CN114507514A - 一种桥接堵漏剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种桥接堵漏剂,包括下述组分:基浆:100重量份;颗粒材料:1~15重量份;纤维:1~10重量份;封堵剂:1~10重量份;碳酸钙:1~10重量份,其中,所述颗粒材料为带有孔隙的炉渣和/或煤渣石。本发明所提供的桥接堵漏剂通过炉渣和/或煤渣石在漏失通道内接触并形成“架桥”,“架桥”时效较常规实体颗粒材料大幅度提高,碳酸钙和封堵剂填充“架桥”后形成的小孔隙以及炉渣和/或煤渣石本身的孔隙,纤维分布于碳酸钙之间,形成“拉筋”提高封堵层的强度,而基浆能够封堵微小孔隙并形成致密的封堵层,最终形成有效的封堵带,达到快速封堵漏失通道的目的。

Description

一种桥接堵漏剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及石油钻井领域用堵漏剂技术领域,具体涉及一种桥接堵漏剂及其制备方法和应用。
背景技术
油基钻井液在页岩气水平井段和其它复杂井段应用越来越广泛。但是,油基钻井液成本高,部分井由于钻遇漏失,经济损失严重。油基钻井液常用的桥接堵漏材料,包括各种颗粒材料、纤维材料和不同类型的吸油膨胀类材料等,堵漏效果参差不齐,其中最重要的一个原因是颗粒材料在架桥过程中效果差,部分原因是由于完整的颗粒材料在漏失通道内受到的冲击力均匀,不易互相接触,形成有效架桥时效长,因此,堵漏效果差。
例如,CN 102453472 A公开了一种高强度抗温桥接堵漏剂,所述高强度抗温桥接堵漏剂包含有基浆,工程聚丙、长石、三元乙丙、纤维、屏蔽暂堵剂PB-1,以基浆中的总水量为100重量份计,各组分含量如下:工程聚丙:5~15重量份;长石:50~80重量份;三元乙丙:5~15重量份;纤维:0.5~1重量份;屏蔽暂堵剂PB-1:10~20重量份;以上所述的工程聚丙、长石及三元乙丙的颗粒粒径分布范围为0.1~5mm;以上所述纤维包括聚丙烯纤维或聚酯纤维或两者混合,其长度为3~5mm,纤维直径范围为13~21μm。该桥接堵漏剂需要至少100min才可以达到目标承压压力,耗时较久。
发明内容
鉴于上述现有技术中存在的问题,本发明的目的之一在于提供一种桥接堵漏剂,该桥接堵漏剂通过炉渣和/或煤渣石在漏失通道内接触并形成“架桥”,“架桥”成功后,碳酸钙和封堵剂填充“架桥”后形成的小孔隙以及炉渣和/或煤渣石本身的孔隙,纤维分布于碳酸钙之间,形成“拉筋”提高封堵层的强度,而基浆能够封堵微小孔隙并形成致密的封堵层,最终形成有效的封堵带,达到快速封堵漏失通道的目的。
本发明的目的之二在于提供一种与目的之一相对应的桥接堵漏剂的制备方法。
本发明的目的之三在于提供一种与上述目的相对应的桥接堵漏剂的应用。
为实现上述目的之一,本发明采取的技术方案如下:
一种桥接堵漏剂,包括下述组分:
Figure BDA0002780602520000021
其中,所述颗粒材料为炉渣和/或煤渣石。
本申请的发明人在研究中发现,由炉渣和/或煤渣石组成的颗粒材料由于颗粒间的孔隙和/或形状并不完全相同,因而在漏失通道内受到的冲击力不同,前进速度也不一样,从而便于在漏失通道内接触并形成“架桥”。本申请的发明人利用这一特点,在封堵剂中采用了炉渣和/或煤渣石,提高了“架桥”几率,进而提高堵漏成功率。
在本发明的一些优选地实施方式中,所述桥接堵漏剂中,所述颗粒材料可以是1重量份、1.5重量份、2重量份、2.5重量份、3重量份、3.5重量份、4重量份、4.5重量份、5重量份、5.5重量份、6重量份、6.5重量份、7重量份、7.5重量份、8重量份、8.5重量份、9重量份、9.5重量份、10重量份、10.5重量份、11重量份、11.5重量份、12重量份、12.5重量份、13重量份、13.5重量份、14重量份、14.5重量份、15重量份以及它们之间的任意值。
在本发明的一些优选地实施方式中,所述桥接堵漏剂中,所述颗粒材料的含量为3~10重量份。
在本发明的一些优选地实施方式中,所述桥接堵漏剂中,所述纤维可以是1重量份、1.5重量份、2重量份、2.5重量份、3重量份、3.5重量份、4重量份、4.5重量份、5重量份、5.5重量份、6重量份、6.5重量份、7重量份、7.5重量份、8重量份、8.5重量份、9重量份、9.5重量份、10重量份以及它们之间的任意值。
在本发明的一些优选地实施方式中,所述桥接堵漏剂中,所述纤维的含量为2~3重量份。
在本发明的一些优选地实施方式中,所述桥接堵漏剂中,所述封堵剂可以是1重量份、1.5重量份、2重量份、2.5重量份、3重量份、3.5重量份、4重量份、4.5重量份、5重量份、5.5重量份、6重量份、6.5重量份、7重量份、7.5重量份、8重量份、8.5重量份、9重量份、9.5重量份、10重量份以及它们之间的任意值。
在本发明的一些优选地实施方式中,所述桥接堵漏剂中,所述封堵剂的含量为2~5重量份。
在本发明的一些优选地实施方式中,所述桥接堵漏剂中,所述碳酸钙可以是1重量份、1.5重量份、2重量份、2.5重量份、3重量份、3.5重量份、4重量份、4.5重量份、5重量份、5.5重量份、6重量份、6.5重量份、7重量份、7.5重量份、8重量份、8.5重量份、9重量份、9.5重量份、10重量份以及它们之间的任意值。
在本发明的一些优选地实施方式中,所述桥接堵漏剂中,所述碳酸钙的含量为3~5重量份。
在本发明的一个具体的实施方式中,桥接堵漏剂,包括下述组分:
Figure BDA0002780602520000031
其中,所述颗粒材料为炉渣和/或煤渣石。
在本发明的一个具体的实施方式中,桥接堵漏剂,包括下述组分:
Figure BDA0002780602520000032
其中,所述颗粒材料为炉渣和/或煤渣石。
在本发明的一个具体的实施方式中,桥接堵漏剂,包括下述组分:
Figure BDA0002780602520000041
其中,所述颗粒材料为炉渣和/或煤渣石。
在本发明的一个具体的实施方式中,桥接堵漏剂,包括下述组分:
Figure BDA0002780602520000042
其中,所述颗粒材料为炉渣和/或煤渣石。
在本发明的一个具体的实施方式中,桥接堵漏剂,包括下述组分:
Figure BDA0002780602520000043
其中,所述颗粒材料为炉渣和/或煤渣石。
在本发明的一个具体的实施方式中,桥接堵漏剂,包括下述组分:
Figure BDA0002780602520000044
其中,所述颗粒材料为炉渣和/或煤渣石。
根据本发明,所述颗粒材料可以是炉渣,也可以是煤渣石,还可以是炉渣和煤渣石的混合物。当所述颗粒材料为炉渣和煤渣石的混合物时,在该混合物中,炉渣和煤渣石可以以任意比例混合。
在本发明的一些优选地实施方式中,所述炉渣为火法冶金过程中生成的浮在液态物质优选金属表面的熔体。
根据本发明,当炉渣为火法冶金过程中生成的浮在液态物质优选金属表面的熔体时,更有利于形成“架桥”。
在本发明的一些优选地实施方式中,所述煤渣石为燃煤锅炉产生的废渣。
根据本发明,当煤渣石为燃煤锅炉产生的废渣时,更有利于形成“架桥”。
在本发明的一些优选地实施方式中,所述颗粒材料的直径为0.1mm~10mm,优选为0.5mm~5mm。
根据本发明,所述颗粒材料中,各个颗粒材料的直径相同或不同,各自独立地选自0.1mm~10mm,优选为0.5mm~5mm间的任意值。
根据本发明,可以根据待封堵的裂缝尺寸对颗粒材料的直径进行选择,以使颗粒材料的直径与待封堵裂缝尺寸相匹配,进而封堵成功并达到最好的封堵效果。
根据本发明,可以通过对颗粒材料的直径进行选择来优化堵漏效果,例如但不限于,采用分级的方式使不同直径大小的颗粒配合使用,以达到更优的封堵效果。作为示例,可以是1mm的颗粒材料与2mm的颗粒材料配合使用,也可以是1mm的颗粒材料与3mm的颗粒材料配合使用,还可以是1mm的颗粒材料、2mm的颗粒材料与3mm的颗粒材料配合使用。
根据本发明,所述炉渣和所述煤渣石带有孔隙。
在本发明的一些优选地实施方式中,所述颗粒材料中,具有最小孔隙率的颗粒的孔隙率为1%~40%,优选为3%~30%,更优选为3%~10%,进一步优选为3%~5%,具有最大孔隙率的颗粒的孔隙率为50%~70%,优选为50%~60%。
在本发明的一些优选地实施方式中,所述颗粒材料中,具有最小孔隙率的颗粒的孔隙率可以是1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%以及它们之间的任意值。
在本发明的一些优选地实施方式中,所述颗粒材料中,具有最大孔隙率的颗粒的孔隙率可以是50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%以及它们之间的任意值。
在本发明的一些优选地实施方式中,所述颗粒材料中,所有颗粒的孔隙率分布范围可以是1%~70%、5%~70%、10%~70%、20%~70%、30%~70%、40%~70%、1%~60%、5%~60%、10%~60%、20%~60%、30%~60%、40%~60%、10%~60%。
根据本发明,当颗粒材料的孔隙率在一定范围内分布时,优选在上述范围内分布时,有利于更快更好的形成“架桥”。
在本发明的一些优选地实施方式中,至少10wt%、优选至少20wt%、更优选至少30wt%、进一步优选至少40wt%、更进一步优选至少50wt%,再进一步优选至少60wt%的所述颗粒材料具有不同的孔隙率。
根据本发明,当部分颗粒材料,优选上述含量范围内的颗粒材料具有不同的孔隙率时,有利于更快更好的形成“架桥”。
在本发明的一些优选地实施方式中,所述颗粒材料中,具有最小球形度的颗粒的球形度为0.3~0.5,具有最大球形度的颗粒的球形度为0.7~0.9。
在本发明的一些优选地实施方式中,所述颗粒材料中,具有最小球形度的颗粒的球形度可以是0.3、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.4、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.5以及它们之间的任意值。
在本发明的一些优选地实施方式中,所述颗粒材料中,具有最大球形度的颗粒的球形度可以是0.7、0.71、0.72、0.73、0.74、0.75、0.76、0.77、0.78、0.79、0.8、0.81、0.82、0.83、0.84、0.85、0.86、0.87、0.88、0.89、0.9以及它们之间的任意值。
在本发明的一些具体的实施方式中,所述颗粒材料中所有颗粒的球形度分布范围可以是0.3~0.9、0.3~0.85、0.3~0.7、0.4~0.9、0.4~0.85、0.4~0.7、0.5~0.9、0.5~0.85、0.5~0.7。
根据本发明,当颗粒材料的球形度在一定范围内分布时,优选在上述范围内分布时,有利于更快更好的形成“架桥”。
在本发明的一些优选地实施方式中,至少5wt%、优选10wt%、更优选20wt%、进一步优选30wt%、更进一步优选40wt%,再进一步优选至少50wt%的所述颗粒材料具有不同的球形度。
根据本发明,当部分颗粒材料,优选上述含量范围内的颗粒材料具有不同的球形度时,有利于更快更好的形成“架桥”。
在本发明的一些优选地实施方式中,所述基浆为油基钻井液,优选地,所述油基钻井液的油水比为(50~80):(50~20)。
本申请的发明人在研究中还发现,油基钻井液具有滤失量小且封堵性能好的特点,其能够和其他材料,例如上述颗粒材料、纤维、堵漏剂和碳酸钙相互配合,最终达到提高封堵效果、缩短堵漏时间的目的。
在本发明的一些优选地实施方式中,所述基浆可以包括:
Figure BDA0002780602520000071
在本发明的一些优选地实施方式中,所述氯化钙水溶液中,氯化钙的浓度为20wt%~30wt%,优选为25wt%。
根据本发明,所述柴油可以是市售的0#柴油。
根据本发明,所述主乳化剂包括废弃油脂、废弃油脂皂化物和废弃油脂的酰胺化物中的一种或多种。
根据本发明,所述辅乳化剂包括烷基硫酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基酚硫酸盐和二烷基琥珀酸酯硫酸盐、山梨醇脂肪酸酯和脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或多种。
根据本发明,所述润湿剂包括季铵盐、琥珀酸二(2-乙基已酯)磺酸盐、琥珀酸二辛酯磺酸盐和油酸丁酯硫酸酯盐中的一种或多种。
根据本发明,所述有机土包括有机膨润土和有机蒙脱石中的一种或多种。
根据本发明,所述油基降滤失剂包括磺化沥青、氧化沥青、腐植酸盐和腐植酸酰胺中的一种或多种。
根据本发明,所述油基流型调节剂包括改性聚氨酯化合物、聚苯磺酸酯类油溶性高分子聚合物、低磺化程度的橡胶类物质中的一种或多种。
根据本发明,所述基浆可以是顺北油气田常用的油基钻井液。
在本发明的一些优选地实施方式中,所述纤维包括棉籽壳、锯末、海泡石纤维和水镁石纤维中的一种或多种;优选地,所述纤维的长度为0.5mm~10mm,优选为1mm~3mm。
在本发明的一些优选地实施方式中,所述碳酸钙为超细碳酸钙;优选地,所述超细碳酸钙的粒径为100目~800目,优选为300目~500目。
在本发明的一些优选地实施方式中,所述封堵剂可以是本领域常用的封堵剂,例如可以是中石化工程院生产的高效随钻封堵剂SMGF-1或暂堵材料PB-1。封堵剂中含有片状材料,可以和碳酸钙配合进而实现小缝隙的填充。
为实现上述目的之二,本发明采取的技术方案如下:
一种上述的桥接堵漏剂的制备方法,包括:将所述基浆、所述颗粒材料、所述纤维、所述封堵剂和所述碳酸钙混合、搅拌,制得所述桥接堵漏剂。
在本发明的一些优选地实施方式中,将所述颗粒材料、所述纤维、所述封堵剂和所述碳酸钙加入到所述基浆中。
根据本发明,所述颗粒材料、所述纤维、所述封堵剂和所述碳酸钙的加入次序不受特殊限制,例如可以逐个加入,也可以两两混合后加入。
为实现上述目的之三,本发明采取的技术方案如下:
一种上述的桥接堵漏剂或根据上述的制备方法制得的桥接堵漏剂在石油钻井领域、尤其是裂缝性漏失层的封堵领域、更尤其是裂缝性漏失层的封堵用堵漏剂领域中的应用。
在本发明的一些优选地实施方式中,所述裂缝性漏失层的裂缝宽度为0.1mm~10mm,优选为1mm~5mm。
本发明的有益效果至少在于:本发明所提供的封堵剂可有效封堵1mm~5mm的裂缝,承压10MPa(10MPa并非是本发明的最高承压,通常情况下,承压10MPa即可以满足现场施工需求),堵漏时间较常规封堵剂减少20%以上。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明进行详细说明,但本发明的保护范围并不限于下述说明。
本发明中,若无特殊说明,则与重量、含量相关的“%”是指质量百分含量。
本发明中,若无特殊说明,则术语“约”是指每个具体值的所有数值为加或减10%。
本发明中,若无特殊说明,则形貌上越接近球的颗粒,其球形度越接近于1。
实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购途径获得的常规产品。
在下述实施方式中,采用专利号ZL201210223142.5中所公开的高温高压封堵模拟评价装置对制得的堵漏剂进行评价。在进行评价时,按(1~2)MPa/2min的速率缓慢加压,若不能稳压,则延长加压间隔,直至形成稳定堵漏墙,压力稳定后,压力表可显示正向承压能力。
在下述实施方式中,若无特殊说明,则基浆为顺北油气田常用油基钻井液,配方为:柴油+20%氯化钙水溶液(25%浓度)+3.5%主乳化剂+1.5%辅乳化剂+1%润湿剂+3%氧化钙+3%有机土+3%油基降滤失剂+0.3%油基流型调节剂。
在下述实施方式中,若无特殊说明,则采用的炉渣为火法冶金过程中生成的浮在金属等液态物质表面的熔体,市售可得。
在下述实施方式中,若无特殊说明,则采用的煤渣石为燃煤锅炉排出的废渣,市售可得。
在下述实施方式中,若无特殊说明,则采用的锯末的尺寸为30目;棉籽壳的尺寸为2mm;水镁石纤维的尺寸为长度为2mm,直径为5μm;海泡石纤维的尺寸为长度为2mm,直径为5μm。
在下述实施方式中,若无特殊说明,则采用的封堵剂为中石化工程院生产的高效随钻封堵剂SMGF-1,市售可得。
在下述实施方式中,若无特殊说明,则采用的超细碳酸钙的粒径为400目。
实施例1
在100重量份的基浆中依次加入3重量份的直径1mm的炉渣(球形度在0.5~0.9,约50wt%的炉渣具有不同的球形度;孔隙率在30%~50%,约40wt%的炉渣具有不同的孔隙率),2重量份的锯末,2重量份的高效随钻封堵剂,3重量份的超细碳酸钙,之后搅拌10min,制得桥接堵漏剂S-1。
将桥接堵漏剂S-1加入装有1mm楔形缝的高温高压封堵模拟评价装置中,按(1~2)MPa/2min的速率用基浆缓慢加压,加压至10MPa,用时16.7min,稳压10min不降。
实施例2
在100重量份的基浆中依次加入2重量份的直径2mm的煤渣石(球形度在0.5~0.9,约50wt%的煤渣石具有不同的球形度;孔隙率在30%~50%,约50wt%的煤渣石具有不同的孔隙率),3重量份的直径1mm的煤渣石(球形度在0.5~0.9,约50wt%的煤渣石具有不同的球形度;孔隙率在30%~50%,约50wt%的煤渣石具有不同的孔隙率),2重量份的水镁石纤维,2重量份的高效随钻封堵剂,3重量份的超细碳酸钙,之后搅拌10min,制得桥接堵漏剂S-2。
将桥接堵漏剂S-2加入装有2mm楔形缝的高温高压封堵模拟评价装置中,按(1~2)MPa/2min的速率用基浆缓慢加压,加压至10MPa,用时17.5min,稳压10min不降。
实施例3
在100重量份的基浆中依次加入2重量份的直径3mm的炉渣(球形度在0.5~0.9,约50wt%的炉渣具有不同的球形度;孔隙率在40%~60%,约50wt%的炉渣具有不同的孔隙率),4重量份的直径1mm的煤渣石(球形度在0.7~0.9,约60wt%的煤渣石具有不同的球形度;孔隙率在30%~50%,约50wt%的煤渣石具有不同的孔隙率),2重量份的棉籽壳,3重量份的高效随钻封堵剂,4重量份的超细碳酸钙,之后搅拌10min,制得桥接堵漏剂S-3。
将桥接堵漏剂S-3加入装有3mm楔形缝的高温高压封堵模拟评价装置中,按(1~2)MPa/2min的速率用基浆缓慢加压,加压至10MPa,用时18.3min,稳压10min不降。
实施例4
在100重量份的基浆中依次加入2重量份的直径4mm的炉渣(球形度在0.5~0.9,约60wt%的炉渣具有不同的球形度;孔隙率在40%~60%,约50wt%的炉渣具有不同的孔隙率),3重量份的直径2mm的炉渣(球形度在0.5~0.7,约50wt%的炉渣具有不同的球形度;孔隙率在30%~50%,约50wt%的炉渣具有不同的孔隙率),3重量份的直径1mm的煤渣石(球形度在0.5~0.7,约50wt%的煤渣石具有不同的球形度;孔隙率在30%~50%,约40wt%的煤渣石具有不同的孔隙率),3重量份的海泡石纤维,3重量份的高效随钻封堵剂,4重量份的超细碳酸钙,之后搅拌10min,制得桥接堵漏剂S-4。
将桥接堵漏剂S-4加入装有4mm楔形缝的高温高压封堵模拟评价装置中,按(1~2)MPa/2min的速率用基浆缓慢加压,加压至10MPa,用时19.0min,稳压10min不降。
实施例5
在100重量份的基浆中依次加入2重量份的直径5mm的煤渣石(球形度在0.5~0.9,约60wt%的煤渣石具有不同的球形度;孔隙率在40%~60%,约50wt%的煤渣石具有不同的孔隙率),3重量份的直径3mm的炉渣(球形度在0.3~0.7,约50wt%的炉渣具有不同的球形度;孔隙率在30%~50%,约50wt%的炉渣具有不同的孔隙率),5重量份的直径1mm的炉渣(球形度在0.5~0.7,约40wt%的炉渣具有不同的球形度;孔隙率在30%~50%,约40wt%的炉渣具有不同的孔隙率),3重量份的海泡石纤维,5重量份的高效随钻封堵剂,5重量份的超细碳酸钙,之后搅拌10min,制得桥接堵漏剂S-5。
将桥接堵漏剂S-5加入装有5mm楔形缝的高温高压封堵模拟评价装置中,按(1~2)MPa/2min的速率用基浆缓慢加压,加压至10MPa,用时20.0min,稳压10min不降。
实施例6
在100重量份的基浆中依次加入3重量份的直径0.1mm的炉渣(球形度在0.5~0.9,约50wt%的炉渣具有不同的球形度;孔隙率在30%~50%,约40wt%的炉渣具有不同的孔隙率),1重量份的锯末,2重量份的高效随钻封堵剂,3重量份的超细碳酸钙,之后搅拌10min,制得桥接堵漏剂S-6。
将桥接堵漏剂S-6加入装有0.1mm楔形缝的高温高压封堵模拟评价装置中,按(1~2)MPa/2min的速率用基浆缓慢加压,加压至10MPa,用时14.7min,稳压10min不降。
实施例7
在100重量份的基浆中依次加入2重量份的直径10mm的煤渣石(球形度在0.5~0.7,约50wt%的煤渣石具有不同的球形度;孔隙率在40%~60%,约50wt%的煤渣石具有不同的孔隙率),3重量份的直径7mm的煤渣石(球形度在0.5~0.7,约50wt%的煤渣石具有不同的球形度;孔隙率在40%~60%,约50wt%的煤渣石具有不同的孔隙率),3重量份的直径5mm的煤渣石(球形度在0.5~0.9,约60wt%的煤渣石具有不同的球形度;孔隙率在40%~60%,约50wt%的煤渣石具有不同的孔隙率),3重量份的直径3mm的炉渣(球形度在0.3~0.7,约50wt%的炉渣具有不同的球形度;孔隙率在30%~50%,约50wt%的炉渣具有不同的孔隙率),4重量份的直径1mm的炉渣(球形度在0.5~0.9,约40wt%的炉渣具有不同的球形度;孔隙率在30%~50%,约40wt%的炉渣具有不同的孔隙率),5重量份的海泡石纤维,5重量份的高效随钻封堵剂,5重量份的超细碳酸钙,之后搅拌10min,制得桥接堵漏剂S-7。
将桥接堵漏剂S-7加入装有10mm楔形缝的高温高压封堵模拟评价装置中,按(1~2)MPa/2min的速率用基浆缓慢加压,加压至10MPa,用时20.5min,稳压10min不降。
实施例8
在100重量份的基浆中依次加入3重量份的直径1mm的炉渣(球形度在0.3~0.7,约50wt%的炉渣具有不同的球形度;孔隙率在30%~50%,约40wt%的炉渣具有不同的孔隙率),2重量份的锯末,2重量份的高效随钻封堵剂,3重量份的超细碳酸钙,之后搅拌10min,制得桥接堵漏剂S-8。
将桥接堵漏剂S-8加入装有1mm楔形缝的高温高压封堵模拟评价装置中,按(1~2)MPa/2min的速率用基浆缓慢加压,加压至10MPa,用时16.5min,稳压10min不降。
实施例9
在100重量份的基浆中依次加入3重量份的直径1mm的炉渣(球形度在0.5~0.9,约50wt%的炉渣具有不同的球形度;孔隙率在30%~50%,约50wt%的炉渣具有不同的孔隙率),2重量份的锯末,2重量份的高效随钻封堵剂,3重量份的超细碳酸钙,之后搅拌10min,制得桥接堵漏剂S-9。
将桥接堵漏剂S-9加入装有1mm楔形缝的高温高压封堵模拟评价装置中,按(1~2)MPa/2min的速率用基浆缓慢加压,加压至10MPa,用时16.9min,稳压10min不降。
实施例10
实施例10设置为基本上与实施例1相同,不同之处仅在于将基浆替换为水基钻井液,该水基钻井液为膨润土5重量份;Na2CO3:0.25重量份;水:100重量份。制得桥接堵漏剂S-10。
将桥接堵漏剂S-10加入装有1mm楔形缝的高温高压封堵模拟评价装置中,按(1~2)MPa/2min的速率用基浆缓慢加压,加压至10MPa,中间有1次压力突然下降,用时23.2min,稳压10min,压降0.3MPa。
对比例1
在100重量份的基浆中依次加入4重量份的直径1mm的核桃壳,6重量份的直径0.5mm的核桃壳,1重量份的长度为2mm的海泡石纤维,3重量份的高效随钻封堵剂,之后搅拌10min,制得桥接堵漏剂DS-1。
将桥接堵漏剂DS-6加入装有1mm楔形缝的高温高压封堵模拟评价装置中,按(1~2)MPa/2min的速率用基浆缓慢加压,加压至10MPa,中间有1次压力突然下降,用时24.2min,稳压10min不降。
对比例2
在100重量份的基浆中依次加入2重量份的直径3mm的核桃壳,3重量份的直径1mm的核桃壳,5重量份的直径0.5mm的核桃壳,1重量份的长度为2mm的海泡石纤维,3重量份的高效随钻封堵剂,之后搅拌10min,制得桥接堵漏剂DS-2。
将桥接堵漏剂DS-7加入装有1mm楔形缝的高温高压封堵模拟评价装置中,按(1~2)MPa/2min的速率用基浆缓慢加压,加压至10MPa,中间有2次压力突然下降,用时28.3min,稳压10min不降。
对比例3
在100重量份的基浆中依次加入2重量份的直径5mm的核桃壳,3重量份的直径3mm的核桃壳,5重量份的直径1mm的核桃壳,5重量份的直径0.5mm的核桃壳,2重量份的长度为2mm的海泡石纤维,5重量份的高效随钻封堵剂,之后搅拌10min,制得桥接堵漏剂DS-3。
将桥接堵漏剂DS-8加入装有1mm楔形缝的高温高压封堵模拟评价装置中,按(1~2)MPa/2min的速率用基浆缓慢加压,加压至10MPa,中间有4次压力突然下降,用时32.1min,稳压10min不降。
为便于比较与分析,将上述实施例和对比例的一些数据列于下表1中。
表1
Figure BDA0002780602520000141
Figure BDA0002780602520000151
根据表1中的数据可知,本发明所提供的堵漏剂能够更快的形成有效封堵层,达到目标压力。
应当注意的是,以上所述的实施例仅用于解释本发明,并不构成对本发明的任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述,但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇,而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明作出修改,以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例,但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例,相反,本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。

Claims (10)

1.一种桥接堵漏剂,包括下述组分:
Figure FDA0002780602510000011
其中,所述颗粒材料为炉渣和/或煤渣石;优选地,所述炉渣为火法冶金过程中生成的浮在液态物质优选金属表面的熔体;所述煤渣石为燃煤锅炉产生的废渣。
2.根据权利要求1所述的桥接堵漏剂,其特征在于,所述颗粒材料的当量直径为0.1mm~10mm,优选为0.5mm~5mm。
3.根据权利要求1或2所述的桥接堵漏剂,其特征在于,所述颗粒材料中,具有最小孔隙率的颗粒的孔隙率为1%~40%,优选为3%~30%,具有最大孔隙率的颗粒的孔隙率为50%~70%,优选为50%~60%;优选地,至少10wt%、优选至少20wt%、更优选至少30wt%、进一步优选至少40wt%、更进一步优选至少50wt%,再进一步优选至少60wt%的所述颗粒材料具有不同的孔隙率。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的桥接堵漏剂,其特征在于,所述颗粒材料中,具有最小球形度的颗粒的球形度为0.3~0.5,具有最大球形度的颗粒的球形度为0.7~0.9;优选地,至少5wt%、优选10wt%、更优选20wt%、进一步优选30wt%、更进一步优选40wt%,再进一步优选至少50wt%的所述颗粒材料具有不同的球形度。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的桥接堵漏剂,其特征在于,所述基浆为油基钻井液,优选地,所述油基钻井液的油水比为(60~90):(40~10)。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的桥接堵漏剂,其特征在于,所述纤维包括棉籽壳、锯末、海泡石纤维和水镁石纤维中的一种或多种;优选地,所述纤维的长度为0.5mm~10mm,优选为1mm~3mm。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的桥接堵漏剂,其特征在于,所述碳酸钙为超细碳酸钙;优选地,所述超细碳酸钙的粒径为100目~800目,优选为300目~500目。
8.一种权利要求1-7中任一项所述的桥接堵漏剂的制备方法,包括:将所述基浆、所述颗粒材料、所述纤维、所述封堵剂和所述碳酸钙混合、搅拌,制得所述桥接堵漏剂。
9.一种权利要求1-7中任一项所述的桥接堵漏剂或根据权利要求8所述的制备方法制得的桥接堵漏剂在石油钻井领域、尤其是裂缝性漏失层的封堵领域、更尤其是裂缝性漏失层的封堵用堵漏剂领域中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述裂缝性漏失层的裂缝宽度为0.1mm~10mm,优选为1mm~5mm。
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