CN111073616B - 一种暂堵剂及其应用 - Google Patents

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Abstract

一种暂堵剂及其应用，所述暂堵剂包括以下重量份的组分：3‑5份提切剂、15‑25份降滤失剂、10‑20碳酸钙、5‑20份纤维材料和70‑110份贝壳粉；优选地，所述贝壳粉为片状。所述暂堵剂应用在储层暂堵中，优选地，所述暂堵剂应用在大型裂缝或溶洞储层暂堵中，可选地，所述暂堵剂的用量为每立方米水中加入100‑200kg暂堵剂。所述暂堵剂具有封堵快、效果好、酸溶率高、易解堵、成本低廉、环境污染小、酸化后储层恢复率高的优点。

Description

一种暂堵剂及其应用
技术领域
本文涉及大裂缝型或溶洞型的储层暂堵技术，尤指具体涉及一种暂堵剂及其应用。
背景技术
目前国内的储层裂缝堵漏技术还是一个技术难题，以往堵漏技术大多针对非储层段，通常采用物理化学的方法进行堵漏，堵漏方式主要是堵死漏层为目的，但是这种堵漏方式不适用于储层堵漏。针对储层段的防漏堵漏，一方面需要快速形成封堵并具有较高的承压能力，满足施工要求，另一方面在完井试采过程中有高效的解除方法，或是返排后具有较好的储层渗透率恢复值。
目前常用的储层裂缝堵漏方法基本分为两种：化学方法和物理方法。化学方式是采用凝胶类可破胶的化学堵漏剂，其堵漏方式是堵漏剂进入漏层后通过吸水膨胀后填充堵塞和挤紧压实双重作用，封堵漏失地层，后续通过破胶解除，但是该方法抗温性不好，不适用于高温高压地层，同时对破胶效果要求很高，现场不易满足。物理方法就是通过可酸溶的材料通过粒径级配的方法，通过空间架桥和堆积的方式封堵漏失地层，后续通过酸化解除的方式投产，但是国内目前的储层堵漏仍有很大的难度，主要是承压能力不够高，或是酸化解除效果不好。
发明内容
本申请提供了一种裂缝储层用暂堵剂，可以通过多种可酸溶暂堵材料进行架桥，并通过加入纤维材料提高承压能力，保证堵漏效率，且投产后便于酸化解除。
本申请的目的是提供一种裂缝储层用可酸溶暂堵剂，可以封堵5mm以内的裂缝储层，并且在储层暂堵过程中具有很好的封堵能力、承压能力以及酸溶率。
在本发明中，大裂缝型储层指的是大缝隙，不规则的裂缝状的储集和渗滤流体的岩层；
在本发明中，溶洞型储层指的是不规则的溶洞形状的储集和渗滤流体的岩层。所述裂缝和溶洞都是形状的描述。
本申请提供了一种暂堵剂，所述暂堵剂包括以下重量份的组分：
3-5份提切剂、15-25份降滤失剂、10-50碳酸钙、5-20份纤维材料和70-110份贝壳粉；
优选地，所述暂堵剂包括以下重量份的组分：3-5份提切剂、15-25份降滤失剂、10-15份碳酸钙、5-15份纤维材料和80-90份贝壳粉。
优选地，所述暂堵剂由上述组分组成。
在本发明提供的暂堵剂中，所述贝壳粉为片状。
在本发明提供的暂堵剂中，所述贝壳粉包括粒径在1.68-3.35mm的贝壳粉和粒径在0.38-1.68mm贝壳粉中的一种或两种；
在本发明提供的暂堵剂中，可选地，所述贝壳粉由粒径为1.68-3.35mm的中等贝壳粉和粒径为0.38-1.68mm的细贝壳粉按(1-2):(1-3)的重量比混合而成；
在本发明提供的暂堵剂中，优选地，所述贝壳粉由粒径为1.68-3.35mm的中等贝壳粉和粒径为0.38-1.68mm的细贝壳粉按1:1的重量比混合而成。
在本发明提供的暂堵剂中，所述提切剂为黄原胶、高粘羧甲基纤维素或瓜尔胶中的一种或多种。
在本发明提供的暂堵剂中，所述降滤失剂为改性淀粉。
在本发明提供的暂堵剂中，所述改性淀粉选自羧甲基淀粉、羟丙基淀粉、酚化改性淀粉和磺烷基化淀粉。
在本发明提供的暂堵剂中，所述纤维材料为可酸溶矿物纤维。
在本发明提供的暂堵剂中，可选地，所述可酸溶矿物纤维为岩浆纤维；
在本发明提供的暂堵剂中，优选地，所述纤维材料的尺寸为1-2mm纤维直径为1-2mm。
另一方面，本发明提供了上述的暂堵剂在储层暂堵中的应用。
优选地，所述暂堵剂在大裂缝型或溶洞型的储层暂堵中的应用。
在本发明提供的上述的暂堵剂在储层暂堵中的应用中，所述暂堵剂与水混合后注入井下，所述暂堵剂的加量为每立方米水中加入100-200kg暂堵剂。
本发明的有益效果效果如下：
将本申请的堵漏剂用钻井水或海水配置成堵漏液泵入井筒内，当堵漏浆进入裂缝内，通过合理的粒径级配形成架桥及颗粒填充，很快形成具有一定初始强度的封堵带从而封堵漏层。其初始承压能力可达到5MPa以上。在压力作用下，片状堵漏剂发生弹性形变与纤维材料相互交接形成致密的封堵层，抗压强度可达到20MPa以上，使得漏层的承压能力得到大幅度提高。封堵带的酸溶率可达90％以上，有利于酸化解堵。因此，本申请的堵漏剂可用于产层的大裂缝和溶洞型的储层堵漏的处理，以达到保护产层的目的，同时也可以用于非产层，可以有效降低漏失成本，提高作业时效。
同时，本申请的各组分为天然材料(比如淀粉、碳酸钙、贝壳粉等)，因此，本申请的堵漏剂成本低廉。同时，由于本申请的堵漏剂只含有极少量的聚合物，因此，对环境污染小。因此，本申请的堵漏剂具有封堵快、效果好、酸溶率高、易解堵、成本低廉、环境污染小的优点。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书和附图中所描述的方案来实现和获得。
附图说明
图1为实施例1制得的暂堵剂的封堵实验压力-时间曲线。
图2为实施例1制得的暂堵剂的封堵实验质量-时间曲线。
图3为实施例2制得的暂堵剂的封堵实验压力-时间曲线。
图4中a为3毫米裂缝板封堵效果图；b为5毫米裂缝板封堵效果图；
图5为实施例1制得的暂堵剂的酸溶实验对比图，左图为暂堵剂，右图为加入15wt.％盐酸后的暂堵剂酸溶效果示意图，溶解率在90％以上。
图6为对比例1制得的暂堵剂的封堵实验压力-时间曲线。
图7为对比例2制得的暂堵剂的封堵实验压力-时间曲线。
图8为对比例3制得的暂堵剂的封堵实验压力-时间曲线。
图9为对比例3制得的暂堵剂的封堵实验重量-时间曲线。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在本发明实施例中公开了一种暂堵剂，所述暂堵剂包括以下重量份的组分：
3-5份提切剂、15-25份降滤失剂、10-50碳酸钙、5-20份纤维材料和70-110份贝壳粉；
优选地，所述暂堵剂包括以下重量份的组分：3-5份提切剂、15-25份降滤失剂、10-15份碳酸钙、5-15份纤维材料和80-90份贝壳粉。
优选地，所述暂堵剂由上述组分组成。
在本发明实施例中，所述贝壳粉为片状。
在本发明实施例中，所述贝壳粉包括粒径在1.68-3.35mm的贝壳粉和粒径在0.38-1.68mm贝壳粉中的一种或两种；
在本发明实施例中，可选地，所述贝壳粉由粒径为1.68-3.35mm的中等贝壳粉和粒径为0.38-1.68mm的细贝壳粉按(1-2):(1-3)的重量比混合而成；
在本发明实施例中，优选地，所述贝壳粉由粒径为1.68-3.35mm的中等贝壳粉和粒径为0.38-1.68mm的细贝壳粉按1:1的重量比混合而成。
在本发明实施例中，所述提切剂为黄原胶、高粘羧甲基纤维素或瓜尔胶中的一种或多种。
在本发明实施例中，所述降滤失剂为改性淀粉。
在本发明实施例中，所述改性淀粉选自羧甲基淀粉、羟丙基淀粉、酚化改性淀粉和磺烷基化淀粉。
在本发明实施例中，所述纤维材料为可酸溶矿物纤维。
在本发明实施例中，可选地，所述可酸溶矿物纤维为岩浆纤维；
在本发明实施例中，优选地，所述纤维材料的尺寸为1-2mm纤维直径为1-2mm。
另一方面，本发明实施例中提供了上述的暂堵剂在储层暂堵中的应用。
优选地，所述暂堵剂在大裂缝型或溶洞型的储层暂堵中的应用。
在本发明中，所述暂堵剂与水混合后注入井下，所述暂堵剂的加量为每立方米水中加入100-200kg暂堵剂。
以下实施例中采用的原料均可由市售获得。
在本发明实施例中，所述提切剂黄原胶购自购自天津中海油服化学有限公司，PF-EZVIS；
在本发明实施例中，所述降滤失剂购自天津中海油服化学有限公司，PF-EZFLOW，为酚化改性淀粉；
在本发明实施例中，贝壳粉购自河北灵寿县信一矿产品加工厂，牌号为RF-FLAKE；
在本发明实施例中，纤维材料购自天津中海油服化学有限公司，牌号为PF-FIBER，岩浆纤维，由主要成分为硅酸盐的岩浆石在高温熔融后旋转挤出制得。
在本发明实施例中，所述碳酸钙购自天津中海油服化学有限公司，牌号为PF-EZCARB(粒径5-15μm)。
实施例1
实施例1制备的暂堵剂使用以下重量份的原料：
3份提切剂黄原胶、15份降滤失剂改性淀粉、10份碳酸钙、10份纤维材料和90份贝壳粉；
所述贝壳粉由粒径为1.68-3.35mm的中等贝壳粉和粒径为0.38-1.68mm的细贝壳粉按1:1的重量比混合而成。
制备方法：
将配方比例的各组分加入到搅拌设备中搅拌均匀，得到粉末状的目标产品，其中加料顺序没有限制。
实施例2
实施例2制备的暂堵剂使用以下重量份的原料：
5份提切剂黄原胶、20份降滤失剂改性淀粉、10份碳酸钙、10份纤维材料和90份贝壳粉；
所述贝壳粉由粒径为1.68-3.35mm的中等贝壳粉和粒径为0.38-1.68mm的细贝壳粉按1:1的重量比混合而成。
制备方法：
将配方比例的各组分加入到搅拌设备中搅拌均匀，得到粉末状的目标产品，其中加料顺序没有限制。
测试例：
1、封堵能力
向实施例1和实施例2中制得的暂堵剂中按配方比例再加入1000重量份的水，进行5mm缝板封堵实验。
检测结果如表1、和图1、图2、图3和图4中b所示：
表1实施例的暂堵材料的5mm缝板的封堵性能检测结果
Figure BDA0002323885400000071
Figure BDA0002323885400000081
从上表中可以看出该材料在形成暂堵层后继续增压的条件下，承压稳定，漏失量小。实施例1和2提供的暂堵剂能够完全封堵5mm范围以内的裂缝，滤失少，能显著提高地层承压能力，最大承压不小于20MPa，且封堵性能稳定。室内实验使用的缝板不超过15cm，仅有少量滤液渗出。
2、酸溶率
滤饼的高酸溶率是本申请的堵漏剂的第三大特性。对本申请实施例的堵漏剂的酸溶率进行测定，其中酸溶率测定方法参照SY/T5559-92“钻井液用处理剂通用试验方法”中酸不溶物的测定方法。测得的实验数据如表2所示：
表2：酸溶率实验数据统计
酸溶率(％)
实施例1 94.1
实施例2 93.5
由上表可以看出，本申请实施例的暂堵剂的酸溶率显著高于传统产品，说明本申请实施例的暂堵剂更易酸化解堵，不会影响储层保护效果。
3、现场应用
某油田地质情况复杂，存在严重的盐膏层蠕变缩径、垮塌、高压盐水层、井漏等复杂情况，特别是目的层裂缝性漏失十分严重，采用常规的随钻堵漏、桥浆堵漏等堵漏方案都收效甚微，在目的层中堵漏既要保证堵漏效果，还要保证完井后的采油作业能建立有效的通道。在该区块采用实施例2的储层裂缝暂堵材料(配方按再加入1000重量份水配比)，成功解决了该油田40年老井再生产中遇到的堵漏难题。
该油田某井在修井作业开始时，井内返出了较多的油气，在使用1.03g/cm3压井液循环过程中，动态漏失速率高达25m3/h，静漏失速率也高达15m3/h。现场采用实施例2配置的暂堵浆，累计泵入堵漏液8m3，观察并记录排量、泵入体积和泵压；顶替到位后，静置堵漏1h，期间密切观察井筒液面，环空间歇灌入压井液，测得静漏0.40m3/h；关环形防喷器和钻具循环头拷克，用固井泵从环空逐步挤注压井液，每50psi压力一个台阶，稳压5min，持续升压至300psi，压力基本稳定，稳压30min，累计挤入量0.45m3，后续循环测得动态漏速1.8m3/h，大大提升了作业效率。
对比例1
在对比例1中，按照水、黄原胶和淀粉重量比1000:3:20制备基础浆；
取基础浆1000重量份，80重量份碳酸钙，混合均匀后，使用CDL-Ⅱ高温高压堵漏试验仪通过模拟漏失地层的温度和堵漏时的压力；得到的压力-时间图如图6所示。
由图6可以看出，当以碳酸钙作为主要堵漏材料时，堵漏效果不好，在加压1MPa情况下，漏速较快，压力无法维持，说明堵漏失败。
对比例2
在对比例2中，按照水、黄原胶和淀粉重量比1000:3:20制备基础浆；
取1000重量份基础浆、100重量份碳酸钙和，以及30重量份的PF-FIBER纤维(岩浆纤维)，混合均匀后，使用CDL-Ⅱ高温高压堵漏试验仪通过模拟漏失地层的温度和堵漏时的压力；得到的压力-时间图如图7所示。
由图7可以看出对比例2中的配方相对对比例1，堵漏效果有明显提升，但是压力较低，无法在实际生产中使用。
对比例3
在对比例3中，按照水、黄原胶和淀粉重量比1000:3:20制备基础浆；
取1000重量份基础浆、100重量份贝壳粉、20重量份碳酸钙。混合均匀后，使用CDL-Ⅱ高温高压堵漏试验仪通过模拟漏失地层的温度和堵漏时的压力；得到的压力-时间图如图8所示、重量时间图如图9所示。
由图8和图9可以看出，当不加入纤维材料PF-FIBER时，体系无法形成有效封堵。
虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种暂堵剂，所述暂堵剂由以下重量份的组分组成：
3-5份提切剂、15-25份降滤失剂、10-50份碳酸钙、5-20份纤维材料和70-110份贝壳粉；
所述贝壳粉为片状；
所述提切剂为黄原胶、高粘羧甲基纤维素或瓜尔胶中的一种或多种；
所述降滤失剂为改性淀粉，所述改性淀粉选自羧甲基淀粉、羟丙基淀粉、酚化改性淀粉和磺烷基化淀粉；
所述纤维材料为可酸溶矿物纤维。
2.根据权利要求1所述的暂堵剂，其中，所述暂堵剂包括以下重量份的组分：3-5份提切剂、15-25份降滤失剂、10-15份碳酸钙、5-15份纤维材料和80-90份贝壳粉。
3.根据权利要求1所述的暂堵剂，其中，所述贝壳粉包括粒径在1.68-3.35mm的贝壳粉和粒径在0.38-1.68mm贝壳粉中的一种或两种。
4.根据权利要求3所述的暂堵剂，其中，所述贝壳粉由粒径为1.68-3.35mm的中等贝壳粉和粒径为0.38-1.68mm的细贝壳粉按(1-2):(1-3)的重量比混合而成。
5.根据权利要求4所述的暂堵剂，其中，所述贝壳粉由粒径为1.68-3.35mm的中等贝壳粉和粒径为0.38-1.68mm的细贝壳粉按1:1的重量比混合而成。
6.根据权利要求1所述的暂堵剂，其中，所述可酸溶矿物纤维为岩浆纤维。
7.根据权利要求1所述的暂堵剂，其中，所述纤维材料的直径为1-2mm。
8.一种权利要求1至7中任一项所述的暂堵剂在储层暂堵中的应用。
9.根据权利要求8所述的暂堵剂在储层暂堵中的应用，其中，所述应用为所述暂堵剂在大裂缝型或溶洞型的储层暂堵中的应用。
10.根据权利要求8或9所述的暂堵剂在储层暂堵中的应用，其中，所述暂堵剂与水混合后注入井下，所述暂堵剂的加量为每立方米水中加入100-200kg暂堵剂。
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