CN113480254A - 一种水平井堵水堵漏用复合材料堵剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种水平井堵水堵漏用复合材料堵剂，按重量份计，包括以下组份：无机胶凝材料；无机辅胶凝材料；有机高分子增强材料；功能助剂；制备步骤为：先分别将无机胶凝材料和无机辅胶凝材料经机械粉碎机或气流式超微粉碎机加工成粉剂；将有机高分子增强材料和部分无机材料混合均匀后经双螺杆挤出机加热制备成固体颗粒，将固体颗粒再粉碎成粉剂；用制备的粉剂和功能助剂在多功能搅拌机中搅拌混合均匀，获得一种水平井堵水堵漏用复合材料堵剂粉剂；使用步骤：在分散机中配制成泥浆状可塑性浆体；利用水泥泵车和挤堵管具将配置可塑性浆体堵剂挤注到所需封堵的层位；上提挤封管柱、带压侯凝；稠化前初始粘度低、流动性好、施工方法简单易行、存储安全稳定。

Description

一种水平井堵水堵漏用复合材料堵剂及其制备方法
技术领域
本发明属于油田化学领域，具体涉及一种水平井堵水堵漏用复合材料堵剂及其制备方法。
背景技术
水平井控水、堵漏技术在国内外油气藏改造中均处于探索阶段，现阶段尚没有行之有效方法可供借鉴。开展水平井堵水、堵漏技术的攻关，如何选用高性能堵剂显得尤为重要。长期以来化学封堵因无机堵剂“注不进和留不住”两大缺陷严重制约着油气田封堵技术的发展。因此研发一种硬化后微膨胀无失水剂、界面附着性和悬浮稳定性好、稠化时间和硬化时间可调的水平井堵水堵漏用堵剂的任务十分紧迫，对油气藏改造中水平井堵水堵漏技术的发展具有重要的促进意义。
中国专利文献(CN102408884B)公开了一种自溢合密封剂及其制备方法,其特征在于：自溢合密封剂是在骨料和骨料表面覆膜的胶粘剂(水泥和聚酯)、膨胀剂和润滑剂组成。按质量比：骨料、聚酯占骨料重量3～50％、水泥占骨料重量的30～100％,经特殊覆膜工艺制成。由于该专利颗粒粒径和比重较大需要冻胶携带才能被输送，且很难通过通径小于0.3毫米的微孔在堵水中将受到较大的限制。
中国专利文献(CN110105935A)公开了一种高强多功能堵剂，以质量份数计，包括结构成型剂100份，固化剂0.001～15份，界面附着剂0.001～10份，纳米填充剂0.001～200份，稀释剂0.001～30份；使用时将结构成型剂、固化剂、界面附着剂、纳米填充剂、稀释剂混合反应生成液态凝胶，液态凝胶被注入目标封堵层位固化形成高强多功能堵剂。该堵剂性能稳定、驻留性好、附着力大、弹性模量高、抗压强度高，但由于该堵剂以大量高分子材料为主体，因价格较高无法满足大范围应用。
中国专利文献(CN 108504340 A)公开了一种油田用封窜堵漏剂，以重量百分比计量，由无机盐微晶材料50％～60％、蜂状结构形成剂5％～10％、微球活性充填剂10％～20％、螯合性能调节剂2％～8％、胶体结构增韧剂3％～10％、胶体结构增强剂3％～10％、凝胶促胶固化剂2％～7％，按上述比例原料混合研磨制成粒度8～2500目粉末，使用时配和水制成浆体密度：1.45～1.8g/cm3，表观粘度：20～85mpa.s的封窜堵漏剂，由于该专利技术配制的堵剂浆体硬化后失水率较高将形成体积收缩、无法应用于水平井水平段堵水或封窜。
中国专利文献(CN 106811184A)公开了一种用于油井堵水的复合无机堵剂及其制备方法，以重量百分比计量，该复合无机堵剂包括以下质量百分比的组分：粒径为15×10-3mm以下的油井水泥颗粒，8％～12％；粒径为15×10-3mm以下的氧化钙颗粒，16％～24％；降失水剂，0.5％～4.5％；缓凝剂，1％～5％；水，余量；该复合无机堵剂180℃以上的高温环境中的稠化时间在15小时以上，封堵压力能够达到60MPa以上，满足井深4500米以上、温度180℃以上的超深超高温油井的堵水需要，该专利技术主要针对低密度超深高温井的堵水需求，依靠较大的水灰比调节堵剂比重、凝胶材料占比偏，因此该专利技术在悬浮稳定性、界面附着性、体积收缩、抗压强度方面有所欠缺。
中国专利文献(CN 106800389A)公开了一种高造壁性封窜堵漏剂及其制备方法一种高造壁性封窜堵漏剂，由以下成分组成：高炉KZ微粉1-15份、高炉矿渣5-30份、G级高抗油井水泥10-45份、G级高抗超细油井水泥15-40份、硅酸钠8-25份、有机硅树脂微粉0.1-1份、纤维5-20份、聚阴离子纤维素钠1-15份、聚合氯化铝5-20份、空心玻璃微珠5-40份、木质磺酸盐10-30份、腐殖酸钾2-5份、熟石灰2-5份、磺化沥青粉1-3份；所述高炉矿渣粒径为100-1000目；所述G级高抗油井水泥粒径范围100-1000目；将所需要量的全部组分添加到三轴搅拌机中搅拌30分钟，按每袋25或50公斤装袋；使用时按比例加水搅拌均匀，配制成具有良好悬浮性、流动性的堵漏剂浆体。由于该专利技术以无机材料为主、界面附着性和抗拉伸剪切强度偏低、在反压力以下封堵容易失效。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种水平井堵水堵漏用复合材料堵剂及制备方法，该堵剂的特点：稠化前初始粘度低、流动性好、驻留性强、悬浮性稳定好、硬化时间小于15小时；硬化后微膨胀无失水、耐高温和耐化学腐蚀好；粘度、比重、稠化时间和硬化时间可根据现场施工需求灵活调整；施工方法简单易行、存储安全稳定。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案：一种水平井堵水堵漏用复合材料堵剂，按重量份计，包括以下组份：无机胶凝材料50～80份；无机辅胶凝材料7.0～25份；有机高分子增强材料4.0～6.0份；功能助剂6.0～18份；按照上述组份制备出堵剂粉剂，使用时在地面分散机中加水配制成泥浆状塑性浆体，利用水泥泵车和挤堵管具挤注到所需封堵的层位，其堵剂浆体的性能指标：密度在1.25～1.90g/cm3之间可调,稠化时间在5～8h之间可调,硬化时间：小于15h；硬化后无体积收缩、无失水。
所述的无机胶凝材料采用硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、油井水泥、高抗硫油井水泥的一种或几种组成。
所述的无机辅胶凝材料采用硅微粉、粉煤灰、矿粉、水玻璃、生石灰、石膏、钠基膨润土、钙基膨润土一种或几种组成。
所述的有机高分子增强材料采用可再分散乳胶粉、聚乙烯醇粉、聚乙醇缩醛粉、脲醛树脂粉、密胺树脂粉、水性聚酯树脂粉、改性乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、改性环氧树脂粉、水性聚苯丙乳胶粉和水性聚硅丙乳胶粉中的一种或者几种组成。
所述的功能助剂采用增强纤维、比重调节剂、界面附着剂、悬浮稳定剂、膨胀剂、缓凝剂中的一种或几种组成。
所述的增强纤维采用石棉绒、晶须、玻璃短纤维、玄武岩短纤维、聚丙烯短纤维、聚乙烯短纤维、尼龙短纤维、碳纤维中的一种或几种组成，其质量份
Figure BDA0003095071320000031
份。
所述的膨胀剂采用UEA复合混凝土膨胀剂、复合材料膨胀剂、混凝土膨胀剂一种或者几种组成，其质量份8.0～12份。
所述的界面附着剂采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、二硬质酰氧异丙基铝酸酯、可醇解硅树脂粉、水溶性聚丙烯酸酯树脂粉中的一种或者几种组成，其质量份2.0～3.0份。
所述的悬浮稳定剂采用非离子型聚丙酰胺、羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、AMPS-TPEG-AA三元共聚物、聚乙烯吡咯烷酮中一种或几种组成，其质量份0.3～2.0份。
所述的比重调节剂采用空心陶粒、微珠陶瓷、漂珠、硫酸钡、碳酸钡、硫酸钙和重质碳酸钙粉中的一种或几种组成，其质量份5.0～15份。
所述的缓凝剂采用没食子酸、酒石酸、葡萄糖、葡萄糖酸钠、硼酸、硼酸钠、柠檬酸、柠檬钠、三亚甲基膦酸、六偏磷酸钠、羟基亚乙基二膦酸、己二胺四亚甲基膦酸、缓凝型聚羧酸减水剂中的一种或几种组成，其质量份0.1～2.0份。
一种水平井堵水堵漏用复合材料堵剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，先分别将无机胶凝材料50～80份和无机辅胶凝材料5～30份经机械粉碎机或气流式超微粉碎机加工成：600目以下、800目以下、1000目以下、1200目以下、1500目以下5个粒径级配的粉剂；
步骤二，为防止有机高分子增强材料、功能助剂界面附着剂和无机胶凝材料或无机辅胶凝材料因比重和极性相差较大在混料或配浆工序中出现结块等混合不均匀现象，将有机高分子增强材料和部分无机材料混合均匀后经双螺杆挤出机加热制备成固体颗粒，然后将固体颗粒再粉碎到600目或800目以下的粉剂；
步骤三，用步骤一、步骤二制备的粉剂和功能助剂在多功能搅拌机中搅拌混合均匀，即可获得一种水平井堵水堵漏用复合材料堵剂粉剂。
一种水平井堵水堵漏用复合材料堵剂的使用方法，包括以下步骤：本发明提供的施工工艺：措施井通井、洗井后，打桥塞，填砂、下挤堵管柱，水泥泵车挤注堵剂，封堵候凝，钻塞试压，合格之后投产。
步骤1，在分散机中按水灰比：
Figure BDA0003095071320000032
水和配制成泥浆状可塑性浆体；
步骤2，利用水泥泵车和挤堵管具将步骤一中配置可塑性浆体堵剂挤注到所需封堵的层位；
步骤3，上提挤封管柱、带压侯凝。
本发明的有益效果：
根据地层工况条件和施工技术方案确定堵剂的配比，再按确定的配比加工制备出复合材料堵剂，在堵剂塑性浆体可操作时间内利用油气井水泥泵车和挤堵管具完成挤堵作业，堵剂浆体在封堵层位固体介质和各种功能材料的协同作用以及井下温度的催化下凝胶固化成一种具有耐温、耐水、耐化学腐蚀和耐摩擦等优良性能的三维物理或化学交联的网络塑钢结构体。其硬化机理：堵剂中胶凝材料和功能助剂在水和井下温度的相互作用下同时发生水解、醇解、水化等多种化学反应产生新的官能团和水化产物、这些新的官能团和水化产物在物理吸附、氢键缔合、中心离子配位络合、挤注压力等多重作用力下在一定时间内有机增强材料长链穿插和交织并交联聚合在无机胶凝材料硬化后形成的纤维状晶体结构的微观孔隙中形成新的三维物理或化学交联网络塑钢结构,这种新三维网络塑钢结构大大增加了胶凝材料密实性、柔韧性和附着力，从而确保了该复合材料堵剂具有良好的力学性能和持久的使用周期。其封堵机理：泵注在封堵层位的堵剂在水和井下温度作用下同时发生水解、醇解、水化等多种化学反应产生新的官能团，这些新产生的官能团、水化产物、堵剂中未溶解固相微粒和封堵层位的固体介质通过物理吸附、氢键缔合、中心离子配位络合等方式起初彼此在接触点处粘结起来胶接为冻胶状弹性体充填并附着在封堵层位中；随着堵剂浆体胶凝硬化的进行，其内部活性微膨剂膨胀时产生新的作用力促使堵剂和封堵层位形成具有较高本体强度和界面胶结强度的三维网络状连续性固体，在后续堵剂不断挤注的作用下，三维网络结构逐步密实、强度增大，增加了浆体在地层中的流动阻力，有效抑制漏失，实现了堵剂在封堵地层中注得进留得住设计思路和永久性封堵的目的。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。检测方法和判定结果参照《GB10238-2005油井水泥》
实施例1
一种水平井堵水堵漏用复合材料堵剂，按重量份计，包括以下组份：
无机胶凝材料：600目G级高抗硫油井水泥80份；无机辅胶凝材料：600目钠基膨润土5.0份、600目生石灰4.0份；有机高分子增强材料：120目水性聚酯树脂粉4.0份；功能助剂：100目以下石棉绒4.0份、羟丙基甲基纤维素0.3份、80目可醇解硅树脂粉2.4份、缓凝剂：三亚甲基膦酸0.3份；
一种水平井堵水堵漏用复合材料堵剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将325目G级高抗硫油井水泥80份，300目生石灰4.0份分别在机械粉碎机中粉碎到600目以下备用；
步骤二，将300目钠基膨润土5.0份，120目水性聚酯树脂粉4.0份，羟丙基甲基纤维素0.3份，80目可醇解硅树脂粉2.4份称量完毕后倒入多功能搅拌机中搅拌混合均匀后经双螺杆挤出机加热挤出后再经机械粉碎机加工到600目以下备用；
步骤三，将步骤二中制备的粉剂11.7份，600目G级高抗硫油井水泥80份，600目生石灰4.0份，100目以下石棉绒4.0份，三亚甲基膦酸0.3份称量完毕后倒入多功能搅拌机搅拌混合均匀后，即获得一种水平井堵水堵漏用复合材料堵剂的粉剂，按重量计包装。
水灰比0.5:1下60℃检测结果：比重：1.71g/cm3；稠化时间：5h；硬化时间：14h；硬化后无体积收缩、无失水；7D压缩强度31.4MPa。
实施例2
一种水平井堵水堵漏用复合材料堵剂，包括以下组份和步骤：
无机胶凝材料：800目625硅酸盐水泥50份；无机辅胶凝材料：800目S95矿粉15份、800目国标一级粉煤灰12份；有机高分子增强材料：100目密胺树脂粉4.0份；功能助剂：200目以下玻璃短纤维4.0份、300目UEA复合混凝土膨胀剂12份、十八烷基三甲氧基硅烷2.0份、羧甲基纤维素0.7份、缓凝剂：六偏磷酸钠0.3份；
一种水平井堵水堵漏用复合材料堵剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将325目625硅酸盐水泥50份，300目国标一级粉煤灰12份分别在机械粉碎机中粉碎到800目以下备用；
步骤二，将300目S95矿粉15份，100目密胺树脂粉4.0份，十八烷基三甲氧基硅烷2.0份，羧甲基纤维素0.7份称量完毕后倒入多功能搅拌机中搅拌混合均匀后经双螺杆挤出机加热挤出后再经机械粉碎机加工到800目以下备用；
步骤三，将步骤二中制备的粉剂21.7份，800目625硅酸盐水泥50份，800目国标一级粉煤灰12份，300目UEA复合混凝土膨胀剂12份，200目以下玻璃短纤维4.0份，六偏磷酸钠0.3份称量完毕后倒入多功能搅拌机搅拌混合均匀后，即获得一种水平井堵水堵漏用复合材料堵剂粉剂，按重量计包装；
水灰比1:1下60℃检测结果：比重：1.25g/cm3；稠化时间：4h；硬化时间：15h；硬化后无体积收缩、无失水；7D压缩强度26.3MPa。
实施例3
一种水平井堵水堵漏用复合材料堵剂，包括以下组份：
无机胶凝材料：600目G级油井水泥65份；无机辅胶凝材料：600目钠基膨润土6.0份，600目S95矿粉6.0份；有机高分子增强材料：改性乙烯-醋酸乙烯酯共聚物5.0份；功能助剂：600目复合材料膨胀剂8.0份，200目以下玄武岩短纤维5.0份，AMPS-TPEG-AA三元共聚物1.0份，水性丙烯酸树脂粉3.0份，缓凝剂：缓凝型聚羧酸减水剂1.0份；
一种水平井堵水堵漏用复合材料堵剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将325目G级油井水泥65份、300目钠基膨润土6.0份分别在机械粉碎机中粉碎到600目以下备用；
步骤二，将300目S95矿粉6.0份、改性乙烯-醋酸乙烯酯共聚物5.0份、水性丙烯酸树脂粉3.0份称量完毕后倒入多功能搅拌机中搅拌混合均匀后经双螺杆挤出机加热挤出后再经机械粉碎机加工到600目以下备用；
步骤三，将步骤一中制备的600目G级油井水泥65份，600目钠基膨润土6.0份，步骤二中制备的粉剂14份，200目以下玄武岩短纤维5.0份，600目复合材料膨胀剂8.0份、AMPS-TPEG-AA三元共聚物1.0份，缓凝型聚羧酸减水剂1.0份称量完毕后倒入多功能搅拌机搅拌混合均匀后，即获得一种水平井堵水堵漏用复合材料堵剂粉剂，按重量计包装。
水灰比1:1下60℃检测结果：比重：1.25g/cm3；稠化时间：8h；硬化时间：15h；硬化后无体积收缩、无失水；7D压缩强度26.5MPa。
实施例4
一种水平井堵水堵漏用复合材料堵剂，按重量份数计，包括以下组份：
无机胶凝材料：1000目G级油井水泥70份；无机辅胶凝材料：800目S95矿粉8.0份，国标一级粉煤灰5.0粉；有机高分子增强材料：200目改性环氧树脂粉6.0份；功能助剂：500目以下漂珠5.0份、500目以下玻璃纤维5.0份，羟乙基纤维0.4份，缓凝剂：己二胺四亚甲基膦酸0.6份；
一种水平井堵水堵漏用复合材料堵剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将325目G级油井水泥70份在机械粉碎机中粉碎到1000目以下备用；
步骤二，将300目S95矿粉8.0份、国标一级粉煤灰5.0份、200目改性环氧树脂粉6.0份，在多功能搅拌机中搅拌混合均匀后经双螺杆挤出机加热挤出后再经机械粉碎机加工到800目以下备用；
步骤三，将步骤一中制备的1000目G级油井水泥70份，步骤二中制备的粉剂19份，500目以下漂珠5.0份，500目以下玻璃短纤维5.0份，羟乙基纤维素0.4份，己二胺四亚甲基膦酸0.6份；称量完毕后倒入多功能搅拌机搅拌混合均匀后，即获得一种水平井堵水堵漏用复合材料堵剂粉剂，按重量计包装。
水灰比1:1下60℃检测结果：比重：1.38g/cm3；稠化时间：6h；硬化时间：14h；硬化后无体积收缩、无失水；7D压缩强度38.5MPa。
实施例5
一种水平井堵水堵漏用复合材料堵剂，按重量份数计，包括以下组份：
无机胶凝材料：1500目G级高抗硫油井水泥70份；无机辅胶凝材料：硅微粉7.0份；有机高分子增强材料：120目可再分散性乳胶粉5.0份；功能助剂：羟乙基纤维素1.0份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷1.0份，微米剂硫酸钡晶须15份，缓凝剂：缓凝型聚羧酸减水剂1.0份；
一种水平井堵水堵漏用复合材料堵剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将325目G级高抗硫油井水泥70份在气流式超微粉碎机中粉碎到1500目以下备用；
步骤二，将硅微粉7.0份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷1.0份、120目可再分散性乳胶粉5.0份在多功能搅拌机中搅拌混合均匀后经双螺杆挤出机加热挤出后再经气流式超微粉碎机加工到800目以下备用；
步骤三，将步骤一中制备的1500目G级高抗硫油井水泥70份，步骤二中制备的粉剂13份，微米剂硫酸钡晶须15份，羟乙基纤维素1.0份，缓凝型聚羧酸减水剂1.0份称量完毕后倒入多功能搅拌机搅拌混合均匀后即获得一种水平井堵水堵漏用复合材料堵剂粉剂，按重量计包装。
水灰比0.5:1下60℃检测结果：比重：1.91g/cm3；稠化时间：6h；硬化时间：15h；硬化后无体积收缩、无失水；7D压缩强度32.5MPa。
实施例8：煤层气XX-XXX井(煤层气封层，使用实例二复合材料堵剂封层)
2020年7月该煤层气井实施套管治理(封堵3#层位446.83m-453.74m，底部9#、15#层位后期开采，无法使用套管补贴技术)，因3#层位地层亏空，存在负压，有倒吸现象，距离巷道最近97m，前期用常规水泥封堵有水泥流入巷道，造成施工事故，此次施工设计实例二复合材料堵剂15t,施工中从井底填砂至460m,现场配无机堵剂14m3，空井筒平推，正替堵剂14m3，正替清水4m3，停泵压力15MPa，关井侯凝24h后钻塞至450m试压10MPa，10min压降至9.8MPa，验封合格。
实施例9：XX-XXX井(水平井储层出水，使用实例一复合材料堵剂实施封堵防止出水)
2018年4月该水平井(该井为油井、在1840米处造斜，倾斜角3.6°/100米)因储层出水，实施化堵施工(水凝胶设计750m3)，封堵6喷点2118-2128m、7喷点2204-2214m、8喷点2297-2307m出水层段。钻开后试压喷点6合格，喷点7、8试压15兆帕，15分钟降至4.5兆帕，试压不合格。经研究决定采用我公司提供给的复合材料堵剂实施二次化学堵漏。
2018年5月现场实施二次封堵作业，现场配置实例一复合材料堵剂14.3m3，正挤入井，预留塞面2002m，施工压力控制在25MPa，顶替到位后，扩散压力30min后关井侯凝24h。探塞合格，下Φ116mm平底磨鞋，对挤封堵段逐层钻塞并试压，25MPa,15min压力不降合格，工艺成功。
实施例10：XX-XXX井(水平井管外窜出水、使用实例三复合材料堵剂全封重新射孔压裂)
2019年6月该水平井(该井为油井、在1350米处造斜，倾斜角3.7°/100米)因管外窜出水，实施化堵施工(水泥浆设计70m3)，封堵无一层位1328-1338m、无2层1374-1402m、无3层1426-1433m注水层段。钻开后试压无一段合格，无二、无三试压15兆帕，10分钟降至4兆帕，试压不合格。经研究决定采用我公司提供给的复合材料堵剂重新实施化学堵漏。
2019年7月现场实施封堵作业，现场配置实例三复合材料堵剂13.6m3，正挤入井，预留塞面1278m，施工压力控制在25MPa，顶替到位后，扩散压力30min后关井侯凝24h。探塞合格，下Φ116mm六棱钻头，对挤封层段及二固炮眼逐层钻塞，试压25MPa,30min压力不降合格，工艺成功。
实施例11：XX-XXX井(水平井趾部见注入水，使用实例四复合材料堵剂封堵出水段恢复产能)
2020年9月该水平井(该井为油井、在1796米处造斜，倾斜角3.3°/100米)因见注入水，水淹停井，实施化堵施工(水凝胶设计520m3，水泥10m3封口)，封堵1喷点2954-2964m、2喷点2833-2843m出水层段。钻开后试压喷点1、2试压15兆帕，15分钟降至9.7兆帕，试压不合格。经研究决定采用我公司提供给的复合材料堵剂重新实施化学堵漏。
2020年10月现场实施封堵作业，现场配置实例四复合材料堵剂8.6m3，正挤入井，预留塞面2813m，施工压力控制在20.2MPa，顶替到位后，扩散压力30min后关井侯凝24h。探塞合格，下Φ116mm平底磨鞋，对挤封堵段钻塞并试压，25MPa,15min压力不降合格，工艺成功。
实施例12
一种水平井堵水堵漏用复合材料堵剂的使用方法，包括以下步骤：本发明提供的施工工艺：措施井通井、洗井后，打桥塞，填砂、下挤堵管柱，水泥泵车挤注堵剂，封堵候凝，钻塞试压，合格之后投产。
步骤1，在分散机中按水灰比：0.3/1水和配制成泥浆状可塑性浆体；
步骤2，利用水泥泵车和挤堵管具将步骤一中配置可塑性浆体堵剂挤注到所需封堵的层位；
步骤3，上提挤封管柱、带压侯凝。
实施例13
一种水平井堵水堵漏用复合材料堵剂的使用方法，包括以下步骤：本发明提供的施工工艺：措施井通井、洗井后，打桥塞，填砂、下挤堵管柱，水泥泵车挤注堵剂，封堵候凝，钻塞试压，合格之后投产。
步骤1，在分散机中按水灰比：1.3/1水和配制成泥浆状可塑性浆体；
步骤2，利用水泥泵车和挤堵管具将步骤一中配置可塑性浆体堵剂挤注到所需封堵的层位；
步骤3，上提挤封管柱、带压侯凝。
实施例14
一种水平井堵水堵漏用复合材料堵剂的使用方法，包括以下步骤：本发明提供的施工工艺：措施井通井、洗井后，打桥塞，填砂、下挤堵管柱，水泥泵车挤注堵剂，封堵候凝，钻塞试压，合格之后投产。
步骤1，在分散机中按水灰比：0.8/1水和配制成泥浆状可塑性浆体；
步骤2，利用水泥泵车和挤堵管具将步骤一中配置可塑性浆体堵剂挤注到所需封堵的层位；
步骤3，上提挤封管柱、带压侯凝。
所述的膨胀剂采用市售北京慕湖外加剂有限公司的UEA复合混凝土膨胀剂、市售复合材料膨胀剂、市售混凝土膨胀剂采用济南拓达建材有限公司或山西康力建材有限公司生产的。所述的AMPS-TPEG-AA三元共聚物采用山西金万康新材料股份有限公司生产的。所述的缓凝型聚羧酸减水剂采用山西金万康新材料股份有限公司或山西康力建材有限公司生产的。
从以上实施例以及现场使用实例可以看出，本发明的技术优势明显，得到的产品具有良好的性能稳定性和现场施工安全性，特别在悬浮稳定性和无析水性方面有着其他同类产品不及的突出的性能，可广泛应用于油藏开发过程中油井堵水、堵底水，水井降低渗透率；油、气井套损井的堵漏，封堵误射孔、无效产出和多层封窜；特别是在水平井堵水、水平井水平段封堵管外窜、封堵层间扰流作业领域有着突出的贡献。

Claims (10)

1.一种水平井堵水堵漏用复合材料堵剂，按重量份计，其特征在于，包括以下组份：无机胶凝材料50～80份；无机辅胶凝材料7.0～25份；有机高分子增强材料4.0～6.0份；功能助剂6.0～18份；按照上述组份制备出堵剂粉剂，使用时在地面分散机中加水配制成泥浆状塑性浆体，利用水泥泵车和挤堵管具挤注到所需封堵的层位，其堵剂浆体的性能指标：密度在1.25～1.90g/cm3之间可调,稠化时间在5～8h之间可调,硬化时间：小于15h；硬化后无体积收缩、无失水。
2.根据权利要求1所述的一种水平井堵水堵漏用复合材料堵剂，其特征在于，所述的无机胶凝材料采用硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、油井水泥、高抗硫油井水泥的一种或几种组成。
3.根据权利要求1所述的一种水平井堵水堵漏用复合材料堵剂，其特征在于，所述的无机辅胶凝材料采用硅微粉、粉煤灰、矿粉、水玻璃、生石灰、石膏、钠基膨润土、钙基膨润土一种或几种组成。
4.根据权利要求1所述的一种水平井堵水堵漏用复合材料堵剂，其特征在于，所述的有机高分子增强材料采用可再分散乳胶粉、聚乙烯醇粉、聚乙醇缩醛粉、脲醛树脂粉、密胺树脂粉、水性聚酯树脂粉、改性乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、改性环氧树脂粉、水性聚苯丙乳胶粉和水性聚硅丙乳胶粉中的一种或者几种组成。
5.根据权利要求1所述的一种水平井堵水堵漏用复合材料堵剂，其特征在于，所述的功能助剂采用增强纤维、比重调节剂、界面附着剂、悬浮稳定剂、膨胀剂、缓凝剂中的一种或几种组成。
6.根据权利要求5所述的一种水平井堵水堵漏用复合材料堵剂，其特征在于，所述的增强纤维采用石棉绒、晶须、玻璃短纤维、玄武岩短纤维、聚丙烯短纤维、聚乙烯短纤维、尼龙短纤维、碳纤维中的一种或几种组成，其质量份
Figure FDA0003095071310000011
7.根据权利要求5所述的一种水平井堵水堵漏用复合材料堵剂，其特征在于，所述的膨胀剂采用市售UEA复合混凝土膨胀剂、市售复合材料膨胀剂、市售混凝土膨胀剂一种或者几种组成，其质量份8.0～12份；所述的界面附着剂采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、二硬质酰氧异丙基铝酸酯、可醇解硅树脂粉、水溶性聚丙烯酸酯树脂粉中的一种或者几种组成，其质量份2.0～3.0份。
8.根据权利要求5所述的一种水平井堵水堵漏用复合材料堵剂，其特征在于，所述的悬浮稳定剂采用非离子型聚丙酰胺、羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、AMPS-TPEG-AA三元共聚物、聚乙烯吡咯烷酮中一种或几种组成，其质量份0.3～2.0份；所述的比重调节剂采用空心陶粒、微珠陶瓷、漂珠、硫酸钡、碳酸钡、硫酸钙和重质碳酸钙粉中的一种或几种组成，其质量份5.0～15份；所述的缓凝剂采用没食子酸、酒石酸、葡萄糖、葡萄糖酸钠、硼酸、硼酸钠、柠檬酸、柠檬钠、三亚甲基膦酸、六偏磷酸钠、羟基亚乙基二膦酸、己二胺四亚甲基膦酸、缓凝型聚羧酸减水剂中的一种或几种组成，其质量份0.1～2.0份。
9.一种水平井堵水堵漏用复合材料堵剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，先分别将无机胶凝材料50～80份和无机辅胶凝材料5～30份经机械粉碎机或气流式超微粉碎机加工成：300目以下、600目以下、1000目以下、1200目以下、1500目以下5个粒径级配的粉剂；
步骤二，将有机高分子增强材料和部分无机材料混合均匀后经双螺杆挤出机加热制备成固体颗粒，然后将固体颗粒再粉碎到600目或800目以下的粉剂；
步骤三，用步骤一、步骤二制备的粉剂和功能助剂在多功能搅拌机中搅拌混合均匀，即可获得一种水平井堵水堵漏用复合材料堵剂粉剂。
10.一种水平井堵水堵漏用复合材料堵剂的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：本发明提供的施工工艺：措施井通井、洗井后，打桥塞，填砂、下挤堵管柱，水泥泵车挤注堵剂，封堵候凝，钻塞试压，合格之后投产。
步骤1，在分散机中按水灰比：
Figure FDA0003095071310000021
水和配制成泥浆状可塑性浆体；
步骤2，利用水泥泵车和挤堵管具将步骤一中配置可塑性浆体堵剂挤注到所需封堵的层位；
步骤3，上提挤封管柱、带压侯凝。
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