CN111454700A - 一种堵漏剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种堵漏剂及其制备方法和应用,堵漏剂按照质量份数包括以下组分:磷酸盐水泥65‑75份、增强剂25‑35份、外加剂1.5‑10份、水50‑80份;所述磷酸盐水泥由聚磷酸盐、石灰石、氧化镁在1450℃下煅烧而成;所述增强剂按照质量份数包括:纤维10‑20份、橡胶粉20‑25份、三氧化二铝30‑35份、磷石膏粉15‑25份、微硅15‑25份。该堵漏剂能够快速形成互穿网络结构,有效地滞留在封堵层内,在封堵层位形成抗压强度高、微胀涨和期长有效的固化体,尤其对于盐膏层高压盐水层的溢漏并存地层具有很好的封堵能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种堵漏剂及其制备方法和应用,属于石油开采技术领域。
背景技术
在石油勘探开发过程中,特别是钻遇盐膏层高压盐水层时,井漏、井溢是最为常见的一种复杂现象。其中,若高密度钻井液压漏裸眼段的薄弱地层,则盐膏层高压盐水层在漏失层上部,可能会造成“上溢下漏”的现象;当盐膏层高压盐水层在漏失层下部,可能会造成“上漏下溢”的现象,因此在钻井过程中极易形成一种极其复杂的溢漏并存的现象。
目前,针对这种溢漏并存的地层,采取较多的是高失水、可硬化、成塞堵漏剂,或采取果壳为主的复合堵漏剂,或采取多种纤维、覆膜吸水树脂的堵漏剂等。
这些堵剂中,纤维材料为纸屑纤维或石棉纤维、聚丙烯纤维,果壳、橡胶等架桥材料,由于架桥后没有很好的材料去充实、密实,这种架桥结构极不稳定,会随着地层压力波动而解体,从而造成多次堵漏效果不理想,封堵承压能力差的现象。
发明内容
本发明提供一种堵漏剂及其制备方法和应用,堵漏剂能够通过特殊的机制,快速形成互穿网络结构,有效地滞留在封堵层内,在封堵层位形成抗压强度高、微胀涨和期长有效的固化体,尤其对于盐膏层高压盐水层的溢漏并存具有很好的封堵能力。
本发明提供一种堵漏剂,按照质量份数包括以下组分:磷酸盐水泥65-75份、增强剂25-35份、外加剂1.5-10份、水50-80份;
所述磷酸盐水泥由聚磷酸盐、石灰石、氧化镁在1450℃下煅烧而成;
所述增强剂按照质量份数包括:纤维10-20份、橡胶粉20-25份、三氧化二铝30-35份、磷石膏粉15-25份、微硅15-25份。
如上所述的堵漏剂,其中,所述纤维选自聚丙烯纤维、水镁石纤维以及椰壳纤维中的一种或多种。
如上所述的堵漏剂,其中,所述聚丙烯纤维的长度为2-5mm,所述水镁石纤维的长度为1-2mm,所述椰壳纤维的长度为2-5mm。
如上所述的堵漏剂,其中,所述增强剂按照质量份数包括以下组分:聚丙烯纤维2-5份、水镁石纤维6-10份、椰壳纤维2-5份、橡胶粉20-25份、三氧化二铝30-35份、磷石膏粉15-25份、微硅15-25份。
如上所述的堵漏剂,其中,所述橡胶粉的粒径为8-10目,所述三氧化二铝的粒径为2500目,所述磷石膏粉的粒径为1000-1200目,所述微硅的目数为2000目。
如上所述的堵漏剂,其中,所述外加剂包括稳定剂、消泡剂、减阻剂、缓凝剂、降失水剂中的一种或多种。
如上所述的堵漏剂,其中,所述堵漏剂还包括加重剂。
如上所述的堵漏剂,其中,所述堵漏剂的密度为1.7-2.6g/cm3。
本发明还提供一种上述任一所述的堵漏剂的制备方法,包括以下步骤:
1)将所述磷酸盐水泥与所述增强剂混合后,加入水,搅拌均匀,得到中间体溶液;
2)向所述中间体溶液加入所述外加剂,搅拌均匀,得到所述堵漏剂。
本发明还提供一种上述任一所述的堵漏剂在汽油井开发中的应用。
本发明的实施,至少包括以下优势:
1、本发明的堵漏剂针对盐膏层高压盐水层的一界面封堵强度大于38Mpa,二界面封堵强度大于33Mpa,因此能够有效对盐膏层高压盐水层进行封堵;
2、本发明的堵漏剂在对封堵地层进行封堵固化后,封堵强度不受地层盐水的影响,具有良好的抗盐能力;
3、本发明的堵漏剂在对封堵地层进行封堵固化后,其固化体随着时间的延长会发生膨胀,因此即使封堵地层由于压力过大而产生裂缝,该膨胀性能也会使固化体与井壁和地层的粘结作用继续维持,有效延长堵漏剂的封堵失效;
4、本发明的堵漏剂的稠化时间可控,并且可以大于400min,因此在使用本发明的堵漏剂进行封堵时,可以根据现场具体情况调整堵漏剂的稠化时间,从而满足安全施工的要求。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明的实施例,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。
在钻井过程中若遇到高压盐水层,当钻井液的密度不能平衡地层压力时,就会发生地层盐水侵入井筒的情况,使钻井液的性能急剧恶化,引发一系列的复杂问题。主要表现在以下几个方面:
1、高压盐水污染钻井液使其性能急剧恶化。若高压盐水进入钻井液,可能会造成钻井液滤失量、粘度等性能的巨大变化,对钻井安全的影响极大。
2、容易造成井壁的不稳定。井壁泥饼受到盐水浸泡和侵蚀,可能会使井壁泥饼掉落造成卡钻,严重时可能造成坍塌埋钻,存在极大的安全隐患。
3、溢漏同时发生。若高密度钻井液压漏裸眼段的薄弱地层,高压盐水层在漏失层上部,可能会造成“上溢下漏”;而高压盐水层在漏失层下部,可能会造成“上漏下溢”,从而形成一种极其复杂的溢漏并存的情况。
针对塔里木油田山前钻井过程中遇到的超高压盐水(压力当量密度≥2.30g/cm3或绝对压力≥105MPa),以及山前存在易漏失地层,就出现提高钻井液密度来压制高压盐水层,在易漏失层又需要降低钻井液密度,这种矛盾日益突出,单靠常规压井防溢流处理手段已无法满足安全高效钻井要求,需要研发一种封堵高压盐水层的堵漏材料,致使高压盐水层能够承受足够压力,能满足易漏失层的安全钻井的要求,以解决盐膏层高压盐水溢流后钻井液密度过高的难题。
针对上述问题,本发明提供一种堵漏剂,按照质量份数包括以下组分:磷酸盐水泥65-75份、增强剂25-35份、外加剂1.5-10份、水50-80份;
所述磷酸盐水泥由聚磷酸盐、石灰石、氧化镁在1450℃下煅烧而成;
所述增强剂按照质量份数包括:纤维10-20份、橡胶粉20-25份、三氧化二铝30-35份、磷石膏粉15-25份、微硅15-25份。
本发明的堵漏剂能够针对压力为180MPa的盐水层进行封堵,其中,盐水层中的氯化物含量不低于1.89×105mg/L、Na+含量不低于7.21×104mg/L、K+含量不低于2.07×104mg/L、Ca2+含量不低于4.68×104mg/L。
增强剂是将纤维10-20份、橡胶粉20-25份、三氧化二铝30-35份、磷石膏粉15-25份、微硅15-25份均匀混合而成。
外加剂可以选自稳定剂、消泡剂、减阻剂、缓凝剂、降失水剂中的一种或多种。外加剂既能够起到相应的功能作用,例如稳定剂能够使堵漏剂耐高温、缓凝剂能够延长堵漏剂的流动时间,还能够对堵漏剂的密度进行调节,使堵漏剂的密度能够与钻井液的密度相当,从而能够在井下更加容易分散流动。在不影响堵漏剂封堵效果的前提下,外加剂的具体加入量与堵漏记的目标密度相关。
在本发明的堵漏剂中,稳定剂为1-4份。本发明选用由壬基酚和环氧乙烷聚合而成的稳定剂,其具有良好的沉降稳定性和高温稳定性,有助于增强堵漏剂的耐温能力。
在本发明的堵漏剂中,消泡剂为0.5-1份。本发明选用的消泡剂以有机磷酸脂为主要原料,辅以适量的表面活性剂复合而成,具有很好的消泡能力,从而能够使堵漏剂的固化体具有优异的密实性。
在本发明的堵漏剂中,减阻剂为1-2份。本发明的减阻剂以甲醛、丙酮为主料、以亚硫酸钠为辅料经催化合成。其具有高效的分散性能,可使水泥浆的流性指数接近于1,稠度系数和屈服值显著降低,容易实现在低速、低泵压下的紊流顶替固井,有利于提高固井质量和保护油气层,具有优良的抗高温能力,150℃仍具有很好的分散性,有一定的降失水作用与其它常用外加剂有良好的相容性,对水泥浆及水泥石其它性能无不良影响。
在本发明的堵漏剂中,缓凝剂为1-6份。本发明的缓凝剂以AMPS有机磺酸盐、双羧酸单体为主要原料催化合成。其适应温度范围宽(100~200℃),与其它堵漏剂外加剂有良好的配伍性,不影响水泥石强度,能改善水泥浆流变性,对水质无选择,尤其适用于高矿化度条件的固井施工。
在本发明的堵漏剂中,降失水剂为1-4份。本发明的降失水剂以磺化酰胺类共聚物为主要原料,水为辅料经催化合成,具有优异的降低水泥浆失水量能力,抗盐性能强,可用于饱和盐水水泥浆固井,对配浆水质无特殊要求,适用温度范围达110℃以上,实际使用温度可达200℃。
在具体使用本发明的堵漏剂时,水和增强剂为连续相,磷酸盐水泥为分散相,当堵漏剂在搅拌或流动状态时,磷酸盐水泥会均匀的分散在连续相中,并且具有较好的流动性。当静止后,在压差的作用下,增强剂中的各组分会迅速聚凝在一起,快速在地层压力薄弱区域形成一种楦塞和互穿的立体网络结构,增大了堵漏剂在漏失层中的流动阻力,具有很好的滞留作用,对封堵漏层极为有利。
在形成网状结构的过程中,堵漏剂中的大量无机成分充分填充于网状结构空间中,并且在一定时间内,无机成分相互间产生离子化学反应,形成较坚硬的骨架结构,增强了整体强度。
同时,磷酸盐水泥中的磷酸盐凝胶材料在井下温度压力的作用下,通过各组分的协同增强作用,使堵漏剂与井壁和地层的界面上生成具有高强度的水化产物,改变了界面过渡层的性质,增强了界面强度和硬度,从而想成了界面胶结强度高的固化体,将周围接枝牢固的胶结为一个整体,从而有效的进行封堵。
此外,堵漏剂中的纤维也会参与磷酸盐凝胶材料形成水化物,并且其还能够通过自身的微膨胀作用进一步增强界面胶结的紧密程度,在封闭性的内压作用下使堵漏剂微粒紧密接触,形成的水化产物结构细密,水化反应充分,促进了固化体与界面胶结强度的提高。并且发明人在研究过程中还惊喜的发现,虽然固化体会发生溶蚀现象,但是在固化体溶蚀的表面还会发生不断持续的再水化过程,从而能够修补溶蚀界面,使固化体与界面的胶结作用得以维持,从而延长了固化体的有效封堵期。
而且该堵漏剂具有较好的流动性能,不仅能够进入大裂缝、大溶洞,也可以进入渗透性漏失地层,在井下温度和压力的作用下,堵漏剂在控制时间内逐渐稠化、固结,从而达到封堵漏层的目的。
进一步地,所述纤维选自聚丙烯纤维、水镁石纤维以及椰壳纤维中的一种或多种。
优选地,本发明的增强剂按照质量份数包括以下组分:聚丙烯纤维2-5份、水镁石纤维6-10份、椰壳纤维2-5份、橡胶粉20-25份、三氧化二铝30-35份、磷石膏粉15-25份、微硅15-25份。
为了能够使得网络结构具有更多的填充空间,可以对上述各种纤维的长度以及颗粒的粒度进行限定。
具体地,所述聚丙烯纤维的长度为2-5mm;和/或,所述水镁石纤维的长度为1-2mm;和/或,所述椰壳纤维的长度为2-5mm。所述橡胶粉的粒径为8-10目,所述三氧化二铝的粒径为2500目,所述磷石膏粉的粒径为1000-1200目,所述微硅的目数为2000目。
为了能够使本发明的堵漏剂更加适应于高压盐水层,还可以通过向其中加入加重剂以增大堵漏剂的密度。
加重剂的具体使用量与堵漏剂的目标密度相关。
本发明的加重剂可以选自重晶石、重晶石(4.30g/cm3)、赤铁矿粉JZJ-II(5.00g/cm3)、赤铁矿粉JZJ-III(6.00g/cm3)中的一种或多种。
本发明的堵漏剂的密度,通过外加剂和增重剂的选择加入,能够实现堵漏剂密度可控,使堵漏剂的密度能够在1.9-2.6g/cm3进行调节,从而能够有效的用作高压盐水层的堵漏剂。
本发明还提供一种上述任一所述的堵漏剂的制备方法,包括以下步骤:
1)将所述磷酸盐水泥与所述增强剂混合后,加入水,搅拌均匀,得到中间体溶液;
2)向所述中间体溶液加入所述外加剂,搅拌均匀,得到所述堵漏剂。
该制备方法中所有原料的选择与用量与上述堵漏剂中所介绍的相同。
步骤1)中,所述磷酸盐水泥由聚磷酸盐、石灰石、氧化镁在1450℃下煅烧而成。
增强剂是将纤维10-20份、橡胶粉20-25份、三氧化二铝30-35份、磷石膏粉15-25份、微硅15-25份均匀混合而成。
步骤2)中,外加剂的种类和用量的选择与堵漏剂的目标密度相关。当确定了外加剂的种类和用量后,可以将外加剂加入中间体溶液中,搅拌均匀,得到堵漏剂。
若还需加重剂进行密度调节时,可以在加入外加剂后再加入加重剂。
本发明的堵漏剂能够用于汽油井开发中,尤其是能够针对高压盐水层进行有效封堵。
在具体施工时,可以在注入钻井液之前,将配置好的堵漏剂注入井内对封堵地层进行封堵。
以下,通过具体实施例对本发明的堵漏剂进行详细介绍。
实施例1
本实施例的堵漏剂包括以下组分:
65 份磷酸盐水泥;
35 份增强剂;
2 份降失水剂;
1 份缓凝剂;
0.5 份消泡剂;
79 份水。
其中,磷酸盐水泥通过聚磷酸盐、石灰石以及氧化镁在1450℃下煅烧而成。
每份增强剂包括以下组分:
3 份聚丙烯纤维(2-5mm);
7 份水镁石纤维(1-2mm);
3 份椰壳纤维(2-5mm);
22 份橡胶粉(8-10目);
30 份三氧化二铝(2500目);
15 份磷石膏粉(1000-1200目);
20 份微硅(2000目)。
本实施例的堵漏剂按照如下方法制备:
1、将磷酸盐水泥与增强剂混合后,加入水,搅拌均匀,得到中间体溶液;
2、将降失水剂、缓凝剂以及消泡剂分别加入中间体溶液中,搅拌均匀,得到本实施例的堵漏剂1#。
经检测,本实施例的堵漏剂的密度为1.7g/cm3。
实施例2
本实施例的堵漏剂包括以下组分:
70 份磷酸盐水泥;
30 份增强剂;
1 份减阻剂;
0.5 份消泡剂;
66.6 份重晶石;
55 份水。
其中,磷酸盐水泥通过聚磷酸盐、石灰石以及氧化镁在1450℃下煅烧而成。
每份增强剂包括以下组分:
3 份聚丙烯纤维(2-5mm);
7 份水镁石纤维(1-2mm);
3 份椰壳纤维(2-5mm);
22 份橡胶粉(8-10目);
30 份三氧化二铝(2500目);
15 份磷石膏粉(1000-1200目);
20 份微硅(2000目)。
本实施例的堵漏剂按照如下方法制备:
1、将磷酸盐水泥与增强剂混合后,加入水,搅拌均匀,得到中间体溶液;
2、将减阻剂以及消泡剂分别加入中间体溶液中,搅拌均匀,再加入重晶石,得到本实施例的堵漏剂2#。
经检测,本实施例的堵漏剂的密度为2.2g/cm3。
实施例3
本实施例的堵漏剂包括以下组分:
75 份磷酸盐水泥;
25 份增强剂;
6 份缓凝剂;
2 份降失水剂;
1 份减阻剂;
0.5 份消泡剂;
112.8 份JZJ-III;
51 份水。
其中,磷酸盐水泥通过聚磷酸盐、石灰石以及氧化镁在1450℃下煅烧而成。
每份增强剂包括以下组分:
3 份聚丙烯纤维(2-5mm);
7 份水镁石纤维(1-2mm);
3 份椰壳纤维(2-5mm);
22 份橡胶粉(8-10目);
30 份三氧化二铝(2500目);
15 份磷石膏粉(1000-1200目);
20 份微硅(2000目)。
本实施例的堵漏剂按照如下方法制备:
1、将磷酸盐水泥与增强剂混合后,加入水,搅拌均匀,得到中间体溶液;
2、将减阻剂、降失水剂、缓凝剂以及消泡剂分别加入中间体溶液中,搅拌均匀,再加入JZJ-III,得到本实施例的堵漏剂3#。
经检测,本实施例的堵漏剂的密度为2.5g/cm3。
实施例4
本实施例的堵漏剂包括以下组分:
75 份磷酸盐水泥;
25 份增强剂;
1 份减阻剂;
0.5 份消泡剂;
128 份JZJ-III;
50 份水。
其中,磷酸盐水泥通过聚磷酸盐、石灰石以及氧化镁在1450℃下煅烧而成。
每份增强剂包括以下组分:
3 份聚丙烯纤维(2-5mm);
7 份水镁石纤维(1-2mm);
3 份椰壳纤维(2-5mm);
22 份橡胶粉(8-10目);
30 份三氧化二铝(2500目);
15 份磷石膏粉(1000-1200目);
20 份微硅(2000目)。
本实施例的堵漏剂按照如下方法制备:
1、将磷酸盐水泥与增强剂混合后,加入水,搅拌均匀,得到中间体溶液;
2、将减阻剂以及消泡剂分别加入中间体溶液中,搅拌均匀,再加入JZJ-III,得到本实施例的堵漏剂4#。
经检测,本实施例的堵漏剂的密度为2.6g/cm3。
试验例1
本试验例针对上述堵漏剂1-4#的一界面封堵强度和二界面封堵强度进行检测,其中,一界面封堵强度是指堵漏剂与钢管接触界面的强度(相当于堵漏剂与井壁接触界面的强度),二界面封堵强度是指堵漏剂与沙子接触界面的强度(相当于堵漏剂与地层接触界面的强度)
1、一界面封堵强度的检测方法
1)取外径φ25mm×80mm的钢管共4个,一端用耐温塑料布包好,将堵漏剂1-4#慢慢从每个钢管另一端倒满钢管,并用耐温塑料布包好;
2)将钢管放入老化罐中,加水至刻度线,盖好老化罐盖子,拧紧螺丝和泄压阀,把老化罐竖立在烘箱中,在实验温度下养护48h;
3)取出老化罐,放置水槽中,用细水冲老化罐表面,使其慢慢降温,当罐体表面与水温一致时,关掉清水,慢慢打开泄压阀,使老化罐中压力完全释放,取出钢管,并去掉塑料布;
4)将钢管正(反)放入岩心夹持器中,上好夹持器上下接头,并打开上部接头;加环压至50MPa左右;
5)启动岩心流动实验仪中的平流泵,在排量为5-9mL/min条件下,水驱钢管中的堵漏剂固化体,观察夹持器下部接头是否有清水滴出,滴出第一滴水时的压力,即为堵漏剂的一界面封堵强度。
实施例1-4#的堵漏剂的一界面封堵强度检测在实验温度为90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃以及160℃时各进行一次,具体检测结果见表1。
2、二界面封堵强度的检测方法
1)将填砂管(本体长度120mm,内径25mm)内壁及上下旋盖涂抹一层薄薄的高温润滑脂;在下部旋盖中央放置100目的滤网,旋紧下旋盖;
2)称取35g 5-10目的砂子,用饱和盐水饱和后,并倒入填砂管中;将堵漏剂1-4#慢慢倒满填砂管,向下用力扣入活塞,再旋紧上部旋盖;上下旋盖的开关均打开;启动岩心流动实验仪中的平流泵,在排量为9mL/min条件下,对填砂管施压,这时有液体流出(说明堵浆进入砂子中),继续施压(控压10-15MPa),直到没有流体流出为止,可以停止平流泵运行;慢慢泄掉岩心流动实验的所有压力,卸掉填砂管上部旋盖,取出填砂管;
3)将填砂管放入老化罐中,加水至刻度线,盖好老化罐盖子,拧紧螺丝和泄压阀,把老化罐竖立在烘箱中,在实验温度下养护48h;
4)取出老化罐,放置水槽中,用细水冲老化罐表面,使其慢慢降温,当罐体表面与水温一致时,关掉清水,慢慢打开泄压阀,使老化罐中压力完全释放,取出填砂管;
5)取出填砂管置于实验架上,旋紧上部旋盖,卸掉下部旋盖;接好接头;启动岩心流动实验仪中的平流泵,在排量为9mL/min条件下,对填砂管施压,这时填砂管中的砂体固化体柱子就会慢慢冲出,得到砂体柱;
6)将砂体柱正(反)向置于岩心夹持器中,并施加环压50MPa;
7)启动岩心流动实验仪中的平流泵,在排量为5-9mL/min条件下,水驱砂体柱,观察夹持器下部接头是否有清水滴出,滴出第一滴水时的压力,即为堵剂二界面封堵强度。
实施例1-4#的堵漏剂的二界面封堵强度检测在实验温度为90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃以及160℃时各进行一次,具体检测结果见表1。
表1
由表1可知:
实施例1-4#的堵漏剂在90-160℃下,一界面封堵强度均大于38Mpa、二界面封堵强度均大于33Mpa,因此本实施例的具有优异的封堵强度,能够作为堵漏剂在高压盐水层中使用。
同时,本发明的堵漏剂抗高温效果好,在160℃性质稳定,仍能够进行有效封堵,封堵效果明显。
试验例2
本试验例针对上述堵漏剂1-4#在90℃的流变性能进行检测。
流变性能测定方法如下:
1)将堵漏剂倒入六速旋转粘度计的量杯中至刻度线;
2)将量杯置于粘度计的托盘上,往上调节托盘,至量杯中堵漏剂液面与粘度计转筒至刻度线即可;
3)开启粘度计,在600转下转1min,读其稳定的刻度Φ600;
4)旋转控制,调节至300转下,读其稳定的刻度Φ300;
计算式为:
AV=Φ600/2
YP=(Φ300-PV)/2
式中:
AV:表观粘度,mPa.s
PV:塑性粘度,mPa.s
YP:动切力(屈服值),Pa
检测结果见表2。
表2
由表2可知:
1、实施例1-4#的堵漏剂有较好的流变性能;
2、本发明的堵漏剂的流变性可以通过外加剂及加重剂的加入量进行调整,从而满足现场泵入的要求。
试验例3
本试验例对1-4#的堵漏剂的抗盐性能进行检测。
按照“一界面封堵强度实验方法”和“二界面封堵强度实验方法”,选择不同矿化度的盐水,在90℃条件下进行养护,其中,共选择了五种不同矿化度的盐水A-E,A为Cl-=15000mg/L,B为Mg2+=1500mg/L,C为Ca2+=15000mg/L,D为总矿化度=250000mg/L,E为饱和盐水,且以清水作为对照,养护48小时后进行测定,测定结果见表3。
表3
由表3可知:
实施例1-4#的堵漏剂在不同矿化度的盐水中养护后,一界面封堵强度和二界面封堵强度几乎没有变化,也就是说,实施例1-4#的堵漏剂在固化后,其封堵强度不受地层盐水的影响,具有良好的抗盐性能。
试验例4
本试验例对1-4#的堵漏剂的膨胀性能进行检测。
膨胀性能的检测方法如下:
1)按照GB/T19139-2012规定方法进行堵漏剂试验样品的配置;
2)打开膨胀仪电源,将堵漏剂试验样品倒入实验仪泥浆杯中,设置好实验温度、压力、时间等参数,按照实验仪的操作规程进行,实验结束,得到实验膨胀率,见表4。
其中,实验温度为90℃,实验压力为3.5Mpa,实验时间为96h。
表4
膨胀率(%) | |
1# | 3.20 |
2# | 2.80 |
3# | 2.30 |
4# | 1.90 |
从表4可以得到:
1、不同密度的堵漏剂膨胀率为1.9-3.2%,属于微膨体系;
2、随着密度增加,堵漏剂的膨胀率减小,因此本发明的堵漏剂的膨胀性能可以根据现实施工环境调节,适应度高。
试验例5
本试验例对1-4#的堵漏剂的抗压强度进行检测。
抗压强度的检测方法如下:
在90℃下,将实施例1-4#的堵漏剂养护24、36、48、60以及72小时后,按照GB/T19139-2012油井水泥试验方法,测定固化模块的抗压强度,结果见表5。
表5
由表5可知:
1、不同的密度表现出不同的抗压强度,但随着时间延长,抗压强度都呈现增加趋势,
2、实施例1-4#的堵漏剂的抗压强度在1.8-8.0MPa范围,说明堵漏剂固化后,表现其本体强度;
3、未加重的堵漏剂固化后的抗压强度大于加重后的抗压强度,随着密度增加,抗压强度也增加,因此本发明的堵漏剂的抗压强度可以根据现实施工环境调节,适应度高。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种堵漏剂,其特征在于,按照质量份数包括以下组分:磷酸盐水泥65-75份、增强剂25-35份、外加剂1.5-10份、水50-80份;
所述磷酸盐水泥由聚磷酸盐、石灰石、氧化镁在1450℃下煅烧而成;
所述增强剂按照质量份数包括:纤维10-20份、橡胶粉20-25份、三氧化二铝30-35份、磷石膏粉15-25份、微硅15-25份。
2.根据权利要求1所述的堵漏剂,其特征在于,所述纤维选自聚丙烯纤维、水镁石纤维以及椰壳纤维中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的堵漏剂,其特征在于,所述聚丙烯纤维的长度为2-5mm,所述水镁石纤维的长度为1-2mm,所述椰壳纤维的长度为2-5mm。
4.根据权利要求3所述的堵漏剂,其特征在于,所述增强剂按照质量份数包括以下组分:聚丙烯纤维2-5份、水镁石纤维6-10份、椰壳纤维2-5份、橡胶粉20-25份、三氧化二铝30-35份、磷石膏粉15-25份、微硅15-25份。
5.根据权利要求4所述的堵漏剂,其特征在于,所述橡胶粉的粒径为8-10目,所述三氧化二铝的粒径为2500目,所述磷石膏粉的粒径为1000-1200目,所述微硅的目数为2000目。
6.根据权利要求1所述的堵漏剂,其特征在于,所述外加剂包括稳定剂、消泡剂、减阻剂、缓凝剂、降失水剂中的一种或多种。
7.根据权利要求6所述的堵漏剂,其特征在于,所述堵漏剂还包括加重剂。
8.根据权利要求1-7任一所述的堵漏剂,其特征在于,所述堵漏剂的密度为1.7-2.6g/cm3。
9.权利要求1-8任一所述的堵漏剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将所述磷酸盐水泥与所述增强剂混合后,加入水,搅拌均匀,得到中间体溶液;
2)向所述中间体溶液加入所述外加剂,搅拌均匀,得到所述堵漏剂。
10.权利要求1-8任一所述的堵漏剂在汽油井开发中的应用。
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