CN109384879A - 一种可变形堵漏块和制备方法及应用 - Google Patents

一种可变形堵漏块和制备方法及应用 Download PDF

Info

Publication number
CN109384879A
CN109384879A CN201710665330.6A CN201710665330A CN109384879A CN 109384879 A CN109384879 A CN 109384879A CN 201710665330 A CN201710665330 A CN 201710665330A CN 109384879 A CN109384879 A CN 109384879A
Authority
CN
China
Prior art keywords
deformable
stopping block
leakage
leakage stopping
monomer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710665330.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109384879B (zh
Inventor
王西江
李大奇
刘金华
陈红壮
张国
何剑
胡子乔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Research Institute of Petroleum Engineering
Original Assignee
China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Research Institute of Petroleum Engineering
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Petroleum and Chemical Corp, Sinopec Research Institute of Petroleum Engineering filed Critical China Petroleum and Chemical Corp
Priority to CN201710665330.6A priority Critical patent/CN109384879B/zh
Publication of CN109384879A publication Critical patent/CN109384879A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109384879B publication Critical patent/CN109384879B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/52—Amides or imides
    • C08F220/54—Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide
    • C08F220/56—Acrylamide; Methacrylamide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/44—Polymerisation in the presence of compounding ingredients, e.g. plasticisers, dyestuffs, fillers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/16—Halogen-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24—Acids; Salts thereof
    • C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/30—Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/42—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells
    • C09K8/44—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing organic binders only
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/13—Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices, or the like
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2217—Oxides; Hydroxides of metals of magnesium
    • C08K2003/222—Magnesia, i.e. magnesium oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24—Acids; Salts thereof
    • C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
    • C08K2003/265—Calcium, strontium or barium carbonate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/30—Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
    • C08K2003/3045—Sulfates

Abstract

本发明涉及石油钻井堵漏领域的一种可变形堵漏块和制作方法及应用。所述可变形堵漏块，包含以重量份计的以下组分：水，100份；丙烯酸类单体，1～38份；丙烯酰胺类单体，1～40份；磺酸盐类单体，1～38份；交联剂，1～7份；固化剂，1～13份；加重剂，0～19份；引发剂，0～7份。本发明所述的一种可变形堵漏块及制备方法和施工工艺，针对大裂缝、溶洞性复杂地层漏失，尤其是含有流动地层和溶洞束缚地层水的恶性漏失堵漏效果好，提高了堵漏成功率，减少堵漏施工成本，保证钻井施工的正常进行。

Description

一种可变形堵漏块和制备方法及应用
技术领域
本发明涉及石油钻井堵漏领域的一种可变形堵漏块，更进一步说，涉及一种可变形堵漏块和制备方法及应用。
背景技术
石油钻井过程中，破碎地层常常发生恶性漏失，例如地层中含有大型裂缝和溶洞，或者地层中含有固定和流动水流，需要对其进行堵漏，以达到防止漏失的目的，保证钻井施工的安全进行。由于恶性井漏的严重漏失程度引起的井下复杂，严重影响钻井效率。同时，复杂地层常常是裂缝、溶洞、地下暗河和水流单独或者同时存在，堵漏材料容易被冲稀或者不能滞留。处理恶性井漏一般采用高失水堵漏技术、化学凝胶堵漏技术、水泥浆堵漏技术等特殊堵漏技术，这些堵漏技术堵漏施工工艺复杂、堵漏时间长、堵剂消耗量大、堵漏成功率也比较低，后期钻井过程中易发生复漏；水泥类固结浆承压时，由于浆体流动性好，不易在漏失通道内滞留，难以达到理想的承压效果。
公开号为CN105441046A的中国专利提供了一种适用于裂缝及溶洞堵漏的氢键水凝胶，其产品具有一定的流动性，无法满族大裂缝及溶洞的恶性堵漏需要。公开号为CN102146280A的中国专利提供了一种可控膨胀堵漏剂，其产品可以控制膨胀时间，但膨胀倍率较小，无法在溶洞中起到架桥和滞留的效果，对于恶性漏失无法起到良好效果。公开号为CN101435317A的中国专利提供了一种失返性漏失交联凝胶堵漏工艺，其技术方案没有涉及大裂缝及溶洞的堵漏施工工艺，对于交联凝胶存在破胶的可能性，无法满足后续安全钻井需要。公开号为CN101525985A的中国专利提供了一种形成软塞进行堵漏的钻井堵漏工艺，以制作软塞代替已有技术中制作水泥塞的堵漏工艺，提高了施工效率，增大了堵漏成功率，减少了施工步骤及施工成本，但是其技术方案中没有涉及凝胶和树脂软赛的特性，直接介绍了单纯软塞堵漏施工效果，并未涉及堵漏材料的配方和配比，堵漏效果未见介绍。单纯软噻堵漏施工效果不明显，而且存在卡钻和复漏的风险。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提出一种可变形堵漏块。具体地说涉及一种可变形堵漏块和制作方法及应用。本发明提供的可变形堵漏块是一种能够和井筒配合的凝胶或树脂堵漏模块。所述可变形堵漏块可根据井眼尺寸进行现场制作，投入树脂或者凝胶堵漏模块柱或者堵漏块，利用泥浆泵送至漏层位置，利用可膨胀、可变性、镶嵌在漏失层，通过钻井液的液柱压力挤入漏层并向漏层深部移动，达到在井筒附近滞留堵漏材料的目的。滞留性好的堵漏模块在漏层位置滞留后，膨胀封堵漏层。现场制作堵漏模块可以提高施工效率，增大了一次性堵漏成功率，有效的减少了施工步骤及施工成本。
本发明目的之一是一种可变形堵漏块。所述可变形堵漏块，包含以重量份计的以下组分：
更优选包含以重量份数计的以下组分：
其中，
所述丙烯酸类单体选自丙烯酸，丙烯酸钠，丙烯酸钾，丙烯酸铵，甲基丙烯酸等单体中的至少一种。
所述丙烯酰胺类单体选自丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，N，N-亚甲基双丙烯酰胺等单体中的至少一种。
所述磺酸盐类单体选自2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，十二烷基苯磺酸钠，十六烷基苯磺酸钠中的至少一种。
所述交联剂选自氯化铜、氯化镁、氯化铁、氯化铬中的至少一种。
所述固化剂选自氧化镁、氧化铝、二氧化硅、硅酸钠中的至少一种。
所述加重剂选自碳酸钙、碳酸镁、硫酸钡、重晶石中的至少一种。所述加重剂的用量根据井浆或地层承压能力进行调整。
所述引发剂选自过氧化物引发剂(可选自本领域常见的过氧化物引发剂，如过硫酸铵、过硫酸钾)和偶氮化物引发剂(可选自本领域常见的偶氮化物引发剂，如偶氮二异丁腈)中的至少一种。
所述丙烯酸类单体、丙烯酰胺类单体、磺酸盐类单体在引发剂和交联剂的作用下进行弱交联聚合，形成网架结构的水溶性聚合物，固化剂和聚合物在一起形成具有高强度的堵漏模块，并具有一定的可变形性，较原有的聚合物凝胶堵水剂有更好的吸水性，膨胀固化后还具有较高强度的特点。
在本发明中，术语“可变性”是指凝胶或者树脂固化体具有一定的弹性的性能。术语“堵漏块”是指适合井眼或者漏层大小、形态、形状的固化体。
本发明所述的可变形堵漏块具有膨胀可控性、可变形性和一定的弹性，通过化学交联和促凝，可使凝胶的整体结构强度真正地得到提高，其膨胀率为1～200％，抗压弹性强度可达10MPa，并且与地层之间有一定的胶结能力，在承受井内流体与地层之间压差时不会被压破或者无法驻留在裂缝中。根据封堵理论架桥原理，可变形堵漏块起到在恶性漏失地层裂缝中滞留，在地层水的作用下，膨胀、架桥的作用，具有良好的封堵效果，放置半年以上外观无变化，符合环保及各项工业要求。
本发明目的之二是提供一种所述可变形堵漏块的制备方法，具体是一种现场制备方法，可包括以下步骤：
1)现场制作大小、形状符合井眼或裂缝尺寸的模具；
2)将所述丙烯酸类单体、丙烯酰胺类单体、磺酸盐类单体溶入水中，得到含有单体的过渡体溶液；
3)将所述含有单体的过渡体溶液加入步骤1)制作好的模具中；
4)于所述含有单体的过渡体溶液中加入所述交联剂、固化剂，试情况加入加重剂，充分混合均匀；
5)加入引发剂引发反应，制备得到的充分混合的易形成凝胶状模块的堵漏块。
其中，
在步骤4)中，所述含有单体的过渡体溶液中的丙烯酸类单体、丙烯酰胺类单体、磺酸盐类单体总重量与固化剂的重量比为(18～20)：1，优选20：1。
所述含有单体的过渡体溶液中的丙烯酸类单体、丙烯酰胺类单体、磺酸盐类单体总重量与交联剂的重量比为(8～10)：1，优选10：1。
在步骤5)中，所述含有单体的过渡体溶液中的丙烯酸类单体、丙烯酰胺类单体、磺酸盐类单体总重量与引发剂的重量比为(40～42)：1，优选40：1。
本发明目的之三是提供所述的一种可变形堵漏块及所述的一种可变形堵漏块的制备方法制备的堵漏模块在钻井堵漏领域中的应用，优选在钻井堵漏液领域中的应用。所述可变形堵漏块适用于油基、水基和混油钻井液体系，具有广泛的工业应用前景。
所述应用包括以下施工方法：根据井眼尺寸，现场制作可变形堵漏块，起钻至井口，在井口向井筒投入所述可变形堵漏块，然后使用钻井液泵送堵漏模块到漏层位置，所述可变形堵漏块在漏层位置滞留后，吸水膨胀，从而封堵漏层。
本发明的可变形堵漏块对不同形状和不同尺寸的漏失通道具有很好的自适应能力，适于在钻完井过程中特别是储层钻完井过程中的堵漏。
在本发明的优选实施方式中，步骤4)、步骤5)中所述单体之和、固化剂、交联剂优选重量比例为40：2：4。本发明通过在预制的模具中交联、聚合反应得到可变形的堵漏块，可解决传统的恶性漏失堵漏后堵漏滞留难度大，漏层的形状和位置不确定的问题。所述可变形的堵漏块在钻井液的带动下进入漏层，吸入地层水后，堵漏块充分的膨胀、贴合漏层，使堵漏浆滞留，在设计时间内形成封堵层，永久封堵漏层的方法。
发明的效果
石油钻井过程中，复杂地层存在发生恶性漏失的风险，需要特殊堵漏作业措施，保证安全钻进。恶性井漏发生后，本发明的技术方案根据井眼尺寸和地层情况，现场制作，在井口向井筒投入堵漏模块柱或者堵漏块，利用泥浆泵送至漏层位置，利用可膨胀、可变性，镶嵌在漏失层，通过钻井液的液柱压力挤入漏层并向漏层深部移动，达到在井筒附近滞留堵漏材料的目的。滞留性好的堵漏模块在漏层位置滞留后，膨胀封堵漏层。现场制作堵漏模块可以提高施工效率，增大了堵漏成功率，有效的减少了施工步骤及施工成本。
本发明的堵漏块针对大裂缝、溶洞性复杂地层漏失，尤其是含有流动地层和溶洞束缚地层水的恶性漏失堵漏效果好，提供了一种解决堵漏难题的新思路和新方法，可以为后续堵漏施工创造条件，节约钻井周期，减少复杂事故处理时间，提高堵漏效率和成功率。减少堵漏施工成本，保证钻井施工的正常进行。
随着石油勘探开发向复杂地层的深入进行，地质条件越来越复杂，恶性井漏机率越来越多，堵漏成功率低和效果差导致施工周期长。常规的化学固结类和桥接类堵漏效果较差，难以满足安全钻井施工要求。本申请的可变形堵漏块及施工方法可以有效提高堵漏成功率，保证安全钻井施工，从而提高堵漏效率，对于恶性漏失施工，有着广阔的应用前景。
附图说明
图1为实施例1制备的可变形堵漏块在15％浓度下的剪切稀释性能测试结果；
图2为实施例2制备的可变形堵漏块在15％浓度下的抗冲稀稀释性测试结果。
具体实施方式
下面结合实施例，进一步说明本发明。但本发明不受这些实施例的限制。
实施例1
1、可变形堵漏块的制备(凝胶堵漏模块)
称取重量份计的以下组分：
水：100重量份；
丙烯酰胺：35重量份；
丙烯酸：10重量份；
2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸：20重量份；
N，N-亚甲基双丙烯酰胺：5重量份；
氯化铜：7重量份；
硅酸钠：3.5重量份；
碳酸钙：19重量份；
过硫酸钾：1.75重量份。
凝胶模块具体制备步骤为：
先在预先制作好的固定模具中加入水，将N，N-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸单体加入水中，然后边搅拌得到含有单体的过渡体溶液A；再依次将氯化铜、硅酸钠、碳酸钙加入到含有单体的过渡体溶液A中，继续搅拌均匀得到混合物B；再向混合物B中加入过硫酸钾，搅拌均匀后得到混合物C，固化后打开模具，得到尺寸合适的可变形堵漏块。
2、可变形堵漏块的性能测试
所述可变形堵漏块具有很好的抗地层水冲稀能力，具有一定的韧性，适于在恶性漏失地层含有流动水或者溶洞填充束缚水的堵漏施工作业。根据SY/T5840-2007钻井液用桥接堵漏材料室内试验方法，进行堵漏能力测试，结果见表1；根据水基压裂液性能评价方法SY/T5107-2005中耐温耐剪切能力测定方法进行堵漏块剪切稀释特性测试，结果见图1。图1所示转速在1000转/秒时，堵漏块中可变形吸水树脂耐剪切能力仍可以达到100mPa.s，具有较好的耐剪切能力，保证在泵送何出钻头水眼时仍然具有一定的表观粘度。
表1可变形堵漏块在不同砂床中的堵漏能力
从表1可见，凝胶堵漏块在浓度小于10％时对于20mm没有明显封堵效果，在凝胶堵漏块浓度15％时，可以有效封堵20mm的裂缝，提高地层承压能力10MPa以上，对于大裂缝恶性漏失具有明显封堵效果。
3、施工过程
起钻至井口，投入所述可变形堵漏块，泵入泥浆，将所述可变形堵漏块泵送到漏层位置，通过钻井液的液柱压力进入漏层向漏层深部移动，达到在井筒附近滞留堵漏材料的目的。滞留性好的堵漏模块在漏层位置滞留后，膨胀封堵漏层。
实施例2
1、可变形堵漏块的制备(吸水树脂模块)
称取重量份计的以下组分：
水：100重量份；
丙烯酰胺：30重量份；
丙烯酸：10重量份；
十二烷基苯磺酸钠：10重量份；
N，N-亚甲基双丙烯酰胺：10重量份；
氯化铬：6重量份；
氧化镁：3重量份；
硫酸钡:10重量份；
偶氮二异丁睛：1.5重量份。
吸水树脂模块具体制备步骤为：先在预先制作好的固定模具中加入水，将丙烯酸、丙烯酰胺、十二烷基苯磺酸钠单体加入水中，然后边搅拌边加入N，N-亚甲基双丙烯酰胺，得到混合物A；再依次将氯化铬、氧化镁、硫酸钡加入到混合物A中，继续搅拌均匀得到混合物B；再向混合物B中加入偶氮二异丁睛，搅拌均匀后得到混合物C，固化后打开模具，得到尺寸合适的可变形堵漏块。
2、可变形堵漏块的性能测试
根据SY/T5840-2007钻井液用桥接堵漏材料室内试验方法和国家标准纸尿裤高吸收性树脂(GB/T 22905-2008)对可变形堵漏块的吸水能力和堵漏能力进行测试，饱和吸水倍数在5～8倍，对不同形状和不同尺寸的漏失通道具有很好的自适应能力；适于在恶性漏失地层含有流动水或者溶洞填充束缚水的堵漏施工作业。测试结果见下表2。根据SY/T6216-1996压裂用交联剂性能实验方法对抗冲稀稀释性能进行测试，结果见图2。图2所示在堵漏块中可变形吸水树脂吸水膨胀1小时，也是就是施工许可时间内，膨胀体积为5％，可以有效的进入漏层，为后续膨胀填充漏层提供安全作业时间，保证堵漏块中有较好的堵漏和承压能力。
表2吸水树脂可变形堵漏块在不同裂缝尺寸中的堵漏能力
从表2可见，树脂堵漏块浓度5％时对于20mm没有明显封堵效果，在堵漏块浓度10～15％时，可以有效封堵20mm的裂缝，提高地层承压能力10MPa以上，对于大裂缝和溶洞性恶性漏失具有明显封堵效果。
3、施工过程
起钻至井口，投入所述可变形堵漏块，泵入泥浆，将所述可变形堵漏块泵送到漏层位置，通过钻井液的液柱压力进入漏层向漏层深部移动，达到在井筒附近滞留堵漏材料的目的。滞留性好的堵漏块在漏层位置滞留后，膨胀封堵漏层。
具体应用实施例
1、春生1井前期漏失概况
春生1井二开钻至1671.83m，共计发生四次漏失，井深分别为1452.44m、1549.29m、1645.28m和1671m，前三次漏失均使用桥浆堵漏，全井混入浓度10％的堵漏材料，均能缓解及控制漏失速度，并能达到2MPa左右的承压能力。第四次发生失返性井漏，先采取了3次桥浆堵漏均未见效果；后打水泥1次，凝胶+水泥堵漏2次，坂土水泥+水泥1次，也未见明显效果。之后，坂土浆强钻至1696.84m，强钻期间漏失坂土浆1060.8m3，在井深1679m、1680m、1683m和1690-1692m有处放空现象。坂土浆强钻后，井内液面391m。强钻至1696.84m后桥浆堵漏1次，凝胶+水泥堵漏1次，凝胶+可控胶凝1次，也未见明显效果。
2、现场可变形堵漏块的制备
现场制作与井眼尺寸相当的可变性吸水树脂模块，约10米(根据漏层长度确定)，堵漏块配比为：
水：100重量份；丙烯酰胺：31重量份；丙烯酸：10重量份；十二烷基苯磺酸钠：13重量份；N，N-亚甲基双丙烯酰胺：4重量份；硫酸钡：10重量份；氯化铬：3重量份；氧化镁：10重量份；偶氮二异丁睛：1重量份。
可变形堵漏块具体制备步骤为：
根据井眼尺寸，制备了约10米长的模具，在该预先制作好的固定模具中加入水，将丙烯酸、丙烯酰胺、十二烷基苯磺酸钠单体加入水中，然后边搅拌边加入N，N-亚甲基双丙烯酰胺，得到混合物A；再依次将氯化铬、氧化镁、硫酸钡加入到混合物A中，继续搅拌均匀得到混合物B；再向混合物B中加入偶氮二异丁睛，搅拌均匀后得到混合物C，固化后打开模具，得到尺寸合适的可变形堵漏块。
3、堵漏施工过程
下光钻杆探得砂面1688m，测得环空液面高度在270m处。起钻至井口，准备堵漏施工，投入凝胶堵漏模块，井口接好水泥头，连接管线，首先泵注清水15m3，泥浆泵开始泵注泥浆，泥浆泵泵触变浆13.9m3，树脂堵漏模块输送到漏层位置，卸水泥头后测得液面在井口，堵漏模块进入漏层，在漏失层内停留并固化，直至完全封堵漏失层。堵漏成功后进行全井试压，提高地层承压能力10MPa，符合继续安全钻进的要求。

Claims (10)

1.一种可变形堵漏块，包含以重量份计的以下组分：
2.据权利要求1所述的一种可变形堵漏块，其特征在于：
所述丙烯酸类单体选自丙烯酸，丙烯酸钠，丙烯酸钾，丙烯酸铵，甲基丙烯酸中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种可变形堵漏块，其特征在于：
所述丙烯酰胺类单体选自丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，N，N-亚甲基双丙烯酰胺中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种可变形堵漏块，其特征在于：
所述磺酸盐类单体选自2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，十二烷基苯磺酸钠，十六烷基苯磺酸钠中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种可变形堵漏块，其特征在于：
所述交联剂选自氯化铜、氯化镁、氯化铁、氯化铬中的至少一种；
所述固化剂选自氧化镁、氧化铝、二氧化硅、硅酸钠中的至少一种；
所述引发剂选自过氧化物引发剂、偶氮化物引发剂中的至少一种。
6.根据权利要求1～5之任一项所述的一种可变形堵漏块的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)制作好大小、形状符合井眼或裂缝尺寸的模具；
2)将所述丙烯酸类单体、丙烯酰胺类单体、磺酸盐类单体溶入水中，得到含有单体的过渡体溶液；
3)将含有单体的过渡体溶液加入制作好的模具中；
4)于所述含有单体的过渡体溶液中加入所述交联剂、固化剂、加重剂，充分混合均匀；
5)于所述含有单体的过渡体溶液中加入引发剂，反应完成后，制得。
7.根据权利要求6所述的一种可变形堵漏块的制备方法，其特征在于：
在步骤4)中，所述含有单体的过渡体溶液中的丙烯酸类单体、丙烯酰胺类单体、磺酸盐类单体总重量与固化剂的重量比为(18～20)：1；
所述含有单体的过渡体溶液中的丙烯酸类单体、丙烯酰胺类单体、磺酸盐类单体总重量与交联剂重量比为(8～10)：1。
8.根据权利要求6所述的一种可变形堵漏块的制备方法，其特征在于：
在步骤5)中，所述含有单体的过渡体溶液中的丙烯酸类单体、丙烯酰胺类单体、磺酸盐类单体总重量与引发剂的重量比为(40～42)：1。
9.根据权利要求1～5之任一项所述的一种可变形堵漏块及权利要求6～8之任一项所述的一种可变形堵漏块的制备方法制备的堵漏块在钻井堵漏中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于包括以下施工方法：
起钻至井口，在井口向井筒投入所述可变形堵漏块，然后使用钻井液泵送堵漏模块到漏层位置，所述可变形堵漏块在漏层位置滞留后，吸水膨胀，从而封堵漏层。
CN201710665330.6A 2017-08-07 2017-08-07 一种可变形堵漏块和制备方法及应用 Active CN109384879B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710665330.6A CN109384879B (zh) 2017-08-07 2017-08-07 一种可变形堵漏块和制备方法及应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710665330.6A CN109384879B (zh) 2017-08-07 2017-08-07 一种可变形堵漏块和制备方法及应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109384879A true CN109384879A (zh) 2019-02-26
CN109384879B CN109384879B (zh) 2021-05-18

Family

ID=65413554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710665330.6A Active CN109384879B (zh) 2017-08-07 2017-08-07 一种可变形堵漏块和制备方法及应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109384879B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111117582A (zh) * 2019-12-30 2020-05-08 长江大学 一种可控交联型凝胶堵漏剂及其制备方法
CN112983342A (zh) * 2019-12-13 2021-06-18 中国石油天然气股份有限公司 防治破碎地层垮塌的加固装置及加固方法
CN113217092A (zh) * 2021-05-31 2021-08-06 山东大学 一种可变形溶洞的填充方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102634325A (zh) * 2012-03-29 2012-08-15 西南石油大学 一种包裹高价金属离子缓交联凝胶堵水堵漏材料
CN102993356A (zh) * 2011-09-14 2013-03-27 倪蕊 一种基于控制填充剂加量的随钻防漏堵漏剂制备工艺
CN104449613A (zh) * 2014-10-31 2015-03-25 中国石油化工集团公司 一种吸水树脂暂堵剂及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102993356A (zh) * 2011-09-14 2013-03-27 倪蕊 一种基于控制填充剂加量的随钻防漏堵漏剂制备工艺
CN102634325A (zh) * 2012-03-29 2012-08-15 西南石油大学 一种包裹高价金属离子缓交联凝胶堵水堵漏材料
CN104449613A (zh) * 2014-10-31 2015-03-25 中国石油化工集团公司 一种吸水树脂暂堵剂及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陈叮琳: "高强度复合凝胶体系及其堵漏性能的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112983342A (zh) * 2019-12-13 2021-06-18 中国石油天然气股份有限公司 防治破碎地层垮塌的加固装置及加固方法
CN112983342B (zh) * 2019-12-13 2022-12-02 中国石油天然气股份有限公司 防治破碎地层垮塌的加固装置及加固方法
CN111117582A (zh) * 2019-12-30 2020-05-08 长江大学 一种可控交联型凝胶堵漏剂及其制备方法
CN113217092A (zh) * 2021-05-31 2021-08-06 山东大学 一种可变形溶洞的填充方法
US11933178B2 (en) 2021-05-31 2024-03-19 Shandong University Method for filling deformable karst cave

Also Published As

Publication number Publication date
CN109384879B (zh) 2021-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103396774B (zh) 堵漏剂及其制备方法
CN105089603B (zh) 一种裂缝内暂堵转向形成缝网的储层改造方法
CN105089596B (zh) 一种非常规储层油气井的水力压裂改造方法
CN104087275B (zh) 一种抗高温高盐微细凝胶颗粒调剖剂及其制备方法和应用
CN107722954A (zh) 一种用于钻井裂缝性漏失的堵漏剂、堵漏浆液及堵漏施工方法
CN106010485A (zh) 一种自胶结堵漏剂及堵漏方法
CN104726078B (zh) 一种凝胶堵漏剂及其制备方法
CN105199685B (zh) 一种诱导性裂缝防漏堵漏的水基钻井液
EA012679B1 (ru) Способы и материалы для зонной изоляции
CN106317321B (zh) 用于制备井下交联复合凝胶的组合物以及由其制备的交联复合凝胶
CN109384879A (zh) 一种可变形堵漏块和制备方法及应用
CN108756806A (zh) 一种油气生产井管外窜管外漏治理方法
CN107603574A (zh) 一种钻井用水基堵漏剂及其使用方法
CN107235691A (zh) 一种封堵恶性漏失地层裂缝的堵漏剂及其制备方法
CN106566501A (zh) 一种柔性堵漏剂及其制备方法与应用
CN103756656B (zh) 用于封堵恶性漏失的静胶凝堵漏液
CN102434125A (zh) 一种钻井用双液法堵漏施工方法
CN105199693B (zh) 一种油基凝胶堵漏浆
CN106147732A (zh) 一种复合速凝硅酸盐堵漏浆及其堵漏方法
CN106351603B (zh) 一种裂缝或溶洞性严重漏失堵漏方法及堵漏材料送入管串
CN105567188B (zh) 用于提高氰凝类堵漏剂堵漏性能的助剂及其制备方法，氰凝类堵漏剂
CN111218262B (zh) 一种钻井承压封堵用热塑性复合聚合物
CN109666467A (zh) 可控延时膨胀堵漏剂及其制备方法
CN104529339B (zh) 一种聚丙烯交联共聚物纤维混凝土堵漏浆
CN103306637B (zh) 一种米石填充尾随封隔器注水泥堵漏方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant