CN112778983A - 一种随钻堵漏剂、随钻堵漏剂的制备方法及其在水基钻井液中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种随钻堵漏剂、随钻堵漏剂的制备方法及其在水基钻井液中的应用,随钻堵漏剂由颗粒混合物、石棉纤维和云母片组成,颗粒混合物与石棉纤维和云母片按质量比为60:20:20,颗粒混合物由弹性石墨34~36份、碳酸钙29~31份、焦炭粒19~21份和蛭石14~16份组成。本发明中的随钻堵漏剂可应用于钻井中孔隙及微裂缝的地层渗漏,能够快速形成泥饼,封堵地层中的微裂缝,从而达到随钻防漏以及堵漏的目的。其还能够很好地分散到钻井液中,并且对钻井液的黏度和切力影响较小。本发明随钻堵漏剂能够应用于微裂缝地层渗漏的堵漏,具有较好的充填、桥堵或封堵效果,阻止油气与井浆间的相互置换,降低漏失量,减小井控风险。
Description
技术领域
本发明属于钻井液技术领域,具体的说是涉及一种随钻堵漏剂、随钻堵漏剂的制备方法及其在水基钻井液中的应用。
背景技术
井漏是指在钻井、固井、测试等各种井下作业中,各种工作液如钻井液、水泥浆、完井液及其他流体等在压差作用下漏入地层的现象。井漏是钻井工程中最普遍最常见的技术难题,由井漏会诱发钻井时间的浪费、钻井液损失、储集层伤害和井壁失稳等诸多问题,因井漏导致的井塌、井喷等问题也是长期以来油气勘探开发过程中的世界性难题,是制约勘探开发速度的主要技术瓶颈。井漏常常发生在天然裂缝发育、溶洞发育以及高渗透率的薄弱地带。此外,高压导致的水力裂缝同样会影响地层漏失。全世界井漏发生率占钻井总数的20%~25%,其中恶性井漏损失占井漏总损失的50%以上,全球石油行业因井漏而造成的经济损失每年高达数亿美元。
随钻堵漏技术是以防漏为主的技术措施。只有随钻堵漏材料与地层孔喉直径匹配合理时才能实现较高质量的随钻封堵。随钻堵漏技术由于投入少,施工操作简单,不需要提钻处理,不需要确定漏点位置,可以随钻进全井堵漏,已经成为解决井底漏失、预防井底复杂情况的一种有效手段,对于漏点多且不明确的漏失效果尤其显著。因此,需要研制出一种粒度分布合理,具有自适应功能的随钻堵漏剂。
发明内容
本发明为了克服现有技术存在的不足,提供一种随钻堵漏剂、随钻堵漏剂的制备方法及其在水基钻井液中的应用。
本发明是通过以下技术方案实现的:本发明公开了一种随钻堵漏剂,其由颗粒混合物、石棉纤维和云母片组成,所述颗粒混合物与石棉纤维和云母片按质量比为60:20:20,所述颗粒混合物由下述重量份的原料组成:弹性石墨34~36份、碳酸钙29~31份、焦炭粒19~21份和蛭石14~16份。
作为优选,所述颗粒混合物由下述重量份的原料组成:弹性石墨35份、碳酸钙30份、焦炭粒20份和蛭石15份;所述石棉纤维、和云母片的长度均在0.4~1mm之间。
本发明公开了一种随钻堵漏剂的制备方法,具体包括如下步骤:
(1)混合:先将弹性石墨、碳酸钙、焦炭粒和蛭石按重量份分别为34~36份、29~31份、19~21份和14~16份混合均匀,制得颗粒混合物;
(2)研磨:将步骤(1)中制得的颗粒混合物研磨至颗粒粒径在1~800μm;
(3)搅拌:将步骤(2)中经过研磨的颗粒混合物与石棉纤维和云母片按质量比为60:20:20搅拌均匀,即可得到成品随钻堵漏剂。
所述步骤(2)的研磨过程是在HGM80磨粉机中研磨,所述搅拌过程是在干粉卧式搅拌机中进行搅拌。
在步骤(2)中,研磨后颗粒混合物的粒径按以下方式配比:粒径在1~500μm之间的颗粒混合物占颗粒混合物总体积的58~62%,粒径在1~600μm之间的颗粒混合物占颗粒混合物总体积的80~84%,粒径在1~700μm之间的颗粒混合物占颗粒混合物总体积的91~95%。
本发明公开了一种随钻堵漏剂在水基钻井液中的应用,将随钻堵漏剂应用到水基钻井液中,所述水基钻井液由下述重量份的原料组成:水100份、膨润土2~12份、碳酸钠0.1~1份、氢氧化钠0.01~0.3份、包被剂PAC-141 0.2~3份、降滤失剂3~8份、抑制剂1~8份、随钻堵漏剂1~7份、降粘剂1~10份、高效润滑剂2~9份和加重剂10~60份。
在本发明中,为了能够很好地提供水基钻井液的功能,优选情况下,水基钻井液由下述重量份的原料组成:去离子水100份、膨润土4~10份、碳酸钠0.2~0.8份、氢氧化钠0.02~0.2份、包被剂PAC-141 0.3~2份、降滤失剂4~7份、抑制剂2~6份、随钻堵漏剂2~6份、降粘剂2~8份、高效润滑剂2~9份和加重剂12~58份。
所述水基钻井液中的降滤失剂为钠羧甲基纤维素CMC、磺甲基褐煤和聚阴离子纤维素中的一种或几种;所述抑制剂为磺化沥青FT-1、腐殖酸钾和硝基腐殖酸钾中的一种或几种;所述降粘剂为铁铬盐FCLS、低聚物降粘剂X-A40和两性离子聚合物降粘剂XY-27中的一种或几种;所述高效润滑剂为磺化妥尔油沥青、磺化褐煤树脂和皂化油中的一种或几种;所述加重剂为重晶石、石灰石和钛铁矿粉中的一种或几种。
本发明水基钻井液的制备方法具体包括如下步骤:
(1)把膨润土和碳酸钠依次加入水中搅拌6h,静置24h;
(2)在高速搅拌条件下依次将包被剂PAC-141、降滤失剂、抑制剂、降粘剂、高效润滑剂和加重剂加入到预先水化好的基浆中;
(3)将随钻堵漏剂加入到步骤(2)的基浆中,搅拌使其完全混合;
(4)用氢氧化钠调节水基钻井液的PH为10-11。
膨润土可以购自泗水宏宇膨润土粉厂,其主要成分是二氧化硅、三氧化二铝和水,还含有铁、镁、钙、钠、钾等元素,具有强的吸湿性和膨胀性,可吸附8-15倍于自身体积的水量,体积膨胀可达数倍至30倍,在水介质中能够分散成胶凝状和悬浮状。碳酸钠可以购自天津市百世化工有限公司,碳酸钠俗名苏打,洗剂碱属于盐类,具有盐的通性和稳定性,易溶于水,其水溶液呈碱性。氢氧化钠可以购自深圳市尚品科技有限公司,用于调节钻井液的PH。
包被剂PAC-141可以购自任丘市高科化工有限公司,型号为PAC-141;它是在分子中引入阳离子、阴离子和非离子基团的线性大聚合物,其外观为灰黄色粉末,溶于水,水溶液为粘稠状液体。将阴、阳、非离子基团引在同一个分子链上,与阴离子型多元共聚物相比,由于分子中含有阳离子基团,具有良好的防塌和抑制粘土水化分散能力,在抗温方面,其性能也有所提高。适用于阴离子和阳离子型钻井液体系,与其他阴阳离子型处理剂均有良好的配伍性。
所述水基钻井液中的降滤失剂可优选为钠羧甲基纤维素CMC,可以购自郑州市郑氏中原纤维素有限公司;含CMC的泥浆能够使井壁形成薄而坚硬,渗透性低的滤饼,使失水量降低。在泥浆中加入CMC后,能使钻机得到低的初切力,使泥浆易于放出裹在里面的气体,同时把碎物很快弃于泥坑中。钻井泥浆和其他悬浮分散体一样,具有一定的保质期,加入CMC后能使它稳定而延长保质期。含有CMC的泥浆,很少受霉菌影响,无需维持很高的PH值,也不必使用防腐剂。含CMC的泥浆,稳定性能良好,即使温度在150度以上仍能降低失水量。
抑制剂可优选为磺化沥青FT-1,可以购自聊城市宏鑫化工有限公司,型号为FT-1;磺化沥青含有磺酸基,水化作用很强,当吸附在页岩界面上时,可阻止页岩颗粒的水化分散起到防塌作用。同时,不溶于水的部分又能填充孔喉和裂缝起到封堵作用,并可覆盖在页岩界面,改善泥饼质量。磺化沥青在钻井液中还起润滑和降低高温高压滤失量的作用。
降粘剂可优选为铁铬盐FCLS,可以购自河北鸿泽化工有限公司,型号为FCLS;由于铁铬盐分子中有磺酸基,铁离子和铬离子与木质素磺酸盐又形成了相当稳定的螯合物,因此铁铬盐是一种抗盐、抗钙的有效降粘剂。
高效润滑剂可优选为磺化妥尔油沥青,可以购自怀化市安泰林化有限公司;黑色软膏状主要用来降低钻井液的流动阻力和滤饼摩阻系数,减少钻头扭矩并提高其水马力,以防粘卡的处理利。
加重剂可优选为重晶石,可以购自石家庄马跃建材有限公司;重晶石粉,又称硫酸钡粉,化学组成为BaSO4,晶体属正交斜方晶系的硫酸盐矿物。常呈厚板状或柱状晶体,多为致密块状或板状、粒状集合体。质纯时无色透明,含杂质时被染成各种颜色,条痕白色,玻璃光泽,透明至半透明。具3个方向的完全和中等解理,莫氏硬度3~3.5,比重4.5。加重剂的加入既可以提高钻井液的静液柱压力,起到平衡地层坍塌应力,稳定井壁的作用,同时在高压井中可以平衡地层的流体压力,防止井涌、井喷等事故的发生。
弹性石墨可购自青岛岩海碳材料有限公司,型号为TXT-850。弹性石墨是由该公司引进国外技术生产的石油钻井密封石墨,经过改性处理而得到的一种回弹型石墨产品,是一种钻井堵漏材料,在石油钻井等行业中有较广泛的应用,是具有密度小、能被高度压缩、失去压力后又能回复的一种新型石墨材料。
碳酸钙可购自河北燕西矿产品加工厂。碳酸钙呈中性,基本上不溶于水,溶于盐酸,耐高温,是一种良好的堵漏材料。
焦炭粒可购自灵寿县圣亚矿产品有限公司。焦炭是固体燃料的一种。由煤在约1000℃的高温条件下经干馏而获得。主要成分为固定碳,其次为灰分,所含挥发分和硫分均甚少。呈银灰色,具金属光泽,质硬而多孔。
蛭石可购自灵寿县泽洋矿产品有限公司,其外形似云母,层间水分经高温灼烧,体积增大18~25倍,其具有隔热、防火、质轻等优异性能,其熔点大于1500℃,可在高温深井中使用。
石棉纤维可购自灵寿县兴源矿物粉体加工厂,是指蛇纹岩及角闪石系的无机矿物纤维,基本成分是水合硅酸镁,其特点是耐热、不燃、耐水、耐酸、耐化学腐蚀。
云母片可购自灵寿县琳达矿产品加工厂,云母片由多硅白云母、石英、石榴石和金红石等组成,可出现钠长石、黝帘石及硬绿泥石等,石榴石富Fe和Mg,多硅白云母中的Si可达3.369,也是高压组合,有绝缘及低损失的热阻功能,还是很好的黑体。
本发明的有益效果是:本发明中公开的随钻堵漏剂可应用于钻井中孔隙及微裂缝的地层渗漏,微裂缝为吼道直径或裂缝宽度在lmm左右的裂缝,能够快速形成泥饼,封堵地层中的微裂缝,从而达到随钻防漏以及堵漏的目的。本发明中公开的随钻堵漏剂能够很好地分散到钻井液中,并且对钻井液的黏度和切力影响较小。本发明中公开的随钻堵漏剂能够应用于微裂缝地层渗漏的堵漏,具有较好的充填、桥堵或封堵效果,阻止油气与井浆间的相互置换,降低漏失量,减小井控风险。
本发明中的随钻堵漏技术是以防漏为主的技术措施,只有随钻堵漏材料与地层孔喉直径匹配合理时才能实现较高质量的随钻封堵。随钻堵漏技术由于投入少,施工操作简单,不需要提钻处理,不需要确定漏点位置,可以随钻进全井堵漏,已经成为解决井底漏失、预防井底复杂情况的一种有效手段,对于漏点多且不明确的漏失效果尤其显著。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明作详细描述。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
制备例1:
本制备例用于说明水基钻井液的制备方法。
(1)把6重量份的膨润土、0.3重量份的碳酸钠依次加入100重量份的水中搅拌6h,静置24h;
(2)在高速搅拌条件下依次将0.6重量份的包被剂PAC-141、4重量份的降滤失剂、4重量份的抑制剂、2重量份的降粘剂、3重量份的高效润滑剂、20重量份的加重剂加入到预水化好的基浆中。
实施例1:
本实施例用于说明随钻堵漏剂的制备及其在水基钻井液中的使用。
(1)混合:先将35kg弹性石墨、30kg碳酸钙、20kg焦炭粒和15kg蛭石混合均匀;
(2)研磨:将步骤(1)中制备的混合物在HGM80磨粉机中研磨至颗粒粒径在1μm~800μm;
(3)搅拌:将步骤(2)中制备的混合物中的60kg与20kg石棉纤维、20kg云母片在搅拌机中搅拌均匀,即可得到成品。
在步骤(2)中,研磨的粒径按以下方式配比:粒径在1~500μm之间的颗粒占总体积的58~62%,粒径在1~600μm之间的颗粒占总体积的80~84%,粒径在1~700μm之间的颗粒占总体积的91~95%。
在步骤(3)中,石棉纤维和云母片的长度在0.4~1mm之间。
将制得的1重量份的随钻堵漏剂加入到制备例1中所得的钻井液中,并用氢氧化钠调节钻井液PH为10。结果制得本发明的钻井液S1。
该钻井液的流变性实验数据见表2;该钻井液的裂缝模拟地层封堵实验数据见表3。
实施例2:
本实施例用于说明随钻堵漏剂的制备及其在水基钻井液中的使用。
(1)混合:先将34kg弹性石墨、31kg碳酸钙、19kg焦炭粒和16kg蛭石混合均匀;
(2)研磨:将步骤(1)中制备的混合物在HGM80磨粉机中研磨至颗粒粒径在1~800μm;
(3)搅拌:将步骤(2)制备的混合物中的60kg与20kg石棉纤维、20kg云母片在搅拌机中搅拌均匀,即可得到成品。
在步骤(2)中,研磨的粒径按以下方式配比:粒径在1~500μm之间的颗粒占总体积的58~62%,粒径在1~600μm之间的颗粒占总体积的80~84%,粒径在1~700μm之间的颗粒占总体积的91~95%。
在步骤(3)中,石棉纤维和云母片的长度在0.4~1mm之间。
将制得的1重量份的随钻堵漏剂加入到制备例1所得的钻井液中,并用氢氧化钠调节钻井液PH为10。结果制得本发明的钻井液S2。
该钻井液的流变性实验数据见表2;该钻井液的裂缝模拟地层封堵实验数据见表3。
实施例3:
本实施例用于说明随钻堵漏剂的制备及其在水基钻井液中的使用。
(1)混合:先将36kg弹性石墨、29kg碳酸钙、21kg焦炭粒和14kg蛭石混合均匀;
(2)研磨:将步骤(1)制备的混合物在HGM80磨粉机中研磨至颗粒粒径在1~800μm;
(3)搅拌:将步骤(2)制备的混合物中的60kg与20kg石棉纤维、20kg云母片在搅拌机中搅拌均匀,即可得到成品。
在步骤(2)中,研磨的粒径按以下方式配比:粒径在1~500μm之间的颗粒占总体积的58~62%,粒径在1~600μm之间的颗粒占总体积的80~84%,粒径在1~700μm之间的颗粒占总体积的91~95%。
在步骤(3)中,石棉纤维和云母片的长度在0.4~1mm之间。
将制得的1重量份的随钻堵漏剂加入到制备例1所得的钻井液中,并用氢氧化钠调节钻井液PH为10。结果制得本发明的钻井液S3。
该钻井液的流变性实验数据见表2;该钻井液的裂缝模拟地层封堵实验数据见表3。
实施例4:
按照与实施例1相同的方法制备随钻堵漏剂并加入钻井液中,与实施例1所不同在于:将制得的2重量份的随钻堵漏剂加入到制备例1所得的钻井液中,并用氢氧化钠调节钻井液PH为10。结果制得本发明的钻井液S4。
该钻井液的流变性实验数据见表2;该钻井液的裂缝模拟地层封堵实验数据见表3。
实施例5:
按照与实施例1相同的方法制备随钻堵漏剂并加入钻井液中,与实施例1所不同在于:将制得的3重量份的随钻堵漏剂加入到制备例1所得的钻井液中,并用氢氧化钠调节钻井液PH为10。结果制得本发明的钻井液S5。
该钻井液的流变性实验数据见表2;该钻井液的裂缝模拟地层封堵实验数据见表3。
实施例6:
按照与实施例2相同的方法制备随钻堵漏剂并加入钻井液中,与实施例1所不同在于:将制得的2重量份的随钻堵漏剂加入到制备例1所得的钻井液中,并用氢氧化钠调节钻井液PH为10。结果制得本发明的钻井液S6。
该钻井的液流变性实验数据见表2;该钻井液的裂缝模拟地层封堵实验数据见表3。
实施例7:
按照与实施例2相同的方法制备随钻堵漏剂并加入钻井液中,与实施例1所不同在于:将制得的3重量份的随钻堵漏剂加入到制备例1所得的钻井液中,并用氢氧化钠调节钻井液PH为10。结果制得本发明的钻井液S7。
该钻井液的流变性实验数据见表2;该钻井液的裂缝模拟地层封堵实验数据见表3。
实施例8:
按照与实施例3相同的方法制备随钻堵漏剂并加入钻井液中,与实施例1所不同在于:将制得的2重量份的随钻堵漏剂加入到制备例1所得的钻井液中,并用氢氧化钠调节钻井液PH为10。结果制得本发明的钻井液S8。
该钻井液的流变性实验数据见表2;该钻井液的裂缝模拟地层封堵实验数据见表3。
实施例9:
按照与实施例3相同的方法制备随钻堵漏剂并加入钻井液中,与实施例1所不同在于:将制得的3重量份的随钻堵漏剂加入到制备例1所得的钻井液中,并用氢氧化钠调节钻井液PH为10。结果制得本发明的钻井液S9。
该钻井液的流变性实验数据见表2;该钻井液的裂缝模拟地层封堵实验数据见表3。
对比例1:
(1)混合:先将35kg弹性石墨、30kg碳酸钙、20kg焦炭粒和15kg蛭石混合均匀;
(2)研磨:将步骤(1)中制备的混合物在HGM80磨粉机中研磨至颗粒粒径在1~800μm;
(3)搅拌:将步骤(2)制备的混合物中的60kg与20kg石棉纤维在搅拌机中搅拌均匀,即可得到成品。
在步骤(2)中,研磨的粒径按以下方式配比:粒径在1~500μm之间的颗粒占总体积的58~62%,粒径在1~600μm之间的颗粒占总体积的80~84%,粒径在1~700μm之间的颗粒占总体积的91~95%。
在步骤(3)中,石棉纤维长度在0.4~1mm之间。
将制得的1重量份的随钻堵漏剂加入到制备例1所得的钻井液中,并用氢氧化钠调节钻井液PH为10。结果制得本发明的钻井液D1。
该钻井液的流变性实验数据见表2;该钻井液的裂缝模拟地层封堵实验数据见表3。
对比例2:
(1)混合:先将35kg弹性石墨、30kg碳酸钙、20kg焦炭粒和15kg蛭石混合均匀;
(2)研磨:将步骤(1)制备的混合物在HGM80磨粉机中研磨至颗粒粒径在1~800μm;
(3)搅拌:将步骤(2)制备的混合物中的60kg与20kg云母片在搅拌机中搅拌均匀,即可得到成品。
在步骤(2)中,研磨的粒径按以下方式配比:粒径在1~500μm之间的颗粒占总体积的58~62%,粒径在1~600μm之间的颗粒占总体积的80~84%,粒径在1~700μm之间的颗粒占总体积的91~95%。
在步骤(3)中,云母片长度在0.4~1mm之间。
将制得的1重量份的随钻堵漏剂加入到制备例1所得的钻井液中,并用氢氧化钠调节钻井液PH为10。结果制得本发明的钻井液D2。
该钻井液的流变性实验数据见表2;该钻井液的裂缝模拟地层封堵实验数据见表3。
对比例3:
(1)混合:先将35kg弹性石墨、30kg碳酸钙、20kg焦炭粒和15kg蛭石混合均匀;
(2)研磨:将步骤(1)制备的混合物在HGM80磨粉机中研磨至颗粒粒径在1~800μm;
(3)搅拌:将步骤(2)制备的混合物中的60kg与10kg石棉纤维、10kg云母片在搅拌机中搅拌均匀,即可得到成品。
在步骤(2)中,研磨的粒径按以下方式配比:粒径在1~500μm之间的颗粒占总体积的58~62%,粒径在1~600μm之间的颗粒占总体积的80~84%,粒径在1~700μm之间的颗粒占总体积的91~95%。
在步骤(3)中,石棉纤维、云母片长度在0.4~1mm之间。
将制得的1重量份的随钻堵漏剂加入到制备例1所得的钻井液中,并用氢氧化钠调节钻井液PH为10。结果制得本发明的钻井液D3。
该钻井液的流变性实验数据见表2;该钻井液的裂缝模拟地层封堵实验数据见表3。
测试例1:
分别取等量实施例1至实施例3中的样品,混合均匀进行粒度分布测试,结果见表1。
表1:粒度分布
粒度(μm) | <1 | <200 | <300 | <400 | <500 | <600 | <700 | <800 | ≥800 |
含量(%) | 0 | 3.37 | 9.00 | 21.07 | 27.12 | 21.29 | 10.90 | 7.25 | 0 |
由表1的测试结果表明,本发明的粒度分布具有较好的级配性,根据三分之二架桥原理,裂缝开度在1mm左右时,都能有效进入裂缝实现封堵。
测试例2:
该测试例用于评价随钻堵漏剂对水基钻井液的流变性影响实验。分别测试S1-S9钻井液的流变性,其中J1为制备例1的钻井液,结果见表2。
表2:S1-S9钻井液的流变性
钻井液类别 | AV(mPa·s) | PV(mPa·s) | YP(Pa) |
J1 | 23.0 | 19.0 | 4.0 |
S1 | 25.0 | 20.0 | 5.0 |
S4 | 27.0 | 21.5 | 5.5 |
S5 | 28.0 | 22.0 | 6.0 |
S2 | 24.5 | 20.0 | 4.5 |
S6 | 27.0 | 21.0 | 6.0 |
S7 | 28.0 | 21.0 | 7.0 |
S3 | 24.0 | 19.5 | 4.5 |
S8 | 27.5 | 21.0 | 6.5 |
S9 | 29.5 | 22.0 | 7.5 |
由表2的数据可知:S1、S2、S3的三种不同浓度的本发明样品加入水基钻井液中均随着加量的增加粘度和切力略有上升,但变化范围较小,说明其对水基钻井液的流变性影响不大,因此本发明与钻井液之间有较好的配伍性。
测试例3:
该测试例用于评价随钻堵漏剂对裂缝模拟地层的封堵效果。
将缝宽为1.0mm的缝隙板装入QD-2型堵漏实验装置中,将实施例S1-S9的钻井液加入到实验仪器中,从0MPa开始,每次间隔0.5MPa加压,每次稳压5min,直至加压到4MPa,测试结果见表3。
表3:堵漏实验测试结果
由表3中的实验结果表明:本发明样品加量为1%、2%、3%时,能够较好地封堵1mm的缝隙板;随着加量的增加,堵漏效果越好。
对比例1和对比例2分别未加云母片、石棉纤维,导致漏失量变大,堵漏效果较差;对比例3少加了云母片和石棉纤维,堵漏效果较各实施例也变差,但比对比例1、2好,说明云母片与石棉纤维复配使用比单独使用能够更好地在缝隙中架桥、填充,从而对缝隙进行封堵。
因此,本发明的随钻堵漏剂在钻井液中使用时,有良好的防漏堵漏能力。且在该随钻堵漏剂制备过程中各组分及制备条件均在本专利指定范围内,得到的钻井液有优异的性能,有很大的实际应用价值。
最后应当说明的是,以上内容仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换,均不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种随钻堵漏剂,其特征在于:所述随钻堵漏剂由颗粒混合物、石棉纤维和云母片组成,所述颗粒混合物与石棉纤维和云母片按质量比为60:20:20,所述颗粒混合物由下述重量份的原料组成:弹性石墨34~36份、碳酸钙29~31份、焦炭粒19~21份和蛭石14~16份。
2.根据权利要求1所述的一种随钻堵漏剂,其特征在于:所述颗粒混合物由下述重量份的原料组成:弹性石墨35份、碳酸钙30份、焦炭粒20份和蛭石15份;所述石棉纤维、和云母片的长度均在0.4~1mm之间。
3.根据权利要求1所述的随钻堵漏剂的制备方法,其特征在于:所述随钻堵漏剂的制备方法具体包括如下步骤:
(1)混合:先将弹性石墨、碳酸钙、焦炭粒和蛭石按重量份分别为34~36份、29~31份、19~21份和14~16份混合均匀,制得颗粒混合物;
(2)研磨:将步骤(1)中制得的颗粒混合物研磨至颗粒粒径在1~800μm;
(3)搅拌:将步骤(2)中经过研磨的颗粒混合物与石棉纤维和云母片按质量比为60:20:20搅拌均匀,即可得到成品随钻堵漏剂。
4.根据权利要求3所述的随钻堵漏剂的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)的研磨过程是在HGM80磨粉机中研磨,所述搅拌过程是在干粉卧式搅拌机中进行搅拌。
5.根据权利要求3所述的随钻堵漏剂的制备方法,其特征在于:在步骤(2)中,研磨后颗粒混合物的粒径按以下方式配比:粒径在1~500μm之间的颗粒混合物占颗粒混合物总体积的58~62%,粒径在1~600μm之间的颗粒混合物占颗粒混合物总体积的80~84%,粒径在1~700μm之间的颗粒混合物占颗粒混合物总体积的91~95%。
6.根据权利要求1所述的随钻堵漏剂在水基钻井液中的应用,其特征在于:将随钻堵漏剂应用到水基钻井液中,所述水基钻井液由下述重量份的原料组成:水100份、膨润土2~12份、碳酸钠0.1~1份、氢氧化钠0.01~0.3份、包被剂PAC-141 0.2~3份、降滤失剂3~8份、抑制剂1~8份、随钻堵漏剂1~7份、降粘剂1~10份、高效润滑剂2~9份和加重剂10~60份。
7.根据权利要求6所述的随钻堵漏剂在水基钻井液中的应用,其特征在于:所述水基钻井液由下述重量份的原料组成:水100份、膨润土4~10份、碳酸钠0.2~0.8份、氢氧化钠0.02~0.2份、包被剂PAC-141 0.3~2份、降滤失剂4~7份、抑制剂2~6份、随钻堵漏剂2~6份、降粘剂2~8份、高效润滑剂2~9份和加重剂12~58份。
8.根据权利要求6所述的随钻堵漏剂在水基钻井液中的应用,其特征在于:所述水基钻井液中的降滤失剂为钠羧甲基纤维素CMC、磺甲基褐煤和聚阴离子纤维素中的一种或几种;所述抑制剂为磺化沥青FT-1、腐殖酸钾和硝基腐殖酸钾中的一种或几种;所述降粘剂为铁铬盐FCLS、低聚物降粘剂X-A40和两性离子聚合物降粘剂XY-27中的一种或几种;所述高效润滑剂为磺化妥尔油沥青、磺化褐煤树脂和皂化油中的一种或几种;所述加重剂为重晶石、石灰石和钛铁矿粉中的一种或几种。
9.根据权利要求8所述的随钻堵漏剂在水基钻井液中的应用,其特征在于:所述水基钻井液中的降滤失剂为钠羧甲基纤维素CMC;所述抑制剂为磺化沥青FT-1;所述降粘剂为铁铬盐FCLS;所述高效润滑剂为磺化妥尔油沥青;所述加重剂为重晶石。
10.根据权利要求6所述的随钻堵漏剂在水基钻井液中的应用,其特征在于:所述水基钻井液的制备方法具体包括如下步骤:
(1)把膨润土和碳酸钠依次加入水中搅拌6h,静置24h;
(2)在高速搅拌条件下依次将包被剂PAC-141、降滤失剂、抑制剂、降粘剂、高效润滑剂和加重剂加入到预先水化好的基浆中;
(3)将随钻堵漏剂加入到步骤(2)的基浆中,搅拌使其完全混合;
(4)用氢氧化钠调节水基钻井液的PH为10-11。
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