CN113528098A - 裂缝性漏失钻井堵漏用韧性颗粒封堵体系及其制备方法 - Google Patents

裂缝性漏失钻井堵漏用韧性颗粒封堵体系及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113528098A
CN113528098A CN202110843012.0A CN202110843012A CN113528098A CN 113528098 A CN113528098 A CN 113528098A CN 202110843012 A CN202110843012 A CN 202110843012A CN 113528098 A CN113528098 A CN 113528098A
Authority
CN
China
Prior art keywords
plugging
tough
phosphate
fractured
particle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN202110843012.0A
Other languages
English (en)
Inventor
陶秀娟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shaanxi University of Science and Technology
Original Assignee
Shaanxi University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shaanxi University of Science and Technology filed Critical Shaanxi University of Science and Technology
Priority to CN202110843012.0A priority Critical patent/CN113528098A/zh
Publication of CN113528098A publication Critical patent/CN113528098A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/02—Well-drilling compositions
    • C09K8/03—Specific additives for general use in well-drilling compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/02—Well-drilling compositions
    • C09K8/38—Gaseous or foamed well-drilling compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/42—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells
    • C09K8/426—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells for plugging

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)

Abstract

本发明公开了一种裂缝性漏失钻井堵漏用韧性颗粒封堵体系及其制备方法，通过在可循环泡沫钻井液加入聚合物表面改性的韧性颗粒，利用韧性颗粒的良好的形变和承压能力，自匹配裂缝尺度封堵裂缝，通过聚合物表面改性可以提高韧性颗粒自身及与地层表面的粘接能力，提高封堵结构的稳定性和颗粒在裂缝内的滞留能力，通过在体系中加入破胶剂即可实现韧性颗粒封堵结构的解除，颗粒随返排液返出，颗粒可共循环使用。本发明所制备的裂缝性漏失钻井堵漏用韧性颗粒封堵体系具有自匹配裂缝宽度，封堵承压强度大，不伤害储层、操作方法简单、可循环使用等特点，适用于裂缝性漏失钻井堵漏、油气井储层暂堵压裂改造等过程。

Description

裂缝性漏失钻井堵漏用韧性颗粒封堵体系及其制备方法
技术领域
本发明属于油田化学技术领域，具体涉及一种裂缝性漏失钻井堵漏用韧性颗粒封堵体系及其制备方法。
背景技术
裂缝型地层钻井作业过程中，井漏是最为常见的井下复杂情况，井漏会给钻井企业带来巨大的经济损失，同时还可能造成钻井施工中出现卡钻、井喷、井塌等安全事故，甚至造成井眼报废，严重影响钻井施工进程。
针对钻井过程中的裂缝性漏失，现场通常使用桥塞堵漏材料，由于漏失裂缝开度预测难度大，导致常规桥塞堵漏材料如碳酸钙、核桃壳等与漏层裂缝开口的匹配关系无法准确判断。此外，裂缝内部粒子群的滞留困难、稳定性差，导致随钻堵漏效果往往不理想。
发明内容
本发明提出一种裂缝性漏失钻井堵漏用韧性颗粒封堵体系及其制备方法，该体系具有自匹配裂缝宽度，封堵承压强度大，不伤害储层、操作方法简单、可循环使用等特点，适用于裂缝性漏失钻井堵漏、油气井储层暂堵压裂改造等过程。
为了达到上述技术目的，本发明具体通过以下技术方案来实现：
一种裂缝性漏失钻井堵漏用韧性颗粒封堵体系的制备方法，具体包括以下步骤，以下份数均为质量份：
步骤一、制备磷酸酯改性的韧性颗粒：将5份韧性颗粒和2.5份磷酸酯溶解于100份水中，充分搅拌，50℃条件下，使韧性颗粒分散在磷酸酯中，搅拌老化30min，取出，低温烘干，备用；
步骤二、制备可循环泡沫钻井液：在100份水中，加入0.5~4.5份可溶性聚合物和0.1~2.0份pH值调节剂，高速充分搅拌，得到可循环泡沫钻井液；
步骤三、制备一种裂缝性漏失钻井堵漏用韧性颗粒封堵体系：将0.1-5.0份步骤一制得的磷酸酯改性的韧性颗粒加入100份步骤二制得的可循环泡沫钻井液中，充分混合均匀后，即形成所需的韧性颗粒封堵体系。
上述韧性颗粒为比重0.75~0.90g/cm3，拉伸模量2.0~8.0MPa，抗张强度8.0~15.0MPa，伸长率500%~1000%，弯曲量10.0~20.0MPa，软化温度不高于55℃；粒径范围为2μm-10mm之间分布，颗粒形貌为椭圆形、圆形、菱形、三叶草型、锯齿形和锥子型、不规则多面体中的一种或多种。
上述磷酸酯为磷酸酯类表面活性剂、磷酸盐与聚丙烯酰胺类复合体系或磷酸盐与多元醇类复合体系，所述复合体系中的磷酸盐为磷酸、磷酸氢二铵或磷酸二氢铵。上述可溶性聚合物为羧甲基纤维素钠、双三乙醇胺二异丙基钛酸酯、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、月桂酸钠、聚丙烯酰胺、羧乙基纤维素钠、十二烷基苯磺酸钠、黄原胶、羟乙基淀粉、羟甲基纤维素，羟乙基纤维素、三乙醇胺中的一种或多种。
所述pH值调节剂为偏铝酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或多种。
根据上述制备方法制得的一种裂缝性漏失钻井堵漏用韧性颗粒封堵体系。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中，韧性颗粒具有可变形能力，处理钻进过程裂缝型漏失地层时，一方面颗粒能够适应漏失地层通道尺寸，在流体携带下自匹配进入地层，实现架桥封堵，同时韧性颗粒经磷酸根-聚合物复合表面改性后，磷酸基团与体系中含氧不饱和键通过共价键结合，在地层漏失作用和温度条件下，体系不断失水，颗粒间聚合物浓度不断提高，分子间不断发生自组装和疏水缔和作用，形成稳定的粘弹性网格结构，在漏失通道中形成稳定的桥堵结构。封堵结构形成后，体系含磷羟基的聚合物与岩石表面硅氧基和铝氧基充分接触，发生粘附粘接作用，因而封堵体及封堵体与岩石壁面之间都形成一层承压能力良好的封堵结构，实现地层漏失封堵。随着生产的恢复和破胶剂的作用，封堵结构可以不断接触并实现返排，通过颗粒的再处理，改性后的韧性颗粒可供循环再使用。
本发明提出一种裂缝性漏失钻井堵漏用韧性颗粒封堵体系及其制备方法，通过在可循环泡沫钻井液加入聚合物表面改性的韧性颗粒，利用绒囊的悬浮性、润滑性等特性将韧性颗粒携带入井，利用韧性颗粒的良好的形变和承压能力，自匹配裂缝尺度封堵裂缝，通过聚合物表面改性可以提高韧性颗粒自身及与地层表面的粘接能力，提高封堵结构的稳定性和颗粒在裂缝内的滞留能力，通过在体系中加入破胶剂即可实现韧性颗粒封堵结构的解除，颗粒随返排液返出，颗粒可共循环使用。该体系具有自匹配裂缝宽度，封堵承压强度大，不伤害储层、操作方法简单、可循环使用等特点，适用于裂缝性漏失钻井堵漏、油气井储层暂堵压裂改造等过程。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式包括但不限于以下实施例表示的范围。
实施例1
室内环境下，称取10g比重为0.82g/cm3，拉伸模量3.0 MPa，抗张强度8.0MPa，伸长率500%，弯曲模量10.0，软化温度40℃，粒径2mm的椭圆形韧性颗粒，称取5g异辛醇磷酸酯，溶解在200mL水中，充分搅拌，50℃条件下，将韧性颗粒分散在异辛醇磷酸酯中，搅拌老化30min，取出，低温烘干，得到异辛醇磷酸酯改性的颗粒。
在1000mL水中，添加50g羧甲基纤维素钠，20g双三乙醇胺二异丙基钛酸酯，30g月桂酸钠，20g十二烷基磺酸钠，20g偏铝酸钠，10g碳酸氢钠，在不低于600r/min高速搅拌机下充分搅拌形成可循环泡沫携带体系。
将制得的的异辛醇磷酸酯改性的颗粒加入到1000mL液体体系中，充分混合均匀后，即形成所需的韧性颗粒封堵体系。
室内利用含人工裂缝岩心测试体系封堵裂缝过程中封堵承压能力。
上述室内裂缝性漏失封堵承压实验测试方法具体步骤如下：
1、室内切割制作含5mm/1mm楔形缝，岩心直径为Φ38mm的人工岩心，模拟地层中裂缝性漏失。
2、利用产能伤害评价设备，将含楔形缝岩心装入岩心夹持器中，将韧性颗粒封堵体系装入流体罐，地层和流体体系缓慢升温至模拟地层温度65℃。
3、加围压，加回压，恒流量法驱替，流体流量为5mL/min，围压与驱压的差值为2.5MPa，回压设置为0.5MPa，记录压力变化和流出液体的体积。
结果表明，当压力超过35MPa后，出液端开始大量渗液，实验停止。该体系的封堵承压能力达35MPa。
实施例2
室内环境下，称取10g比重为0.82g/cm3，拉伸模量3.0 MPa，抗张强度8.0MPa，伸长率500%，弯曲模量10.0，软化温度40℃。粒径1mm的圆形韧性颗粒，称取5g磷酸酯淀粉，溶解在200mL水中，充分搅拌，50℃条件下，将韧性颗粒分散在磷酸酯淀粉中，搅拌老化30min，取出，低温烘干，备用。
在1000mL水中，添加50g羧甲基纤维素钠、60g聚丙烯酰胺、20g双三乙醇胺二异丙基钛酸酯、30g羧乙基纤维素钠，20g十二烷基苯磺酸钠，10g碳酸钠，在不低于600r/min高速搅拌机下充分搅拌形成可循环泡沫携带体系。
将磷酸酯淀粉表面改性的颗粒加入到1000mL液体体系中，充分混合均匀后，即形成所需的韧性颗粒封堵体系。
如上文所述，进行室内裂缝性漏失封堵承压实验测试，结果表明，当压力超过30MPa后，出液端开始大量渗液，实验停止。该体系的封堵承压能力为30MPa。
实施例3
室内环境下，称取10g比重为0.79g/cm3，拉伸模量4.0 MPa，抗张强度10.0MPa，伸长率650%，弯曲模量12.0，软化温度45℃。粒径3mm的三叶草形韧性颗粒，称取5g十二烷基磷酸酯，溶解在200mL水中，充分搅拌，50℃条件下，将韧性颗粒分散在十二烷基磷酸酯水溶液中，搅拌老化30min，取出，低温烘干，备用。
在1000mL水中，添加50g羧甲基纤维素钠、40g羧乙基纤维素、25g黄原胶、30g羧乙基纤维素钠，20g十二烷基硫酸钠，10g三乙醇胺，10g碳酸氢钠，在不低于600r/min高速搅拌机下充分搅拌形成可循环泡沫携带体系。
将磷酸酯淀粉表面改性的颗粒加入到1000mL液体体系中，充分混合均匀后，即形成所需的韧性颗粒封堵体系。
如上文所述，进行室内裂缝性漏失封堵承压实验测试，结果表明，当压力超过32MPa后，出液端开始大量渗液，实验停止。该体系的封堵承压能力为32MPa。

Claims (6)

1.一种裂缝性漏失钻井堵漏用韧性颗粒封堵体系的制备方法，其特征在于：
具体包括以下步骤，以下份数均为质量份：
步骤一、制备磷酸酯改性的韧性颗粒：将5份韧性颗粒和2.5份磷酸酯溶解于100份水中，充分搅拌，50℃条件下，使韧性颗粒分散在磷酸酯中，搅拌老化30min，取出，低温烘干，备用；
步骤二、制备可循环泡沫钻井液：在100份水中，加入0.5~4.5份可溶性聚合物和0.1~2.0份pH值调节剂，高速充分搅拌，得到可循环泡沫钻井液；
步骤三、制备一种裂缝性漏失钻井堵漏用韧性颗粒封堵体系：将0.1-5.0份步骤一制得的磷酸酯改性的韧性颗粒加入100份步骤二制得的可循环泡沫钻井液中，充分混合均匀后，即形成所需的韧性颗粒封堵体系。
2.根据权利要求1所述的裂缝性漏失钻井堵漏用韧性颗粒封堵体系的制备方法，其特征在于：
所述韧性颗粒为比重0.75~0.90g/cm3，拉伸模量2.0~8.0MPa，抗张强度8.0~15.0MPa，伸长率500%~1000%，弯曲量10.0~20.0MPa，软化温度不高于55℃；粒径范围为2μm-10mm之间分布，颗粒形貌为椭圆形、圆形、菱形、三叶草型、锯齿形和锥子型、不规则多面体中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的裂缝性漏失钻井堵漏用韧性颗粒封堵体系的制备方法，其特征在于：
所述磷酸酯为磷酸酯类表面活性剂、磷酸盐与聚丙烯酰胺类复合体系或磷酸盐与多元醇类复合体系，所述复合体系中的磷酸盐为磷酸、磷酸氢二铵或磷酸二氢铵。
4.根据权利要求1所述的裂缝性漏失钻井堵漏用韧性颗粒封堵体系的制备方法，其特征在于：
所述可溶性聚合物为羧甲基纤维素钠、双三乙醇胺二异丙基钛酸酯、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、月桂酸钠、聚丙烯酰胺、羧乙基纤维素钠、十二烷基苯磺酸钠、黄原胶、羟乙基淀粉、羟甲基纤维素，羟乙基纤维素、三乙醇胺中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的裂缝性漏失钻井堵漏用韧性颗粒封堵体系的制备方法，其特征在于：
所述pH值调节剂为偏铝酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或多种。
6.如权利要求1所述制备方法制得的一种裂缝性漏失钻井堵漏用韧性颗粒封堵体系。
CN202110843012.0A 2021-07-26 2021-07-26 裂缝性漏失钻井堵漏用韧性颗粒封堵体系及其制备方法 Withdrawn CN113528098A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110843012.0A CN113528098A (zh) 2021-07-26 2021-07-26 裂缝性漏失钻井堵漏用韧性颗粒封堵体系及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110843012.0A CN113528098A (zh) 2021-07-26 2021-07-26 裂缝性漏失钻井堵漏用韧性颗粒封堵体系及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113528098A true CN113528098A (zh) 2021-10-22

Family

ID=78088943

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110843012.0A Withdrawn CN113528098A (zh) 2021-07-26 2021-07-26 裂缝性漏失钻井堵漏用韧性颗粒封堵体系及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113528098A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114958323A (zh) * 2022-05-26 2022-08-30 长江大学 一种用于储层堵漏的自降解凝胶及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102952529A (zh) * 2011-08-30 2013-03-06 中国石油化工股份有限公司 无固相水基微泡钻井液
US20150008044A1 (en) * 2013-07-05 2015-01-08 James Blair Fontenot Lost Circulation Drilling Fluids Comprising Elastomeric Rubber Particles and a Method for Decreasing Whole Mud Loss Using Such Composition
CN104830293A (zh) * 2015-04-24 2015-08-12 西南石油大学 一种含粘土微泡沫修井液及其制备方法和用途
CN107605425A (zh) * 2017-08-24 2018-01-19 北京力会澜博能源技术有限公司 煤层气绒囊钻井液内封堵黏结地层提高地层强度方法
CN113004878A (zh) * 2021-03-23 2021-06-22 四川省贝特石油技术有限公司 一种防漏堵漏型微泡沫钻修液及其制备方法以及应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102952529A (zh) * 2011-08-30 2013-03-06 中国石油化工股份有限公司 无固相水基微泡钻井液
US20150008044A1 (en) * 2013-07-05 2015-01-08 James Blair Fontenot Lost Circulation Drilling Fluids Comprising Elastomeric Rubber Particles and a Method for Decreasing Whole Mud Loss Using Such Composition
CN104830293A (zh) * 2015-04-24 2015-08-12 西南石油大学 一种含粘土微泡沫修井液及其制备方法和用途
CN107605425A (zh) * 2017-08-24 2018-01-19 北京力会澜博能源技术有限公司 煤层气绒囊钻井液内封堵黏结地层提高地层强度方法
CN113004878A (zh) * 2021-03-23 2021-06-22 四川省贝特石油技术有限公司 一种防漏堵漏型微泡沫钻修液及其制备方法以及应用

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
中国煤田地质总局: "《煤田钻探工程第五分册钻井液》", 31 October 1994, 煤炭工业出版社 *
吉永忠等: "微泡钻井液防漏堵漏技术在玉皇1井的应用", 《钻采工艺》 *
郑力会等: "绒囊工作液防漏堵漏机理", 《科学通报》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114958323A (zh) * 2022-05-26 2022-08-30 长江大学 一种用于储层堵漏的自降解凝胶及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112877045B (zh) 一种体膨型高效段塞凝胶堵漏剂及其制备方法
CN110387222A (zh) 一种多孔凝胶封堵剂、其制备方法及应用
CN104559973B (zh) 弹性堵漏剂
CN104178102B (zh) 一种可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液及其制备方法
CN102146280B (zh) 一种可控膨胀堵漏剂
CN109054788A (zh) 一种压裂暂堵剂及其制备方法
WO2014086068A1 (zh) 一种基于液体聚合物在线连续配制的压裂方法
CN106188403B (zh) 一种高温高盐油藏防co2气窜堵剂及其制备方法
CN102352232B (zh) 抗温抗盐聚合物清洁压裂液增稠剂及其制备方法
CN106008803B (zh) 一种耐高温交联酸用稠化剂及其制备方法
CN106883357A (zh) 一种预交联凝胶缓膨微球调剖剂及其制备方法和用途
CN109233773A (zh) 一种段内多簇压裂改造非线性自降解暂堵剂及制备方法
CN108300439A (zh) 一种油气井压裂暂堵转向用水溶性暂堵剂及其制备方法
CN108300451A (zh) 一种纳米材料复合强化冻胶压裂液及其制备方法
CN113201855B (zh) 一种全降解高强度绳结暂堵塞
CN113528098A (zh) 裂缝性漏失钻井堵漏用韧性颗粒封堵体系及其制备方法
CN106590560A (zh) 一种冻胶暂堵剂
CN105385430A (zh) 高强度水解纤维压裂暂堵剂
CN105114032B (zh) 一种采用交联聚合物凝胶堵漏剂进行中深井堵漏的方法
CN106928948A (zh) 一种非交联凝胶堵漏体系
CN111116850A (zh) 生物降解型吸水膨胀堵漏剂及其制备方法
CN116063612B (zh) 一种酸溶性凝胶及其制备方法
CN103773352A (zh) 一种泡排压裂液
CN105219365B (zh) 中深井交联聚合物凝胶堵漏剂及其制备方法
CN111518532A (zh) 一种水平井分段压裂暂堵剂及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20211022