CN1153199A - 一种钻井复合堵漏剂及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
井漏是钻井作业中常遇到的问题,如何有效堵漏是一个重要课题。本发明的组成成分包含惰性植物粒状材料,惰性片状材料,纤维材料,高分子化合物和增强剂。本发明的生产工艺是将惰性植物粒状材料、惰性片状材料、纤维材料进行粉碎、过筛、精选,然后与高分子化合物和增强剂混合。本发明的优点是配制工艺简单,施工安全可靠,堵漏覆盖面广,成功率高,能减少非生产时间,缩短建井周期,减少复杂事故发生率,降低综合成本。
Description
本发明涉及一种钻井过程中应用的堵漏剂。
在石油工业及地质勘探钻井过程中,会经常遭遇井漏,尤以在碳酸盐岩地层钻井中的井漏更为突出。井漏发生,影响钻井速度,耗去大量资金和物资。因此,对堵漏剂的研究、开发和应用,是石油工业、地质部门十分重视的课题。目前,国内外已有技术的堵漏剂,大致上分为化学堵漏剂和桥塞堵漏剂两大类。桥塞堵漏剂,以硬质材料为主,以之堵塞孔隙裂缝,其优点是配制方便,施工安全可靠,堵漏覆盖面广,不足之处是对孔隙裂缝仅能进行浅层封堵,浓度不够,堵塞不够紧密,在有的条件下,由于堵塞不够牢固,在堵漏后重新开钻引起压力波动时,已堵处的堵塞物会脱开,再次出现井漏。化学堵漏剂,是以化学物质来进行堵漏,其优点是堵漏效果较好,但其配方需根据现场情况配制,工艺繁琐,施工不易掌握,且粘度较大易引起卡钻,另外,也不适用于流水地区。在复合堵漏剂中,哈尔滨现代应用化学研究所的申请号为88102456.2的《勘探钻井用堵漏剂》,公开了一种包含蒙脱石、絮凝剂、降失水剂、打片成型助剂的堵漏剂,但未实施,且与本发明不同。
本发明的目的是提供一种以惰性物质材料、化学物质材料和纤维材料为主要成分、配制工艺简单、堵漏覆盖面广、具有复合堵漏效果的复合堵漏剂。
本发明的组成成分包含惰性植物粒状材料、惰性塑性片状材料、纤维材料、高分子化合物、增强剂。
惰性植物粒状材料,具有惰性,不易与其他物质产生化学作用,适于堵塞中等和细小的孔隙裂缝,可以采用硬质果壳核桃壳、椰子壳等。
小硬度低密度惰性塑性片状材料,不易与其他物质产生化学作用,密度小,可以到处飘浮而不会落下沉积,面积较大,具有一定的弹性,适于堵塞面积较大的孔隙裂缝,可以采用云母片、蛭石片等。
惰性纤维材料,适于堵塞细小的孔隙裂缝,其直径小于0.8mm,长度小于20mm,可以采用天然动植物纤维棉、麻、毛、丝、甘蔗渣、棉籽壳渣等,也可采用人造纤维尼龙纤维等。
高分子化合物,为分子量大于300万(含等于)的有机物质,其作用是起桥和链的作用,将以上材料连接、拉紧,使之形成牢固的连接体,以形成牢固的堵塞,可以采用丙烯的共聚物及衍生物。
增强剂,可使以上堵塞物结合更牢固,增大其抗拉、抗压强度,可以采用金属氧化物。
以上各组成成分的重量百分比配方如下:
惰性植物粒状材料40-60%
小硬度低密度惰性塑性片状材料15-20%
惰性纤维材料18-35%
高分子化合物2-10%
增强剂4-8%
本发明的生产工艺是将惰性植物材料、小硬度低密度惰性塑性片状材料、惰性纤维材料分别进行粉碎剪切、过筛、精选,然后与高分子材料及增强剂混合,按比例配制成堵漏剂。
图1为本发明的生产工艺流程图。下面结合图1对本发明的生产工艺详述如下:
a.制备惰性植物粒状材料:将已选好的惰性植物材料粉碎为2-8目粒状物,然后进行过筛、精选,按大粒10-30%、中粒30-50%、小粒30-50%的比例备好料。
b.制备小硬度低密度惰性塑性片状材料:将已选好的材料粉碎为长度小于10mm,宽度小于10mm的片状物,然后进行过筛、精选。
c.制备惰性纤维材料:将选好的直径小于0.8mm的纤维剪切、粉碎为长度小于20mm的纤维,然后进行过筛、精选。
d.混合:将以上三种材料与增强剂和分子量大于300万(含等于)的高分子化合物按配方比例混合均匀成为堵漏剂。
在施工现场,使用复合堵漏剂的施工工艺如下:
下光钻杆或尖钻头至漏层顶部或中部;
将预定需要数量的复合堵漏剂加入泥浆罐中,开动搅拌器搅拌均匀;调整携带液密度使之与井浆密度相等,用于较小井漏约为2-5吨/100m3,用于中等井漏约为3-8吨/100m3,用于较大井漏约为5-10吨/100m3,用于有进无出的井漏约为10-15吨/100m3,其粘度选择在适当范围;
从加重泵处加入堵漏液,边加入边搅拌;
用泥浆泵输送堵漏液至漏失段,进行堵漏;
以上工艺进行完毕,缓慢地用泥浆顶替钻具内的堵漏液,使堵漏液全部进入漏失段,起钻至安全处;
如果泥浆或堵漏液从出口处有返回,则缓慢关井,进行蹩压,蹩压压力控制为小于5Mpa(50aTm),不可超过地层破裂压力;
停止作业2-4小时,观察堵漏效果;下钻至井底进行泥浆循环试验,如果发现不漏,即可恢复钻井作业。
本发明已在申请人的钻井作业中试用,对钻井作业中所发生的110次井漏进行堵漏,一次成功的次数为85次。
本发明的优点是兼具桥塞堵漏剂与化学堵漏剂二者的长处,配制工艺简单易行,堵漏作业安全可靠,堵漏覆盖面广;堵漏成功率高,在同等条件下,一次堵漏成功率可达80%,而使用化学堵漏剂为30-40%,使用桥塞堵漏剂为40%左右;适用地区广,特别是在漏层情况不明条件下使用,比使用其他堵漏剂效果更明显;对于减少井漏损失时间、缩短建井周期、减少复杂事故发生率、降低钻井综合成本有明显的经济效益。
本发明组成成分重量百分比配方的三个实施例如下:
实施例一:
核桃壳粒 48%
云母片 18%
尼龙纤维 15%
甘蔗渣 9%
棉籽壳渣 0%
聚丙烯酰胺 4%
氧化钙 6%
实施例二:
核桃壳粒 47%
云母片 17%
尼龙纤维 14%
甘蔗渣 8%
棉籽壳渣 5%
聚丙烯酰胺 3.5%
氧化钙 5.5%
实施例三:
核桃壳粒 40%
云母片 20%
尼龙纤维 17%
甘蔗渣 10%
棉籽壳渣 5%
聚丙烯酰胺 3%
氧化钙 5%
Claims (3)
1、一种钻并复合堵漏剂,其特征在于组成成分包含惰性植物粒状材料、小硬度低密度惰性塑性片状材料、惰性纤维材料、高分子化合物和增强剂;其重量百分比配方为:
惰性植物粒状材料40-60%
小硬度低密度惰性塑性片状材料15-20%
惰性纤维材料18-35%
高分子化合物2-10%
增强剂4-8%
2、一种钻井复合堵漏剂的生产工艺,其特征在于采用如下工艺:
a.制备惰性植物粒状材料:将选好的惰性植物材料粉碎为2-8目粒状物,然后进行过筛、精选,按大粒10-30%、中粒30-50%、小粒30-50%的比例备好料;
b.制备小硬度低密度惰性塑性片状材料:将已选好的材料粉碎为长度小于10mm、宽度小于10mm的片状材料,然后进行过筛、精选;
c.制备惰性纤维材料:将选好的直径小于0.8mm的纤维剪切、粉碎为长度小于20mm的纤维材料,然后进行过筛、精选;
d.混合:将以上三种材料与增强剂和分子量大于300万(含等于)的高分子化合物按配方比例混合均匀成为堵漏剂。
3、按照权利要求1所述的钻井复合堵漏剂,其特征在于其组成成分中的惰性植物粒状材料为核桃壳粒状物,小硬度低密度惰性塑性片状材料为云母片,惰性纤维材料为尼龙纤维、甘蔗渣和棉籽壳渣,高分子化合物为聚丙烯酰胺,增强剂为氧化钙;其重量百分比配方为:
核桃壳粒 40-60%
云母片 15-20%
尼龙纤维 13-20%
甘蔗渣 7-10%
棉籽壳渣 0-5%
聚丙烯酰胺 2-10%
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