油基钻井液堵漏剂的制作方法

文档序号:9722344阅读:596来源:国知局
油基钻井液堵漏剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及油气钻井工程技术领域,具体地说是一种用于页岩气中的油基钻井液 堵漏剂。
【背景技术】
[0002] 近年来,页岩气开发在中国发展十分迅速,但是鉴于页岩地层存在的稳定性问题, 页岩气钻井目前大部分采用油基钻井液体系,因此油基钻井液体系在页岩气钻井中得以大 面积推广应用,页岩地层最主要特点是微裂缝发育普遍,且存在诱导性压裂致漏,但在油基 钻井液体系使用过程中,油基钻井液的漏失经常发生。由于油基钻井液配制成本高,油基钻 井液的漏失势必引起很大的材料浪费,并延误钻井周期,造成巨大的经济损失。因此油基钻 井液堵漏剂的研制是目前页岩气油基钻井液推广应用急需解决的问题。
[0003] 目前关于水基钻井液的堵漏剂较多,但专用的油基钻井液堵漏剂品种却很少,对 页岩气油基钻井液堵漏剂的基本要求是与油基钻井液配伍性能好,对高渗透及微裂缝地层 堵漏效果好,承压能力高。

【发明内容】

[0004] 本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种在页岩气油基钻井 液中使用的堵漏剂,该堵漏剂与油基钻井液具有配伍性能好,且堵漏效果好,承压能力大等 特点。
[0005] -种油基钻井液堵漏剂,由以下重量份的组分制备:
[0006] 刚性堵漏材料:45.0~60.0份;
[0007] 复合纤维材料:10.0~25.0份;
[0008] 吸油膨胀性材料:10.0~20.0份;
[0009] 油溶性封堵材料:10.0~20.0份;
[0010] 吸水膨胀性材料:2.5~8.0份;
[0011] 表面活性剂:0.5~2.5份。
[0012] 本发明一种油基钻井液堵漏剂,其优点是:与油基钻井液配伍性能好,适应地层温 度60~150°C;且其加量1~5%,用于封堵10~20目石英砂床或0.5mm微裂缝地层,堵漏效果 好,承压能力大于6 · OMPa。
【具体实施方式】
[0013] -种油基钻井液堵漏剂,由以下重量份的组分制备:
[0014] 刚性堵漏材料,45.0~60.0份;
[0015] 复合纤维材料,10.0~25.0份;
[0016]吸油膨胀性材料,10.0~20.0份;
[0017] 油溶性封堵材料,10.0~20.0份;
[0018] 吸水膨胀性材料,2.5.0~8份;
[0019] 表面活性剂,0.5~2.5份。
[0020] 优选地,所述刚性堵漏材料为选自大理石、方解石、石英砂中的一种或几种的混合 物,采用大颗粒架桥、小颗粒填充模式,封堵强度高;
[0021] 优选地,所述复合纤维材料为选自棉籽壳、玉米桔、稻壳、锯末中的一种或几种的 混合物,增强摩擦、提高架桥能力及封堵强度作用;
[0022] 优选地,所述吸油膨胀性材料为轮胎、橡胶粉等具有吸油膨胀性能的材料中的一 种或几种的混合物,通过吸油形成具有一定弹性与粒径分布的材料,充填刚性堵漏材料架 桥形成的孔隙,降低油基钻井液漏失,且与油基钻井液配伍性能好;
[0023] 进一步地,所述橡胶粉的粒径为0.3mm;
[0024] 优选地,所述油溶性封堵材料为芳香烃类或石油树脂类物质,分散性能好,具有一 定油溶性,增加油基钻井液粘度,高温下表面软化,起到填孔和粘接,降低油基钻井液的滤 失;
[0025] 进一步地,所述芳香烃类为三环芳香烃、四环芳香烃、五环芳香烃、六环芳香烃中 的一种或者几种的混合物;所述石油树脂类为C5加氢石油树脂、C9加氢石油树脂、芳烃石油 树脂中的一种或几种的混合物。
[0026] 优选地,所述吸水膨胀性材料为以乙烯基单体与交联剂为原材料,采用过硫酸铵、 亚硫酸钠氧化还原引发体系,通过水溶液聚合反应而得到的一种高弹性冻胶状物质,即为 丙烯酸-丙烯酰胺-丙烯腈共聚物,降低钻井液漏失,并且通过吸收部分油基钻井液中的水 分,提尚油基钻井液的电稳定性,提尚破乳电压;
[0027] 优选地,所述吸水膨胀性材料是由以下方式获得的:
[0028]选用乙烯基单体、交联剂,采用过硫酸铵做氧化剂,亚硫酸钠做还原剂,从而组成 氧化还原引发体系,通过水溶液聚合反应得到的一种高弹性冻胶状物质,且反应条件如下: [0029] 反应物浓度:乙烯基单体20-40 %,交联剂0.5-1.0%,过硫酸铵与亚硫酸钠0.2-0.5%,反应温度为30-50°C,反应时间2-5小时;再经过切片、烘干、粉碎后,获得丙烯酸-丙 烯酰胺-丙烯腈共聚物。
[0030] 进一步地,所述乙烯基单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯腈中的一种或 几种的混合物;所述交联剂为甲叉基双丙烯酰胺、三甲氧基乙烯基硅烷中的一种或几种的 混合物。
[0031] 所述丙烯酸-丙烯酰胺-丙烯腈共聚物,是一种具有吸水性的树脂,其吸水膨胀倍 数为50倍左右。
[0032] 优选地,所述表面活性剂为0P-10至0P-20、或者吐温中的一种或几种的混合物,以 提高堵漏剂在油基钻井液中的分散性、润湿性和配伍性能。
[0033] 进一步地,所述0P-10为辛基酚聚氧乙烯醚;
[0034] 优选地,所述吐温选择吐温80。
[0035] 本发明油基钻井液堵漏剂,其优点是:提供的的新型油基钻井液堵漏剂,与油基钻 井液配伍性能好,适应地层温度60~150°C,其加量1~5%,用于封堵20-40目和10~20石英 砂床或0.5mm和1. Omm微裂缝地层,堵漏效果好,承压能力大于8. OMPa。
[0036] 下面结合具体实施例对本发明做详细说明。
[0037] -、油基钻井液堵漏剂的制备,其具体步骤如下所述:
[0038] 实施例1
[0039] (1 )、选取粒径不大于0.9mm的石英砂粉55份,粒径不大于0.3mm的棉籽壳粉与锯木 粉的混合物20份,粒径不大于0.3mm的橡胶粉10份,四环芳香烃10份,丙烯酸-丙烯酰胺-丙 烯腈共聚物4.5份,吐温80为0.5份,按照重量配比搅拌并混合均匀;
[0040] (2)、将步骤(1)获得的混合物置于捏合机内,加温至120°C,反应4~12小时后,自 然冷却,并粉碎至粒径小于〇. 9mm以下颗粒状或粉末,即获得油基钻井液堵漏剂,将其代号 命名为X0D-1。
[0041 ] 实施例二:
[0042] (1 )、选取粒径不大于0.9mm的石英砂粉45份,粒径不大于0.3mm的棉籽壳粉与锯木 粉的混合物18份,粒径不大于0.3mm的橡胶粉20份,四环芳香烃20份,丙烯酸-丙烯酰胺-丙 烯腈共聚物8份,吐温80为1.5份,按照重量配比搅拌并混合均匀;
[0043] (2)、将步骤(1)获得的混合物置于捏合机内130°C下,搅拌反应4~12小时后,自然 冷却,并粉碎至粒径小于〇. 9mm以下颗粒状或粉末,即获得油基钻井液堵漏剂,将其代号命 名为X0D-2。
[0044] 实施例三:
[0045] (1)选取粒径不大于0.9mm的方解石矿粉50份,粒径不大于0.3mm的棉籽壳粉与稻 壳粉的混合物25份,粒径不大于0.3mm的橡胶粉15份,四环芳香烃15份,丙烯酸-丙烯酰胺-丙烯腈共聚物5.5份,0P-15为2份,按照重量配比搅拌并混合均匀;
[0046] (2)将步骤(1)获得的混合物置于捏合机内,加温至130°C,搅拌反应4~12小时后, 自然冷却,并粉碎至粒径小于〇. 9mm以下颗粒状或粉末,即获得油基钻井液堵漏剂,将其代 号命名为X0D-3。
[0047]实施例四:
[0048] (1)选取粒径不大于0 · 9mm的方解石砂粉60份,粒径不大于0 · 3mm的棉籽壳粉的混 合物15份,粒径不大于0.3mm的橡胶粉15份,C9加氢石油树脂10份,丙烯酸-丙烯酰胺-丙烯 腈共聚物2.5份,0P-20为2.5份,按照重量配比搅拌并混合均匀;
[0049] (2)将步骤(1)获得的混合物置于捏合机内,加温至150°C,反应4~12小时后,自然 冷却,并粉碎至粒径小于〇. 9mm以下颗粒状或粉末,即获得油基钻井液堵漏剂,将其代号命 名为X0D-4。
[0050]二、对上述实施
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