CN109810681A - 一种用于裂缝性漏失的堵漏浆及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于裂缝性漏失的堵漏浆及制备方法，包括基浆、活性黏土、云母粉、超细碳酸钙、石墨、弹性橡胶粒、超细纤维，其特征在于还包括海绵，所述海绵选自聚脂海绵、聚醚海绵中的一种；基浆包括膨润土浆或者柴油、白油、气制油或生物柴油。制备方法是在基浆中依次加入活性黏土、云母粉、超细碳酸钙、石墨、超细纤维、弹性橡胶粒、海绵，并在加入过程中不断高速搅拌至均匀。本发明的堵漏浆其骨架材料具有良好的弹性，易于进行裂缝内部，形成架桥，可有效提高堵漏成功率；同时，该堵漏剂全部为惰性材料组成，能同时用于水基钻井液和油基钻井液中，适用性高。

Description

一种用于裂缝性漏失的堵漏浆及制备方法

技术领域

本发明涉及石油钻井用化学助剂领域，特别涉及一种用于裂缝性漏失的堵漏浆及制备方法。

背景技术

目前，在石油钻井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。

但是，由于水基钻井液和油基钻井液分散介质的不同，大部分堵漏材料还不能同时用于水基钻井液和油基钻井液中，给堵漏材料的选择带来了困难。同时，堵漏材料针对裂缝性漏失，骨架材料适应性差，不能很好地与裂缝匹配，这就造成了堵漏效果不够理想。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种用于裂缝性漏失的堵漏浆及其制备方法，其骨架材料具有良好的弹性，易于进行裂缝内部，形成架桥，可有效提高堵漏成功率。同时，该堵漏剂全部为惰性材料组成，能同时用于水基钻井液和油基钻井液中，适用性高。

本发明技术方案是：

一种用于裂缝性漏失的堵漏浆的方案一，包括基浆、活性黏土、云母粉、超细碳酸钙、石墨、弹性橡胶粒、超细纤维和海绵，所述海绵选自聚脂海绵、聚醚海绵中的一种；基浆包括膨润土浆或者柴油、白油、气制油或生物柴油；其中各组分与基浆的重量百分比为：

海绵1.5%~3%、

活性黏土3%~7%、

云母粉 1%~3%

超细碳酸钙5%~10%、

石墨4%~8%、

弹性橡胶粒 2%~3%、

超细纤维0.1%~1%。

所述海绵的形状为细丝状、正方体、长方体、四面体、圆柱体中的一种或几种的组合；所述活性黏土为硅藻土、凹凸棒石、有机土中一种或几种的组合物；所述石墨为柔性石墨、复合石墨中一种或几种的组合物；所述超细纤维为微晶纤维素、天然纤维素、纤维素纤维中的一种或几种的组合物。

针对方案一的制备方法是：在基浆中依次加入活性黏土、云母粉、超细碳酸钙、石墨、超细纤维、弹性橡胶粒、海绵，并在加入过程中不断高速搅拌至均匀。

一种用于裂缝性漏失的堵漏浆的方案二，即在方案一的基础上，还包括加重材料，所述加重材料包括重晶石粉、石灰石粉、铁矿粉、方铅矿粉中的一种或几种的组合物，用量根据钻井液比重要求添加。

针对方案二的制备方法是：在基浆中依次加入活性黏土、云母粉、超细碳酸钙、石墨、超细纤维、弹性橡胶粒、海绵，最后根据钻井液比重要求添加加重材料，并在加入过程中不断高速搅拌至均匀。

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。

（3）本发明可同时用于水基钻井液和油基钻井液中，具有较高的适用性。

具体实施方式

实施例一：

一种用于裂缝性漏失的堵漏浆由膨润土浆、聚酯海绵（细丝状，长度在0.5mm~ 20mm）、硅藻土、云母粉、超细碳酸钙（800目）、柔性石墨、弹性橡胶粒、微晶纤维素、重晶石粉（加重材料）组成，

其中各组分与膨润土浆的重量百分比为：

聚酯海绵1.5%、

硅藻土7%、

云母粉 3%

超细碳酸钙5%、

柔性石墨4%、

弹性橡胶粒 2%、

微晶纤维素0.1%、

加重材料（据钻井液比重适量加入）。

一种用于裂缝性漏失的堵漏浆制备方法，其实施步骤如下：

在膨润土浆中依次加入硅藻土、云母粉、超细碳酸钙、柔性石墨、弹性橡胶粒、微晶纤维素、聚酯海绵、重晶石粉，高速搅拌至均匀。

该优选实施例中，聚酯海绵为0.5mm~ 20mm长的细丝状，制备过程显示，常规剪切方法难以获得5mm以下的细丝状颗粒，需要使用海绵裁切的专用设备。

该优选实施例中，也可采用不同粒径的柔性石墨混合，然后加入使用，甚至可以采用纳米级的柔性石墨，以提高堵漏浆对微小裂缝的封堵。

该优选实施例中，堵漏剂制备过程各组分加入次序对堵漏浆效果具有巨大影响，从实验结果来看，因为加入次序的改变，堵漏浆性能可能会出现大幅下降。

实施例二：

一种用于裂缝性漏失的堵漏浆由膨润土浆、聚酯海绵（正方体，边长在5mm~ 50mm）、硅藻土、云母粉、超细碳酸钙（2500目）、柔性石墨、弹性橡胶粒、天然纤维素、石灰石粉（加重材料）组成，

其中各组分与膨润土浆的重量百分比为：

聚酯海绵3%、

硅藻土3%、

云母粉1%

超细碳酸钙10%、

柔性石墨8%、

弹性橡胶粒3%、

天然纤维素1%、

加重材料（据钻井液比重适量加入）。

一种用于裂缝性漏失的堵漏浆制备方法，其实施步骤如下：

在膨润土浆中依次加入硅藻土、云母粉、超细碳酸钙、柔性石墨、弹性橡胶粒、天然纤维素、聚酯海绵、石灰石粉，高速搅拌至均匀。

该优选实施例中，聚酯海绵为边长5mm~ 50mm的正方体，还可以为类正方体，需要使用专用设备进行裁切，普通设备制造的形状不够规则，达不到正方体的标准。

该优选实施例中，堵漏剂制备过程各组分加入次序对堵漏浆效果具有巨大影响，从实验结果来看，因为加入次序的改变，堵漏浆性能可能会出现大幅下降。

实施例三：

一种用于裂缝性漏失的堵漏浆由白油、聚酯海绵（四面体或类四面体，边长为5mm~30mm）、有机土、云母粉、超细碳酸钙（500目）、柔性石墨、弹性橡胶粒、纤维素纤维、方铅矿粉（加重材料）组成，

其中各组分与膨润土浆的重量百分比为：

聚酯海绵1.5%、

有机土5%、

云母粉 3%

超细碳酸钙5%、

柔性石墨5%、

弹性橡胶粒3%、

纤维素纤维0.1%、

加重材料（据钻井液比重适量加入）。

一种用于裂缝性漏失的堵漏浆制备方法，其实施步骤如下：

在白油中依次加入有机土、云母粉、超细碳酸钙、柔性石墨、弹性橡胶粒、纤维素纤维、聚酯海绵、方铅矿粉，高速搅拌至均匀。

Claims (5)

1.一种用于裂缝性漏失的堵漏浆，包括基浆、活性黏土、云母粉、超细碳酸钙、石墨、弹性橡胶粒、超细纤维，其特征在于还包括海绵，所述海绵选自聚脂海绵、聚醚海绵中的一种；基浆包括膨润土浆或者柴油、白油、气制油或生物柴油；其中各组分与基浆的重量百分比为：

海绵1.5%~3%、

活性黏土3%~7%、

云母粉 1%~3%

超细碳酸钙5%~10%、

石墨4%~8%、

弹性橡胶粒 2%~3%、

超细纤维0.1%~1%。

2.根据权利要求1所述的用于裂缝性漏失的堵漏浆，其特征在于：所述海绵的形状为细丝状、正方体、长方体、四面体、圆柱体中的一种或几种的组合；所述活性黏土为硅藻土、凹凸棒石、有机土中一种或几种的组合物；所述石墨为柔性石墨、复合石墨中一种或几种的组合物；所述超细纤维为微晶纤维素、天然纤维素、纤维素纤维中的一种或几种的组合物。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于裂缝性漏失的堵漏浆，其特征在于：还包括加重材料，所述加重材料包括重晶石粉、石灰石粉、铁矿粉、方铅矿粉中的一种或几种的组合物，用量根据钻井液比重要求添加。

4.按照前述权利要求1或2所述的用于裂缝性漏失的堵漏浆制备方法，其特征在于：在基浆中依次加入活性黏土、云母粉、超细碳酸钙、石墨、超细纤维、弹性橡胶粒、海绵，并在加入过程中不断高速搅拌至均匀。

5.按照前述权利要求3所述的用于裂缝性漏失的堵漏浆制备方法，其特征在于：在基浆中依次加入活性黏土、云母粉、超细碳酸钙、石墨、超细纤维、弹性橡胶粒、海绵，最后根据钻井液比重要求添加加重材料，并在加入过程中不断高速搅拌至均匀。