CN111320973A - 一种抗高温高承压聚合物钻井堵漏材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗高温高承压聚合物钻井堵漏材料及其制备方法，所准备的材料有液料：丙烯酸乳液90.5公斤，N,N‑亚甲基双丙烯酰胺5公斤，二丁脂3公斤，发泡剂0.5公斤，防腐剂1公斤，粉料：425号水泥30公斤，膨润土20公斤、400目重钙20公斤，300目石英砂20公斤，氢氧化铝晶体10公斤。本发明经注入到井内的漏失层后与水混合,吸水膨胀,即可达到堵塞漏失层的目的，同时本发明中加入了氢氧化铝晶体，为优秀的耐热材料，并且氢氧化铝在受到极度高温时会分解成氧化铝和水，从而使得膨润土吸水进一步膨胀，进一步提高封堵效果。
Description
技术领域
本发明涉及油田开采技术领域，具体为一种抗高温高承压聚合物钻井堵漏材料及其制备方法。
背景技术
油田指原油生产的特定区域。有时为特定地域地下集聚的油层的总称。广义上把几个油区合在一起称为油田。例如大庆油田，英国的北海油田，俄罗斯的秋明油田等。油田是地下天然存在的碳化氢，地表条件下则呈液体。与之相反，在地表条件下仍为气体，则为天然气。天然气生产的特定区域为天然气田。石油可采储量大小决定开采价值。要求精确地计算含油面积大小，油层数目和厚度以及单位面积石油储量等。
近年来在石油进行开采时，国内外针对钻遇不同地层的不同漏失情况，在防漏、堵漏技术的研究与应用方面取得了长足的发展，特别是聚合物凝胶堵漏材料的成功应用，为裂缝性、溶洞性严重漏失地层的封堵提供了有效的途径。
但是目前使用的此类堵漏剂极其材料配方随后可以胜任普通情况的堵漏工作，但是对于高温高压环境下进行使用时往往使用效果不尽人意，其使用效果较差，不能在高温高压环境下依旧提供很好的堵漏效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗高温高承压聚合物钻井堵漏材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种抗高温高承压聚合物钻井堵漏材料配方，其特征在于：所准备的材料分为液料与粉料，其中液料：丙烯酸乳液，N,N-亚甲基双丙烯酰胺，二丁脂，发泡剂，防腐剂，粉料：425号水泥，膨润土、400目重钙，300目石英砂，氢氧化铝晶体。
一种抗高温高承压聚合物钻井堵漏材料制备方法，具体步骤如下：
第一步、配料：丙烯酸乳液90.5-181公斤，N,N-亚甲基双丙烯酰胺5-10公斤，二丁脂3-6公斤，发泡剂0.5-1公斤，防腐剂1-2公斤，粉料：425号水泥30公斤，膨润土20公斤、400目重钙20公斤，300目石英砂20公斤，氢氧化铝晶体10公斤；
第二步、碎料：将第一步骤中的粉料425号水泥30公斤，膨润土20公斤、400目重钙20公斤，300目石英砂20公斤、氢氧化铝晶体10公斤，研磨制成粉末细小颗粒，将粉料用研磨机进行研磨，转速60r/min，研磨顺序是按照第一步骤中粉料配料单规定数量从多到少依次放入，每次研磨不低于10min，直到全部加入后一起研磨时间20min，并且在研磨时也自动将粉料相互混合；
第三步、搅拌：将第一步骤中的液料丙烯酸乳液90.5公斤，N,N-亚甲基双丙烯酰胺5公斤，二丁脂3公斤，发泡剂0.5公斤，防腐剂1公斤进行搅拌，搅拌时按照第一步骤中液料配料单规定数量从多到少依次放入搅拌凝胶中，并且搅拌机转速保持在400-500转每分钟，搅拌均匀25分钟；
第四步、混料：将第二步骤中粉碎过滤好的粉料缓慢加入到第三步骤中的液料中，随后将搅拌机转速调至200转每分钟，从而将粉料以及液料充分混合使其成为凝胶状态。
优选的，所述第二步骤中粉料研磨完成后用400目砂纸过滤从而可以防止有较大颗粒，影响后续注入到井内的漏失层，最后将过滤完成后的粉末装于准备好的容器中备用。
优选的，所述第四步骤混料中，在配料完成进行混料时，其粉料与液料比例应为1：1。
优选的，所述第四步骤混料中，在混料完毕后应当检测其凝胶的PH值，根据每种成分添加多少的不同，如果PH值为碱性可用浓度为1mol/L的浓盐酸进行中合，而如果PH值为酸性可用浓度为1mol/L的氢氧化钠溶液进行中合，从而可以防止凝胶成强碱或者强酸性污染土地。
优选的，所述浓度为1mol/L氢氧化钠溶液和浓盐酸在配置时，假定要配制100ml，需要的浓盐酸（液体）和氢氧化钠（固体）分别是：8ml、4g，具体用量需要根据具体配置表自行调节。
优选的，所述第四步骤中，如果混料完毕配方调制后其酸碱度调整速度太慢，可以适当曾经浓盐酸以及氢氧化钠溶液的浓度，但是最高只可以用6mol/L浓度的溶液进行酸碱度中合。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明经注入到井内的漏失层后与水混合,吸水膨胀,即可达到堵塞漏失层的目的，同时本发明中加入了氢氧化铝晶体，为优秀的耐热材料，并且氢氧化铝在受到较高温度时会分解成氧化铝和水，通过水起到一部分降温的同时，还可以使得膨润土吸水进一步膨胀，进一步提高封堵效果，从而可以起到抗高温高压的效果。
附图说明
图1为本发明一种抗高温高承压聚合物钻井堵漏材料制备方法整体步骤框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1；
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：
一种抗高温高承压聚合物钻井堵漏材料配方，其特征在于：所准备的材料分为液料与粉料，其中液料：丙烯酸乳液，N,N-亚甲基双丙烯酰胺，二丁脂，发泡剂，防腐剂，粉料：425号水泥，膨润土、400目重钙，300目石英砂，氢氧化铝晶体。
一种抗高温高承压聚合物钻井堵漏材料制备方法，具体步骤如下：
第一步、配料：丙烯酸乳液90.5公斤，N,N-亚甲基双丙烯酰胺5公斤，二丁脂3公斤，发泡剂0.5公斤，防腐剂1公斤，粉料：425号水泥30公斤，膨润土20公斤、400目重钙20公斤，300目石英砂20公斤，氢氧化铝晶体10公斤；
第二步、碎料：将第一步骤中的粉料425号水泥30公斤，膨润土20公斤、400目重钙20公斤，300目石英砂20公斤、氢氧化铝晶体10公斤，研磨制成粉末细小颗粒，将粉料用研磨机进行研磨，转速60r/min，研磨顺序是按照第一步骤中粉料配料单规定数量从多到少依次放入，每次研磨不低于10min，直到全部加入后一起研磨时间20min，并且在研磨时也自动将粉料相互混合；
第三步、搅拌：将第一步骤中的液料丙烯酸乳液90.5公斤，N,N-亚甲基双丙烯酰胺5公斤，二丁脂3公斤，发泡剂0.5公斤，防腐剂1公斤进行搅拌，搅拌时按照第一步骤中液料配料单规定数量从多到少依次放入搅拌凝胶中，并且搅拌机转速保持在400-500转每分钟，搅拌均匀25分钟；
第四步、混料：将第二步骤中粉碎过滤好的粉料缓慢加入到第三步骤中的液料中，随后将搅拌机转速调至200转每分钟，从而将粉料以及液料充分混合使其成为凝胶状态。
所述第二步骤中粉料研磨完成后用400目砂纸过滤从而可以防止有较大颗粒，影响后续注入到井内的漏失层，最后将过滤完成后的粉末装于准备好的容器中备用。
所述第四步骤混料中，在配料完成进行混料时，其粉料与液料比例应为1：1。
所述第四步骤混料中，在混料完毕后应当检测其凝胶的PH值，根据每种成分添加多少的不同，如果PH值为碱性可用浓度为1mol/L的浓盐酸进行中合，而如果PH值为酸性可用浓度为1mol/L的氢氧化钠溶液进行中合，从而可以防止凝胶成强碱或者强酸性污染土地。
所述浓度为1mol/L氢氧化钠溶液和浓盐酸在配置时，假定要配制100ml，需要的浓盐酸（液体）和氢氧化钠（固体）分别是：8ml、4g，具体用量需要根据具体配置表自行调节。
所述第四步骤中，如果混料完毕配方调制后其酸碱度调整速度太慢，可以适当曾经浓盐酸以及氢氧化钠溶液的浓度，但是最高只可以用6mol/L浓度的溶液进行酸碱度中合。
此配方中粉料与液料比例为1比1，混料后为较为浓稠的凝胶状，从而可以适应封堵大规模开裂的情况。
实施例2；
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：
一种抗高温高承压聚合物钻井堵漏材料配方，其特征在于：所准备的材料分为液料与粉料，其中液料：丙烯酸乳液，N,N-亚甲基双丙烯酰胺，二丁脂，发泡剂，防腐剂，粉料：425号水泥，膨润土、400目重钙，300目石英砂，氢氧化铝晶体。
一种抗高温高承压聚合物钻井堵漏材料制备方法，具体步骤如下：
第一步、配料：丙烯酸乳液181公斤，N,N-亚甲基双丙烯酰胺10公斤，二丁脂6公斤，发泡剂1公斤，防腐剂2公斤，粉料：425号水泥30公斤，膨润土20公斤、400目重钙20公斤，300目石英砂20公斤，氢氧化铝晶体10公斤；
第二步、碎料：将第一步骤中的粉料425号水泥30公斤，膨润土20公斤、400目重钙20公斤，300目石英砂20公斤、氢氧化铝晶体10公斤，研磨制成粉末细小颗粒，将粉料用研磨机进行研磨，转速60r/min，研磨顺序是按照第一步骤中粉料配料单规定数量从多到少依次放入，每次研磨不低于10min，直到全部加入后一起研磨时间20min，并且在研磨时也自动将粉料相互混合；
第三步、搅拌：将第一步骤中的液料丙烯酸乳液181公斤，N,N-亚甲基双丙烯酰胺10公斤，二丁脂6公斤，发泡剂1公斤，防腐剂2公斤进行搅拌，搅拌时按照第一步骤中液料配料单规定数量从多到少依次放入搅拌凝胶中，并且搅拌机转速保持在400-500转每分钟，搅拌均匀25分钟；
第四步、混料：将第二步骤中粉碎过滤好的粉料缓慢加入到第三步骤中的液料中，随后将搅拌机转速调至200转每分钟，从而将粉料以及液料充分混合使其成为凝胶状态。
所述第二步骤中粉料研磨完成后用400目砂纸过滤从而可以防止有较大颗粒，影响后续注入到井内的漏失层，最后将过滤完成后的粉末装于准备好的容器中备用。
所述第四步骤混料中，在配料完成进行混料时，其粉料与液料比例应为1：1.5。
所述第四步骤混料中，在混料完毕后应当检测其凝胶的PH值，根据每种成分添加多少的不同，如果PH值为碱性可用浓度为1mol/L的浓盐酸进行中合，而如果PH值为酸性可用浓度为1mol/L的氢氧化钠溶液进行中合，从而可以防止凝胶成强碱或者强酸性污染土地。
所述浓度为1mol/L氢氧化钠溶液和浓盐酸在配置时，假定要配制100ml，需要的浓盐酸（液体）和氢氧化钠（固体）分别是：8ml、4g，具体用量需要根据具体配置表自行调节。
所述第四步骤中，如果混料完毕配方调制后其酸碱度调整速度太慢，可以适当曾经浓盐酸以及氢氧化钠溶液的浓度，但是最高只可以用6mol/L浓度的溶液进行酸碱度中合。
此配方中粉料与液料比例为1比1.5，混料后为较为稀释的凝胶状，从而可以材料的流动性，从而可以适应裂缝性、溶洞性等严重且封堵复杂的漏失情况。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种抗高温高承压聚合物钻井堵漏材料配方，其特征在于：所准备的材料分为液料与粉料，其中液料：丙烯酸乳液，N,N-亚甲基双丙烯酰胺，二丁脂，发泡剂，防腐剂，粉料：425号水泥，膨润土、400目重钙，300目石英砂，氢氧化铝晶体。
2.一种抗高温高承压聚合物钻井堵漏材料制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
第一步、配料：液料：丙烯酸乳液90.5-181公斤，N,N-亚甲基双丙烯酰胺5-10公斤，二丁脂3-6公斤，发泡剂0.5-1公斤，防腐剂1-2公斤，粉料：425号水泥30公斤，膨润土20公斤、400目重钙20公斤，300目石英砂20公斤，氢氧化铝晶体10公斤；
第二步、碎料：将第一步骤中的粉料425号水泥30公斤，膨润土20公斤、400目重钙20公斤，300目石英砂20公斤、氢氧化铝晶体10公斤，研磨制成粉末细小颗粒，将粉料用研磨机进行研磨，转速60r/min，研磨顺序是按照第一步骤中粉料配料单规定数量从多到少依次放入，每次研磨不低于10min，直到全部加入后一起研磨时间20min，并且在研磨时也自动将粉料相互混合；
第三步、搅拌：将第一步骤中的液料丙烯酸乳液90.5公斤，N,N-亚甲基双丙烯酰胺5公斤，二丁脂3公斤，发泡剂0.5公斤，防腐剂1公斤进行搅拌，搅拌时按照第一步骤中液料配料单规定数量从多到少依次放入搅拌凝胶中，并且搅拌机转速保持在400-500转每分钟，搅拌均匀25分钟；
第四步、混料：将第二步骤中粉碎过滤好的粉料缓慢加入到第三步骤中的液料中，随后将搅拌机转速调至200转每分钟，从而将粉料以及液料充分混合使其成为凝胶状态。
3.根据权利要求2所述的一种抗高温高承压聚合物钻井堵漏材料制备方法，其特征在于：所述第二步骤中粉料研磨完成后用400目砂纸过滤从而可以防止有较大颗粒，影响后续注入到井内的漏失层，最后将过滤完成后的粉末装于准备好的容器中备用。
4.根据权利要求2所述的一种抗高温高承压聚合物钻井堵漏材料制备方法，其特征在于：所述第四步骤混料中，在配料完成进行混料时，其粉料与液料比例应为1：1。
5.根据权利要求2所述的一种抗高温高承压聚合物钻井堵漏材料制备方法，其特征在于：所述第四步骤混料中，在混料完毕后应当检测其凝胶的PH值，根据每种成分添加多少的不同，如果PH值为碱性可用浓度为1mol/L的浓盐酸进行中合，而如果PH值为酸性可用浓度为1mol/L的氢氧化钠溶液进行中合，从而可以防止凝胶成强碱或者强酸性污染土地。
6.根据权利要求5所述的一种抗高温高承压聚合物钻井堵漏材料制备方法，其特征在于：所述浓度为1mol/L氢氧化钠溶液和浓盐酸在配置时，假定要配制100ml，需要的浓盐酸（液体）和氢氧化钠（固体）分别是：8ml、4g，具体用量需要根据具体配置表自行调节。
7.根据权利要求5所述的一种抗高温高承压聚合物钻井堵漏材料制备方法，其特征在于：所述第四步骤中，如果混料完毕配方调制后其酸碱度调整速度太慢，可以适当曾经浓盐酸以及氢氧化钠溶液的浓度，但是最高只可以用6mol/L浓度的溶液进行酸碱度中合。
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