的高效水基钻井液用堵漏剂，其特征在于吸水聚合物颗粒为丙烯酰胺和丙烯酸钠共聚物或乙烯醇与丙烯酸共聚物中的一种或两种混合物。
6.根据权利要求1或5所述的高效水基钻井液用堵漏剂，其特征在于吸水聚合物颗粒尺寸范围为0.2～0.8mm。
7.根据权利要求1所述的高效水基钻井液用堵漏剂，其特征在于砂石颗粒尺寸范围为1～1.5mm。
8.根据权利要求1所述的高效水基钻井液用堵漏剂的制备方法，其特征在于将秸秆、贝壳粉、吸水聚合物颗粒、砂石按照质量百分比在常温常压下混合搅拌均匀即得高效水基钻井液用堵漏剂。
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