CN108977181A - 油基钻井液用堵漏剂及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种与裂缝性匹配性高的油基钻井液用堵漏剂，由弹性海绵、再生纤维、吸附剂、超细碳酸钙、柔性石墨组成，其中各组分在100份油基钻井液中的加入量按重量比为：弹性海绵0.1~0.8份、再生纤维0.1~1.5份、吸附剂3~8份、超细碳酸钙5~10份、柔性石墨3~8份。本发明的油基钻井液用堵漏剂易于进行裂缝内部，并在内部形成架桥；其中抗高温材料和抗高温惰性材料，在油基钻井液中分散性好，可有效提高堵漏成功率，避免重复漏失的发生。同时，该堵漏剂简化了堵漏施工程序，而且堵漏材料具有良好的抗温性能，不会再高温下失效，对于缝洞型漏失具有较好的堵漏效果。

Description

油基钻井液用堵漏剂及制备方法

技术领域

本发明涉及石油钻井用化工材料领域，特别涉及一种油基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，但某些材料抗温性较差，在高温下易发生分解失效，造成漏层的重复漏失。同时，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。

部分研究者利用海绵作用与裂缝高匹配性的骨架材料进行应用。如过滤海绵、防火海绵等。如发明专利201410164250.9《一种油气井钻井承压堵漏剂及其制备与应用》，提出一种油气井钻井承压堵漏剂，由弹性海绵纤维、油井水泥、磨细矿渣、钙般土、云母粉和清水混合组成，可用于油气井钻井承压堵漏。

过滤海绵也称网状海绵、爆破海绵。聚氨酯过滤海绵由普通开孔软泡经网化处理加工而成，网化处理除掉了泡沫网络之间原有的面膜或壁膜，得到了主体骨架网状结构。过滤海绵的空隙率高达97%，具有优异的透气性、良好的柔软性和较高的机械强度。

防火海绵又称阻燃海绵、防火棉、阻燃棉，一般就是各种聚氨酯类添加阻燃剂合成的防火材料，主要应用于家具制造，按摩器材制造，婴儿车制造，装饰装修，汽车饰品，墙体吸音，保温管，防火门和防火卷帘等方面。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种与裂缝性匹配性高的油基钻井液用堵漏剂及制备方法。

本发明提供这样一种技术方案：油基钻井液用堵漏剂主要由弹性海绵、再生纤维、吸附剂、超细碳酸钙、柔性石墨组成，其中各组分在100份油基钻井液中的加入量按重量百分比为：

弹性海绵0.1~0.8份、

再生纤维0.1~1.5份、

吸附剂3~8份、

超细碳酸钙5~10份、

柔性石墨3~8份。

油基钻井液用堵漏剂制备方法，其实施步骤如下：

在容器中依次加入再生纤维、吸附剂、超细碳酸钙、柔性石墨，并在加入过程中不断高速搅拌，最后加入弹性海绵，低速搅拌至均匀。

在本发明的一个优选实施方式中，所述弹性海绵为网状海绵和阻燃海绵的一种或几种的组合物。海绵为长方形块状，其海绵孔径范围在8ppi~20ppi，海绵块大小在0.5mm~50mm。

在本发明的一个优选实施方式中，所述再生纤维为纤维素纤维、再生蛋白质纤维、再生淀粉纤维中的一种或几种的组合。纤维大小在0.5mm~30mm。

在本发明的一个优选实施方式中，所述吸附剂为改性硅藻土、改性凹凸棒石、改性海泡石中的一种或几种的组合。改性方法为：在450℃下焙烧2~3h。焙烧处理对于吸附剂的吸附性能的改善十分有效。吸附剂在高温煅烧可显著提高SiO₂含量，增大孔径，增加表面酸强度。这对与堵漏剂中的小颗粒吸附成网具有较好作用。

在本发明的一个优选实施方式中，所述柔性石墨粒径在100~300目。柔性石墨遇高温可瞬间体积膨胀，由片状变为蠕虫状，从而结构松散，多孔而弯曲，表面积扩大、表面能提高、吸附鳞片石墨力增强，蠕虫状石墨之间可自行嵌合，这样增加了它的柔软性、回弹性和可塑性。针对裂缝具有较好的填充作用。

在本发明的一个优选实施方式中，所述超细碳酸钙粒径在2500目以上。

本发明与现有技术相比具有以下优势：

（1）堵漏材料具有良好的抗温性能，不会再高温下失效，可避免重复漏失的发生；

（2）本发明材料易于在油基钻井液中进行分散，不会影响钻井液流变性。

（3）本发明堵漏剂中海绵材料具有较好的弹性，与裂缝具有较好的匹配性，有利于进行裂缝深部，同时，进行裂缝后可恢复形状，有利于实施架桥成网，针对多种类型的漏失都具有较好的堵漏作用。

具体实施方式

实施例一：

油基钻井液用堵漏剂由阻燃海绵、纤维素纤维、改性硅藻土、超细碳酸钙、柔性石墨组成，其中各组分在100份油基钻井液中的加入量按重量百分比为：

阻燃海绵0.4份、

纤维素纤维0.2份、

改性硅藻土8份、

超细碳酸钙10份、

柔性石墨8份。

油基钻井液用堵漏剂制备方法，其实施步骤如下：

在清水中依次加入纤维素纤维（大小在10mm）、改性硅藻土、超细碳酸钙、柔性石墨（200目），并在加入过程中不断高速搅拌，最后加入阻燃海绵（其海绵孔径范围在10ppi，海绵块大小在5mm），低速搅拌至均匀。

实施例二：

油基钻井液用堵漏剂由网状海绵（其海绵孔径范围在20ppi，海绵块大小在50mm）、再生蛋白质纤维（大小在30mm）、改性凹凸棒石、超细碳酸钙、柔性石墨（100目）组成，其中各组分在100份油基钻井液中的加入量按重量百分比为：

网状海绵0.1份、

再生蛋白质纤维1.5份、

改性凹凸棒石3份、

超细碳酸钙10份、

柔性石墨8份。

油基钻井液用堵漏剂制备方法，其实施步骤如下：

在清水中依次加入再生蛋白质纤维、改性凹凸棒石、超细碳酸钙、柔性石墨，并在加入过程中不断高速搅拌，最后加入网状海绵，低速搅拌至均匀。

实施例三：

油基钻井液用堵漏剂由网状海绵（其海绵孔径范围在8ppi，海绵块大小在0.5mm）、再生淀粉纤维（大小在0.5mm）、改性海泡石、超细碳酸钙、柔性石墨（300目）组成，其中各组分在100份油基钻井液中的加入量按重量百分比为：

网状海绵0.8份、

再生淀粉纤维0.1份、

改性海泡石8份、

超细碳酸钙5份、

柔性石墨3份。

油基钻井液用堵漏剂制备方法，其实施步骤如下：

在清水中依次加入再生淀粉纤维、改性海泡石、超细碳酸钙、柔性石墨，并在加入过程中不断高速搅拌，最后加入网状海绵，低速搅拌至均匀。

上述实施例中所述改性硅藻土、改性凹凸棒石、改性海泡石的改性方法为：在400-500℃下焙烧2~3h。

通过上述实施例制得的油基钻井液用堵漏剂，易于进行裂缝内部，并在内部形成架桥。它由抗高温惰性材料组成，在油基钻井液中分散性好，可有效提高堵漏成功率，避免重复漏失的发生。同时，该堵漏剂简化了堵漏施工程序，而且堵漏材料具有良好的抗温性能，不会再高温下失效，对于缝洞型漏失具有较好的堵漏效果。

Claims (5)

1.油基钻井液用堵漏剂，其特征在于：主要由弹性海绵、再生纤维、吸附剂、超细碳酸钙、柔性石墨组成，其中各组分在100份油基钻井液中的加入量按重量比为：

弹性海绵0.1~0.8份、

再生纤维0.1~1.5份、

吸附剂3 ~8份、

超细碳酸钙5~10份、

柔性石墨3~8份。

2.根据权利要求1所述的弹性海绵，其特征在于：所述弹性海绵为网状海绵和阻燃海绵的一种或几种的组合物；海绵为长方形块状，其海绵孔径范围在8ppi~20ppi，海绵块大小在0.5mm~50mm；所述再生纤维为纤维素纤维、再生蛋白质纤维、再生淀粉纤维中的一种或几种的组合；纤维大小为0.5mm~30mm。

3.根据权利要求1或2所述的油基钻井液用堵漏剂，其特征在于：所述吸附剂为改性硅藻土、改性凹凸棒石、改性海泡石中的一种或几种的组合；所述柔性石墨粒径在100~300目；所述超细碳酸钙粒径在2500目以上。

4.根据权利要求3所述的油基钻井液用堵漏剂，其特征在于：所述改性硅藻土、改性凹凸棒石、改性海泡石的改性方法为：在400-500℃下焙烧2~3h。

5.根据权利要求1-4任一所述所述的油基钻井液用堵漏剂的制备方法，其特征在于：在容器中依次加入再生纤维、吸附剂、超细碳酸钙、柔性石墨，并在加入过程中不断高速搅拌，最后加入弹性海绵，低速搅拌至均匀，然后分装成品。