CN109749724A - 固井用液体增韧堵漏剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种固井用液体增韧堵漏剂，包括新型纤维材料，所述新型纤维材料由片状石墨微晶有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。本发明可减少水泥石微裂缝和阻止宏观裂缝扩展，故可使其耐磨性、耐空蚀、耐冲刷性、抗冻融性和抗渗性有不同程度提高；使侵蚀介质侵入基体的速率降低，有效防止了气窜和油窜的发生。
Description
技术领域
本发明涉及堵漏剂，更具体地说，涉及一种固井用液体增韧堵漏剂。
背景技术
水泥浆漏失低返是国内外油田普遍存在且尚未完全解决的技术难题之一，在多压力层系、长封固段和低压易漏地层的固井施工中尤为突出。随着注采井网不断开发使，造成井网紊乱和中低压地层钻井数量的增加。现有固井使用增韧堵漏材料基本为固体纤维。不能够在水泥浆里面搅拌均匀，易出现沉淀等情况，利用效率低。不但没有起到堵漏防漏作用，反而增大了固井风险。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种使侵蚀介质侵入基体的速率降低，有效防止气窜和油窜等固井用液体增韧堵漏剂。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种固井用液体增韧堵漏剂，其特征在于，包括新型纤维材料，所述新型纤维材料由片状石墨微晶有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。
按上述方案，所述新型纤维材料含碳量不低于95％。
按上述方案，制备完液体增韧堵漏剂后，加入搅拌好的水泥浆中搅拌。
实施本发明的固井用液体增韧堵漏剂，具有以下有益效果：
1、加入液体增韧堵漏剂的水泥石，收缩性变形较基体水泥石有一定程度降低，配制的水泥浆具有防窜、高韧性等特点；
2、加入液体增韧堵漏剂的水泥石，可有效的减少水泥石微裂缝和阻止宏观裂缝扩展，使其耐磨性、耐空蚀、耐冲刷性、抗冻融性和抗渗性有不同程度提高，使侵蚀介质侵入基体的速率降低，有效防止了气窜和油窜等的发生。
3、加入液体增韧堵漏剂的水泥浆粘度明显降低，失水量整体减小，水泥石强度有变小趋势，稠化时间有缩短趋势，但是缩短时间可控，加入液体增韧堵漏剂后，随着加量的增大，稠化时间先变短后增长，稠度逐渐降低，失水量逐渐增大，水泥石强度整体呈变小趋势；
4、与不加入液体增韧堵漏剂水泥浆对比，加入液体增韧堵漏剂的水泥石抗压强度变小，抗冲击强度增大，弹性模量降低，抗折强度有所增大；加入液体增韧堵漏剂后，随着加量的增大，水泥石抗压强度整体变小趋势，抗冲击强度增大，弹性模量减小，抗折强度增大。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是液体增韧堵漏剂加量对弹性模量图；
图2是液体增韧堵漏剂加量对抗折强度图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，本发明的固井用液体增韧堵漏剂包括新型纤维材料。
一种固井用液体增韧堵漏剂，包括新型纤维材料，新型纤维材料由片状石墨微晶有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。新型纤维材料含碳量不低于95％，制备完液体增韧堵漏剂后，加入搅拌好的水泥浆中搅拌。
液体增韧堵漏剂是一种含碳量在95％以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增韧堵漏剂。液体增韧堵漏剂具有许多优良性能，增韧堵漏剂的轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好。将碳纤维通过与其它材料配制成溶液，加入水泥浆中有防漏，增加水泥石韧性的作用。
为解决小间隙固井和低压易漏地层固井中存在的问题，从提高水泥石的弹性和韧性方面进行研究，开发出了在水泥浆中加入液体增韧堵漏剂的方法。液体增韧堵漏剂是一种高分子的化合物，化学性能稳定，通常情况下抗温、抗酸、抗腐蚀，且不参与水泥浆的水化反应。在水泥浆中加入液体增韧堵漏剂具有以下功能：
(1)加入液体增韧堵漏剂的水泥石的收缩性变形较基体水泥石有一定程度降低；
(2)配制的水泥浆具有防窜、高韧性等特点；
(3)可减少水泥石微裂缝和阻止宏观裂缝扩展，故可使其耐磨性、耐空蚀、耐冲刷性、抗冻融性和抗渗性有不同程度提高；使侵蚀介质侵入基体的速率降低，有效防止了气窜和油窜等的发生。
增韧剂加入前置液中有防漏，增加冲刷效果的作用。加入水泥浆中有防漏增韧的作用。为了方便现场施工保障固井施工效果，通过特殊工艺将石墨晶纤维转化为分散性溶液，一方面简化了现场施工操作，另一方面可以有效改善水泥浆的防漏、堵漏以及增韧效果。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (3)
1.一种固井用液体增韧堵漏剂，其特征在于，包括新型纤维材料，所述新型纤维材料由片状石墨微晶有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。
2.根据权利要求1所述的固井用液体增韧堵漏剂，其特征在于，所述新型纤维材料含碳量不低于95％。
3.根据权利要求1-2所述的固井用液体增韧堵漏剂的应用方法，其特征在于，制备完液体增韧堵漏剂后，加入搅拌好的水泥浆中搅拌。
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