CN114456778A - 一种钻井液堵漏材料 - Google Patents

一种钻井液堵漏材料 Download PDF

Info

Publication number
CN114456778A
CN114456778A CN202011135029.2A CN202011135029A CN114456778A CN 114456778 A CN114456778 A CN 114456778A CN 202011135029 A CN202011135029 A CN 202011135029A CN 114456778 A CN114456778 A CN 114456778A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rubber
drilling fluid
plugging
filler
acid
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.)
Pending
Application number
CN202011135029.2A
Other languages
English (en)
Inventor
吴雄军
林永学
金军斌
李大奇
徐江
李凡
张杜杰
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.)
China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Research Institute of Petroleum Engineering
Original Assignee
China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Research Institute of Petroleum Engineering
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 China Petroleum and Chemical Corp, Sinopec Research Institute of Petroleum Engineering filed Critical China Petroleum and Chemical Corp
Priority to CN202011135029.2A priority Critical patent/CN114456778A/zh
Publication of CN114456778A publication Critical patent/CN114456778A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • C09K8/42—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells
    • C09K8/44—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing organic binders only
    • 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
    • C09K8/46—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement
    • C09K8/467—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement containing additives for specific purposes
    • C09K8/473—Density reducing additives, e.g. for obtaining foamed cement compositions

Abstract

本发明公开了一种钻井液堵漏材料，包括：6.0重量％‑98.0重量％的作为可形变材料的橡胶；和2.0重量％‑94.0重量％的填充物，所述填充物包括至少一种能够与储层酸化作业用酸液反应的材料，所述钻井液堵漏材料为海岛型材料，所述橡胶为海相材料，所述填充物为岛相材料，所述填充物部分地被所述橡胶包覆，当所述橡胶在堵漏过程中受到外力挤压变形时，所述填充物之间可接触联通，从而被酸化解除。

Description

一种钻井液堵漏材料
技术领域
本发明涉及钻井液领域，涉及一种钻井液堵漏材料及其制备方法，具体涉及一种储层保护型可逆形变钻井液堵漏材料及其制备方法。
背景技术
井筒漏失与井壁失稳是目前制约我国油气资源安全、高效开发的两大关键工程问题。井筒漏失可能发生在浅层、中层或深部地层，也可能发生在不同岩性的地层中(包括储层段)。一旦发生井筒漏失，不仅延误钻井时间，损失钻井液，损害油气层，干扰地质录井工作，而且还可能引起井塌、卡钻、井喷等一系列复杂情况与事故，甚至导致井眼报废，造成重大的经济损失。因此，在钻井过程中应尽可以避免或快速解除井筒漏失。桥接堵漏是目前被普遍采用的堵漏方式之一，所选用的堵漏材料主要包括不同形状(颗粒状、片状、纤维状)和不同尺寸或粒径分布的惰性材料。桥接堵漏的成功与否主要取决于对于地层漏失通道的认识和堵漏材料粒度级配与加量的选择。由于桥接堵漏材料一般不具有弹性或可形变性质，在地层认识较为清楚、邻近井参考资料较多的生产井堵漏过程中取得了较好的应用效果；但是对于地层漏失通道差异性较大且参考资料不足的探井或评价井，堵漏过程中常常因桥堵材料尺寸难以准确选择，所选用的桥接堵漏材料与地层漏失通道尺寸不匹配，而出现堵漏失败或重复漏失的情况(当堵漏材料尺寸选择过小时，难以在地层漏失通道中有效架桥、驻留，出现堵漏失败；当堵漏材料尺寸选择过大时，则易在漏失通道端口出现“封门”现象，在后续钻井过程中失效而发生重复漏失)。此外，对于压力敏感性漏失地层，堵漏成功后也易因后期钻井液密度的必要调整或开泵、下钻过程中产生的压力激动导致裂缝撑开或扩展，使得原有堵漏措施失效而出现重复漏失。
针对常规的桥接堵漏材料尺寸难以准确选择的问题，研究人员开展了可形变材料的研究。专利CN101649193B公开了一种由天然橡胶和聚丙烯酰胺、聚阴离子纤维素、生物聚合物、超细碳酸钙在常温、常压下进行简单的混合而制得的可压缩高弹性堵漏剂。专利CN104559973A公开了一种通过将由单体、引发剂、分散剂、刚性固体颗粒和弹性凝胶在水中加热搅拌制得的弹性暂堵颗粒和聚丙烯纤维、聚酯纤维等桥联剂混合制得的弹性堵漏剂。专利CN104774599A公开了一种通过将沥青橡胶、丁腈橡胶、顺丁橡胶等弹性颗粒与AM-AA-AMPS、改性魔芋等聚合物和十二烷基二甲基苄基氢化铵、十八烷基润湿剂以及超细碳酸钙、蛭石粉和云母粉等进行简单的混合而制得的钻井液用高弹性防塌堵漏剂。专利CN111073267A公开了一种通过添加低黏纤维素进行交联聚合，使得堵漏剂在原聚合程度上形成更大分子量的聚合体，而制得的黏弹性更高的高分子弹性堵漏剂。专利CN110105940A公开了一种在外力作用下能发生可逆形变，当外力减小时形变在一定程度上能够恢复的采油用多元共聚物弹性颗粒调剖剂。
现有技术在一定程度上解决了因桥堵材料弹性不够，可形变性质不佳导致的堵漏材料与地层漏失通道尺寸不匹配，而出现的“封门”现象，减少了重复漏失的发生率。但是现有技术所述的可形变材料主要由高弹性的聚合物或橡胶类物质组成，在具有良好可形变性质的同时，均存在承压能力不足的问题。虽然通过与刚性颗粒和纤维材料进行简单混合在一定程度上存在提高承压强度的可能，但是由于堵漏材料所处的载体钻井堵漏浆是一个复杂的胶体化学体系，受实际作业因素的影响，上述通过简单混合得到的可形变堵漏材料在现场使用过程中将难以避免地出现混合不均匀的情况，由此仍难以解决堵漏材料承压能力不足的问题。此外，对于储层段而言，由于上述可形变材料难以在后续酸化过程中被有效清除，会对储层产生不可逆的伤害，影响对产能的准确评估与有效动用。
发表于期刊《广东化工》上的文献“浅述弹性堵漏剂在腰平7井的应用”公开了一种主要成份为20目的橡胶颗粒的弹性堵漏剂和随钻堵漏剂复配使用对腰平7井二开井段易漏井段进行堵漏的应用实例，该技术同样存在橡胶颗粒可形变特性与承压能力难以兼顾的问题，且由于橡胶颗粒难以被酸化用酸液有效清除，并不适用于储层段使用。
发表于期刊《石油钻探技术》上的文献“南海莺琼盆地高温高压井堵漏技术”公开了一种向钻井液中添加刚性堵漏材料DXD和耐高温弹性石墨堵漏材料TXD配制成堵漏浆，利用DXD在诱导裂缝中架桥，TXD在压差作用下充填于诱导裂缝剩余孔隙中，防止诱导缝进一步开启扩大，封堵诱导裂缝的应用实例。但该技术中弹性石墨主要被用作填充剂而非架桥材料，因此，并未从根本上解决桥塞堵漏中因桥堵材料尺寸难以准确选择的问题。若耐高温刚性堵漏材料DXD尺寸选择不合理时仍会出现桥堵失败或堵漏剂“封门”而导致的重复漏失问题。此外，该技术同样存在难以被酸化用酸液有效清除，并不适用于储层段使用的问题。
发明内容
本发明涉及一种储层保护型可逆形变钻井液堵漏材料及其制备方法。本发明的目的是为了克服现有技术存在的常规桥接堵漏材料尺寸难以准确选择，而可形变材料承压能力不足且难以在后续酸化过程中被有效清除而伤害储层等问题。
为了实现本发明的目的，本发明提供了一种可用于包括储层段在内的全井段堵漏作业的储层保护型可逆形变钻井液堵漏材料及其制备方法。
在本发明的第一方面，本发明提供的一种钻井液堵漏材料，包括：
6.0重量％-98.0重量％的作为可形变材料的橡胶，和
2.0重量％-94.0重量％的填充物，所述填充物包括至少一种能够与储层酸化作业用酸液反应的材料，
所述钻井液堵漏材料为海岛型材料，所述橡胶为海相材料，所述填充物为岛相材料，所述填充物部分地被所述橡胶包覆，当所述橡胶在堵漏过程中受到外力挤压变形时，所述填充物之间可接触联通，从而被酸化解除。
上述钻井液堵漏材料是储层保护型可逆形变钻井液堵漏材料。
在本发明的一个优选实施方式中，所述的钻井液堵漏材料包括：
25.0重量％-70.0重量％的作为可形变材料的橡胶，和
30.0重量％-75.0重量％的填充物，作为填充物包括至少一种能够与储层酸化作业用酸液反应的材料。
在本发明的一些优选实施方式中，所述作为可形变材料的橡胶包括但不限于天然橡胶、合成橡胶及其改性产品，可以是一种可形变材料或多种可形变材料的组合物。使用可变形材料的作用在于两点：一是在一定压力下可以进入经其尺寸小的地层孔隙或裂缝；二是在进入地层孔隙或裂缝后能够通过变形，实现无渗透的封堵。所述作为可形变材料的橡胶的选择可结合目标漏失层的温度及不同可形变材料适用的温度范围进行自由组合。
在本发明的一些优选实施方式中，所述天然橡胶主要成分为顺-1,4-聚异戊二烯。
在本发明的一些优选实施方式中，所述合成橡胶包括但不限于适用于不同温度的顺丁橡胶(BR)、异戊橡胶(IR)、氯丁橡胶(CR)、氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)、氯化聚乙烯橡胶(CPE)、氢化丁腈橡胶(HNBR)、乙丙橡胶(EPM/EPDM)、及其上述橡胶的改性产品中的至少一种。
优选地，以天然橡胶及其再生产品为可变形材料的堵漏材料主要应用于温度低于80℃的漏失层。
优选地，以顺丁橡胶(BR)、异戊橡胶(IR)、氯丁橡胶(CR)等及其再生产品为可变形材料的堵漏材料主要应用于温度低于100℃的漏失层。
优选地，以氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)、氯化聚乙烯橡胶(CPE)等及其再生产品为可变形材料的堵漏材料主要应用于温度低于120℃的漏失层。
优选地，以氢化丁腈橡胶(HNBR)、乙丙橡胶(EPM/EPDM)及其再生产品为可变形材料的堵漏材料主要应用于温度低于150℃的漏失层。
优选地，以氟橡胶(FPM)及其再生产品为可变形材料的堵漏材料主要应用于温度低于200℃的漏失层。
在本发明的一些优选实施方式中，所述至少一种能够与储层酸化作业用酸液反应的材料包括但不限于一种或多种在钻井液中性能稳定但可与储层酸化作业用酸液反应的无机材料、有机材料及其组合物。
优选的，所述至少一种能够与储层酸化作业用酸液反应的材料的D90粒径为20目-2000目。更优选地，所述至少一种能够与储层酸化作业用酸液反应的材料的D90粒径为80目-200目。
优选地，所述无机材料选自碳酸钙、二氧化硅和硅酸钙中的至少一种。
优选地，所述有机材料选自草酸钙、柠檬酸钙和棕榈酸钙中的至少一种。
优选地，本发明所述填充物中还可以包含增强材料，按重量比计，所述增强材料占所述至少一种能够与储层酸化作业用酸液反应的材料的量的0-0.55。所述增强剂包括但不限于石棉、短纤维、碳纤维、金属晶须等。
在本发明中，通过对可形变的橡胶进行预处理及塑炼后，将其与可酸溶的填充物进行混炼加工，使之成为一种整体性材料，近似于“囊壳”材料，而不是简单的混合物。需要说明的是：填充物并非被可形变材料完全包覆，当可形变材料被挤压变形后，内部填充物之间可接触连通，从而被酸化解除。
目前市面上已有将橡胶和填充料进行简单混合用作堵漏材料的先例，但由于两者处于分离状态，在钻井液中时填充料易沉降，从而使得两者难以同时进入地层，导致封堵后难以被酸化解除。本发明专利所述产品做为一个整体，既可以借助可形变材料的变形特性进入地层，实施无渗透性封堵，又可以在后续酸化过程中因填充料被酸化而解除。
在本发明的第二方面，本发明提供的储层保护型可逆形变钻井液堵漏材料的制备方法如下：
(1)可形变材料的预处理：根据可形变材料的来源和品质，对其进行必要的预处理。具体包括烘胶、切胶、选胶、破胶等操作。其中，烘胶是为了使可形变材料的硬度降低以利于切胶，同时还能解除结晶。烘胶温度不宜过高，以不影响可形变材料的物理化学性质为宜。对于天然橡胶，烘胶温度一般选择为50℃-60℃。可形变材料自烘胶房中取出后即可进行切胶，将其切成块状。人工选除其中的杂质后，用破胶机进行破胶，处理成适合于塑炼处理的尺寸。
(2)可形变材料的塑炼：使用塑炼机对预处理后的可形变材料进行塑炼处理，使可形变材料由强韧的高弹性状态转变为柔软的塑性状态。塑炼方式包括但不限于机械塑炼、化学塑炼或两者结合使用。
(3)可形变材料与填充物的混炼：用炼胶机将塑炼处理后的可变形材料与至少含有一种可酸化材料的填充物按比例进行混炼。向可变形材料中缓慢加入填充物，使可变形材料和填充物充分混炼至均匀。若填充物为多种物质的组合物时，加入顺序按照可酸化材料颗粒粒径由小到大的顺充进行。混炼方式可以选择开放式炼胶机混炼或密闭式炼胶机混炼。基于混炼胶种选择、混炼温度控制及排胶规则性考虑，优选开放式炼胶机混炼。混炼温度及混炼时间由可变形材料的组成与性质决定。
优选地，对于天然橡胶混炼温度选择为50℃-60℃，混炼时间为20min-60min。
(4)压延与切割：将混炼均匀的可变形材料与至少含有一种可酸化材料的填充物压延成不同厚度和宽度的胶片状。使用破胶机或粉碎机处理成不同尺寸规格的堵漏材料中间产品。中间产品的尺寸可根据应用的漏失通道尺寸进行调节。优选地，堵漏材料中间产品的D90粒径为2目-200目。
(5)硫化处理：加入硫化剂进行热硫化处理，得到储层保护型可逆形变钻井液堵漏材料最终产品。硫化剂包括但不限于：硫黄、有机二硫化物及多硫化物、噻唑类硫化剂、二苯胍类硫化剂等。处理过程中应根据可形变材料的类型合理控制硫化温度。硫化温度过低时，硫化时间长，效率低；硫化温度过高时，易造成可形变材料的分子链断裂，出现硫化返原现象。优选地，天然橡胶的硫化温度控制在160℃以内；合成橡胶的硫化温度控制在190℃以内。
发明的效果
本发明通过向可逆形变材料中引入可酸化的填充物，通过特殊处理工艺，使可逆形变材料和可酸化的填充物成为有机的整体，从根本上解决了可变形材料与填充物简单混合后在钻井液中难以保持均匀而导致的承压能力不够，储层保护效果不佳的问题，有效提高了可逆形变材料的承压能力和储层保护效果，所形成的储层保护型可逆形变钻井液堵漏材料克服了现有技术存在的常规桥接堵漏材料尺寸难以准确选择，而可形变材料承压能力不足且难以在后续酸化过程中被有效清除而伤害储层等问题，可以通过在不同压差作用下产生可逆形变，提高对不同尺寸的漏失通道的堵漏成功率，并有效避免因地层漏失通道压力敏感而产生的重复漏失。本发明提供的储层保护型可逆形变钻井液堵漏材料能够用于包括储层段在内的全井段堵漏作业，起到提高堵漏成功率，防止重复漏失发生，避免储层损害的有益效果。
附图说明
图1为本发明的一种钻井液堵漏材料的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面通过实施例对本发明中的方案进行清楚完整的描述。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
实施例1：
按重量比计，取天然橡胶6份，依次进行烘胶、切胶、选胶和破胶的预处理，烘胶温度选择为50℃。使用塑炼机采用机械塑炼的方式对经过预处理后的天然橡胶进行塑炼处理，待天然橡胶由强韧的高弹性状态转变为柔软的塑性状态后，向塑炼处理后的天然橡胶中缓慢加入D90粒径为100目的碳酸钙94份，选择开放式炼胶机进行混炼，混炼温度55℃，混炼时间25min。将混炼后的产物压延、切割成D90粒径为5目的堵漏材料中间产品。加入硫磺，在150℃下进行硫化处理，得到储层保护型可逆形变钻井液堵漏材料最终产品，记为A1。
实施例2：
按重量比计，取天然橡胶30份，依次进行烘胶、切胶、选胶和破胶的预处理，烘胶温度选择为55℃。使用塑炼机采用机械塑炼的方式对经过预处理后的天然橡胶进行塑炼处理，待天然橡胶由强韧的高弹性状态转变为柔软的塑性状态后，向塑炼处理后的天然橡胶中缓慢加入D90粒径为150目的二氧化硅70份，选择开放式炼胶机进行混炼，混炼温度60℃，混炼时间45min。将混炼后的产物压延、切割成D90粒径为50目的堵漏材料中间产品。加入硫磺，在150℃下进行硫化处理，得到储层保护型可逆形变钻井液堵漏材料最终产品，记为A2。
实施例3：
按重量比计，取天然橡胶55份，依次进行烘胶、切胶、选胶和破胶的预处理，烘胶温度选择为60℃。使用塑炼机采用机械塑炼的方式对经过预处理后的天然橡胶进行塑炼处理，待天然橡胶由强韧的高弹性状态转变为柔软的塑性状态后，向塑炼处理后的天然橡胶中缓慢加入D90粒径为200目的草酸钙45份，选择开放式炼胶机进行混炼，混炼温度60℃，混炼时间60min。将混炼后的产物压延、切割成D90粒径为150目的堵漏材料中间产品。加入硫磺，在150℃下进行硫化处理，得到储层保护型可逆形变钻井液堵漏材料最终产品，记为A3。
实施例4：
按重量比计，取天然橡胶70份，依次进行烘胶、切胶、选胶和破胶的预处理，烘胶温度选择为60℃。使用塑炼机采用机械塑炼的方式对经过预处理后的天然橡胶进行塑炼处理，待天然橡胶由强韧的高弹性状态转变为柔软的塑性状态后，向塑炼处理后的天然橡胶中缓慢加入D90粒径为200目的草酸钙28份和石棉2份，选择开放式炼胶机进行混炼，混炼温度60℃，混炼时间60min。将混炼后的产物压延、切割成D90粒径为150目的堵漏材料中间产品。加入硫磺，在150℃下进行硫化处理，得到储层保护型可逆形变钻井液堵漏材料最终产品，记为A4。
实施例5：
按重量比计，取顺丁橡胶20份，依次进行烘胶、切胶、选胶和破胶的预处理，烘胶温度选择为50℃。使用塑炼机采用机械塑炼的方式对经过预处理后的顺丁橡胶进行塑炼处理，待顺丁橡胶由强韧的高弹性状态转变为柔软的塑性状态后，向塑炼处理后的顺丁橡胶中缓慢加入D90粒径为80目的碳酸钙80份，选择开放式炼胶机进行混炼，混炼温度55℃，混炼时间25min。将混炼后的产物压延、切割成D90粒径为5目的堵漏材料中间产品。加入硫磺，在180℃下进行硫化处理，得到储层保护型可逆形变钻井液堵漏材料最终产品，记为A5。
实施例6：
按重量比计，取氯化聚乙烯橡胶25份，依次进行烘胶、切胶、选胶和破胶的预处理，烘胶温度选择为55℃。使用塑炼机采用机械塑炼的方式对经过预处理后的氟橡胶进行塑炼处理，待氟橡胶由强韧的高弹性状态转变为柔软的塑性状态后，向塑炼处理后的氟橡胶中缓慢加入D90粒径为120目的碳酸钙75份，选择开放式炼胶机进行混炼，混炼温度60℃，混炼时间45min。将混炼后的产物压延、切割成D90粒径为50目的堵漏材料中间产品。加入硫磺，在180℃下进行硫化处理，得到储层保护型可逆形变钻井液堵漏材料最终产品，记为A6。
实施例7：
按重量比计，取氟橡胶45份，依次进行烘胶、切胶、选胶和破胶的预处理，烘胶温度选择为55℃。使用塑炼机采用机械塑炼的方式对经过预处理后的氟橡胶进行塑炼处理，待氟橡胶由强韧的高弹性状态转变为柔软的塑性状态后，向塑炼处理后的氟橡胶中缓慢加入D90粒径为150目的二氧化硅55份，选择开放式炼胶机进行混炼，混炼温度60℃，混炼时间45min。将混炼后的产物压延、切割成D90粒径为50目的堵漏材料中间产品。加入硫磺，在180℃下进行硫化处理，得到储层保护型可逆形变钻井液堵漏材料最终产品，记为A7。
实施例8：
按重量比计，取氢化丁腈橡胶65份，依次进行烘胶、切胶、选胶和破胶的预处理，，烘胶温度选择为60℃。使用塑炼机采用机械塑炼的方式对经过预处理后的氢化丁腈橡胶进行塑炼处理，待氢化丁腈橡胶由强韧的高弹性状态转变为柔软的塑性状态后，向塑炼处理后的氟橡胶中缓慢加入D90粒径为200目的草酸钙35份，选择开放式炼胶机进行混炼，混炼温度60℃，混炼时间60min。将混炼后的产物压延、切割成D90粒径为150目的堵漏材料中间产品。加入硫磺，在180℃下进行硫化处理，得到储层保护型可逆形变钻井液堵漏材料最终产品，记为A8。
实施例9：
按重量比计，取氢化丁腈橡胶70份，依次进行烘胶、切胶、选胶和破胶的预处理，烘胶温度选择为60℃。使用塑炼机采用机械塑炼的方式对经过预处理后的氢化丁腈橡胶进行塑炼处理，待氢化丁腈橡胶由强韧的高弹性状态转变为柔软的塑性状态后，向塑炼处理后的氟橡胶中缓慢加入D90粒径为200目的草酸钙25份和短纤维5份，选择开放式炼胶机进行混炼，混炼温度60℃，混炼时间60min。将混炼后的产物压延、切割成D90粒径为150目的堵漏材料中间产品。加入硫磺，在180℃下进行硫化处理，得到储层保护型可逆形变钻井液堵漏材料最终产品，记为A9。
实验例1：可逆形变测试与堵漏性能测试
将所制得的堵漏材料过筛，选取粒径分布均匀的部分，测试堵漏材料的原始粒径值。将所制得的堵漏材料加入4％膨润土浆中，搅拌至混合均匀。采用高温高压堵漏模拟装置进行堵漏材料可逆变形测试和堵漏性能测试。实验温度75℃，可逆形变测试压力3.5MPa。堵漏材料可逆形变测试与堵漏性能测试结果见表1。
表1堵漏材料可逆形变测试与堵漏性能测试结果
Figure BDA0002736388590000101
由表1可以看出，所制得的堵漏材料在3.5MPa的压力下，可压缩率与堵漏材料中可变形材料的含量呈现正相关关系，处于0.43-0.93之间。经压缩变形通过较小缝宽的模块后，堵漏材料的尺寸恢复率处于94.51％-99.35％之间，表现出良好的可逆形变特性。此外，堵漏材料能够对缝宽在自身尺寸1.27-1.57倍之间模块实现承压7MPa以上的封堵，表现出良好的架桥封堵能力，其有效封堵倍率与材料组分中刚性填充材料含量呈现出正相关关系。特别的，由材料A4和A9的实验结果可以看出，增强材料的加入可以有效提高堵漏材料的强度和架桥封堵能力。
实验例2：酸溶率测试
将所制得的堵漏材料A1-A9放置于105℃的干燥箱中烘干，过筛，称重并记录原始质量m1。放入储层酸化作业用酸液中浸泡4h，烘干后称重并记录酸化后的质量m2，计算酸溶率。酸溶率计算公式如下：
η酸溶率＝m2/m1×100％。
堵漏材料在不同酸液中的酸溶率测试结果见表2。
表2堵漏材料在不同酸液中的酸溶率测试结果
Figure BDA0002736388590000111
由表2可以看出，以碳酸钙、草酸钙为填充物的堵漏材料在常用的15％盐酸和土酸中均表现出良好的酸溶特性，其酸溶率与所含的可酸溶填充物的重量比基本相当，表现出良好的酸化解除特性。以二氧化硅为填充物的堵漏材料在15％盐酸中酸溶率不高，但在土酸中的酸溶率与其重量比基本相当，表现出良好的酸化解除特性。
根据以上评价结果，可以看出，所制得的储层保护型可逆形变钻井液堵漏材料具有良好的可逆变形特性和架桥封堵能力，同时也表现出良好的酸化解除特性，具有良好的储层保护效果。实际应用过程中，可以根据所要封堵的漏失通道的尺寸和后续措施，在制备过程中对填充物的种类与尺寸、堵漏材料中间产品的尺寸等进行针对对性调整，形成系列化堵漏材料，以加大材料的应用效果与适用范围。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种钻井液堵漏材料，包括：
6.0重量％-98.0重量％的作为可形变材料的橡胶；和
2.0重量％-94.0重量％的填充物，所述填充物包括至少一种能够与储层酸化作业用酸液反应的材料，
所述钻井液堵漏材料为海岛型材料，所述橡胶为海相材料，所述填充物为岛相材料，所述填充物部分地被所述橡胶包覆，当所述橡胶在堵漏过程中受到外力挤压变形时，所述填充物之间可接触联通，从而被酸化解除。
2.根据权利要求1所述的钻井液堵漏材料，其中，所述的钻井液堵漏材料包括：
25.0重量％-70.0重量％的作为可形变材料的橡胶；和
30.0重量％-75.0重量％的填充物，作为填充物包括至少一种能够与储层酸化作业用酸液反应的材料。
3.根据权利要求1或2所述的钻井液堵漏材料，其中，所述作为可形变材料的橡胶包括天然橡胶、合成橡胶及其改性产品中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的钻井液堵漏材料，其中，所述天然橡胶主要成分为顺-1,4-聚异戊二烯。
5.根据权利要求3所述的钻井液堵漏材料，其中，所述合成橡胶包括顺丁橡胶、异戊橡胶、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、氯化聚乙烯橡胶、氢化丁腈橡胶、乙丙橡胶、及上述橡胶的改性产品中的至少一种。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的钻井液堵漏材料，其中，所述至少一种能够与储层酸化作业用酸液反应的材料包括一种或多种在钻井液中性能稳定但可与储层酸化作业用酸液反应的无机材料、有机材料及其组合物。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的钻井液堵漏材料，其中，所述至少一种能够与储层酸化作业用酸液反应的材料的D90粒径为20目-2000目。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的钻井液堵漏材料，其中，所述无机材料选自碳酸钙、二氧化硅和硅酸钙中的至少一种；和/或所述有机材料选自草酸钙、柠檬酸钙和棕榈酸钙中的至少一种。
9.根据权利要求1-8任一项所述的钻井液堵漏材料，其中，所述填充物中还可以包含增强材料，且按重量比计，所述增强材料占所述至少一种能够与储层酸化作业用酸液反应的材料的量的0-0.55。
10.根据权利要求1-9任一项所述的钻井液堵漏材料，其中，且所述增强剂选自石棉、短纤维、碳纤维和金属晶须中的至少一种。
CN202011135029.2A 2020-10-21 2020-10-21 一种钻井液堵漏材料 Pending CN114456778A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011135029.2A CN114456778A (zh) 2020-10-21 2020-10-21 一种钻井液堵漏材料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011135029.2A CN114456778A (zh) 2020-10-21 2020-10-21 一种钻井液堵漏材料

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114456778A true CN114456778A (zh) 2022-05-10

Family

ID=81404349

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011135029.2A Pending CN114456778A (zh) 2020-10-21 2020-10-21 一种钻井液堵漏材料

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114456778A (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2068075C1 (ru) * 1991-07-08 1996-10-20 Научно-исследовательский институт по нефтепромысловой химии Состав для изоляции водопритока в нефтяных скважинах
CN1760312A (zh) * 2005-10-10 2006-04-19 边素洁 植物油田堵水材料
CN103570985A (zh) * 2013-10-09 2014-02-12 中国石油化工股份有限公司 一种遇水膨胀橡胶复合材料及其制备方法与应用
CN105801930A (zh) * 2016-04-08 2016-07-27 四川省贝特石油技术有限公司 一种新型堵漏材料及其制备方法
CN106634898A (zh) * 2015-07-15 2017-05-10 中国石油化工股份有限公司 一种油基钻井液用随钻堵漏剂、制备方法及应用
CN108048062A (zh) * 2017-12-08 2018-05-18 滁州市润达溶剂有限公司 一种堵水调剖剂及其制备方法
CN108219332A (zh) * 2017-12-29 2018-06-29 中海石油(中国)有限公司湛江分公司 一种吸油膨胀材料及其制备方法和应用
CN108300436A (zh) * 2018-01-15 2018-07-20 中国石油化工股份有限公司西北油田分公司石油工程技术研究院 一种缝洞型油藏油水选择性自膨胀橡胶堵剂、其制备方法及其应用
CN110820066A (zh) * 2018-08-08 2020-02-21 中国石油大学(华东) 改性聚丙烯纤维及其制备方法、钻井液用纤维强化堵漏材料、钻井液及应用
CN111574970A (zh) * 2020-05-20 2020-08-25 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 一种钻井液用耐高温堵漏剂及制备方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2068075C1 (ru) * 1991-07-08 1996-10-20 Научно-исследовательский институт по нефтепромысловой химии Состав для изоляции водопритока в нефтяных скважинах
CN1760312A (zh) * 2005-10-10 2006-04-19 边素洁 植物油田堵水材料
CN103570985A (zh) * 2013-10-09 2014-02-12 中国石油化工股份有限公司 一种遇水膨胀橡胶复合材料及其制备方法与应用
CN106634898A (zh) * 2015-07-15 2017-05-10 中国石油化工股份有限公司 一种油基钻井液用随钻堵漏剂、制备方法及应用
CN105801930A (zh) * 2016-04-08 2016-07-27 四川省贝特石油技术有限公司 一种新型堵漏材料及其制备方法
CN108048062A (zh) * 2017-12-08 2018-05-18 滁州市润达溶剂有限公司 一种堵水调剖剂及其制备方法
CN108219332A (zh) * 2017-12-29 2018-06-29 中海石油(中国)有限公司湛江分公司 一种吸油膨胀材料及其制备方法和应用
CN108300436A (zh) * 2018-01-15 2018-07-20 中国石油化工股份有限公司西北油田分公司石油工程技术研究院 一种缝洞型油藏油水选择性自膨胀橡胶堵剂、其制备方法及其应用
CN110820066A (zh) * 2018-08-08 2020-02-21 中国石油大学(华东) 改性聚丙烯纤维及其制备方法、钻井液用纤维强化堵漏材料、钻井液及应用
CN111574970A (zh) * 2020-05-20 2020-08-25 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 一种钻井液用耐高温堵漏剂及制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2756920C (en) Methods of using fluid loss additives comprising micro gels
US10968380B2 (en) Crosslinked synthetic polymer-based reservoir drilling fluid
AU2014219348B2 (en) Methods and compositions for treating subterranean formations with interlocking lost circulation materials
US10590338B2 (en) Wrinkled capsules for treatment of subterranean formations
Luzardo et al. Alternative lost circulation material for depleted reservoirs
EP2890757B1 (en) Wellbore servicing compositions and methods of making and using same
US20160289528A1 (en) Protein-based fibrous bridging material and process and system for treating a wellbore
BRPI0707411A2 (pt) fluido para poço (sem revestimento) compreendendo um fluido de base e um agente de ligação em partìculas
US11041106B2 (en) Star macromolecules for wellbore applications
NO20161566A1 (en) Smart lcm for stregthening earthen formations
US10961431B1 (en) Thermally responsive lost circulation materials
Davoodi et al. Thermally stable and salt-resistant synthetic polymers as drilling fluid additives for deployment in harsh sub-surface conditions: A review
CN104449655B (zh) 缝洞型油藏降滤失剂组合物与缝洞型油藏降滤失方法
CA2884116C (en) Triggerable lost circulation material and method of use
CN114456778A (zh) 一种钻井液堵漏材料
CN114621737B (zh) 水基钻井液体系及其制备方法
Mohamed et al. Wellbore Strengthening: Palm Date Seeds for Mitigating Circulation Losses and Effect of Salinity on Clay Swelling
CN102086383A (zh) 高密度水基钻井液

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