钻井用高效堵漏材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种油气田钻井过程中的堵漏材料及其制备方法，尤其是一种快速高效堵漏材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]井漏是钻井、固井、测井、修井过程中存在的复杂问题，它能使钻井液从井眼漏入漏失通道，这样不仅耗费大量的泥浆和堵漏材料，而且可能造成井塌、卡钻、井喷，甚至导致井眼报废等重大事故，造成巨大的经济损失。在钻井防漏过程中钻井用的堵漏材料是必不可少的一种材料，钻井防漏堵漏的成功率直接取决于堵漏材料性能的优劣。所以，研究堵漏材料有非常重要的意义。
[0003]目前国内市场出现了很多不同特性的堵漏材料，有的是以棉花纤维、花生壳、核桃壳等植物纤维为主要成份的植物纤维堵漏材料:有的是以浙青石灰石混合物、腐殖酸钾、颗粒状物质为主要成份的无极颗粒物堵漏材料，还有桥塞堵漏材料和单向压力封闭剂。直接用棉籽壳等植物纤维堵漏时，由于这些纤维状固有特性:比重过轻、尺寸不易控制、易交结，流动性差等因素，在使用时堵漏效果差，承压能力弱；而颗粒或粉状堵漏材料对大裂缝的封堵能力有局限性；使用桥接堵漏材料时有“封门”(堵漏材料不能进入漏层内部)和“返吐”(堵后又漏)的现象发生。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种具有承压能力高、封堵效果好、现场配置工艺简单、施工安全可靠等优点的钻井用高效堵漏材料及其制备方法。
[0005]本发明所提供的快速高效堵漏材料，其组成为:锯末、贝壳粉、弹性颗粒、碳酸钙；其中各组成的质量百分比为:
锯末:10%~30% ；
贝壳粉:30%~50% ；
弹性颗粒:10%~30% ；
碳酸钙:10%~20%。
[0006]将上述原料混合均匀即成钻井用高效堵漏材料。
[0007]本发明的解决方案中锯末采用20-50目3%-15% ;80-100目4%_10% ; 150-250目3%-15%混合而成，其中锯末总量为10-30% ;锯末的主要成份为松树锯末，并将锯末通过碱化及阳离子交换进行改性。
[0008]本发明的解决方案中贝壳粉的粒度为1.5-3mm。
[0009]本发明的解决方案中弹性颗粒通过四种单体共聚而成，第一单体选自丙烯酰胺、丙烯酸钠中的一种或其混合物；第二单体选自丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵中的一种；第三单体选自乙稀基二乙氧基石圭烧、乙稀基二甲氧基5圭烧、乙稀基二(2_甲氧乙氧基)??圭烧、乙稀基二异丙氧基硅烷、Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、Y-甲基丙烯酰氧基丙基三异丙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基甲基二甲氧基硅烷中的一种；第四单体选自二甲基二烯丙基氯化铵、N, N-亚甲基双丙烯酰胺中的一种。
[0010]其中，四类聚合单体的质量比例如下:第一单体:50-95% ;第二单体:1-40% ;第三单体:1_20% ;第四单体:0.01_1%。
[0011]本发明的解决方案中碳酸钙的粒度为100-400目。
[0012]此种润滑剂的制备方法实施步骤:上述组分的物质按其组分及含量，在常温常压下混合搅拌均匀即可。
[0013]本发明的有效益果和特点:
(1)堵漏材料组分既含有刚性材料又含有弹性材料；
(2)堵漏材料粒径分布范围广，可以填充不同类型的漏失裂缝和漏失通道；
(3)配制简单、施工安全。
【具体实施方式】
[0014]为了更好的理解本发明，下面结合实施例进一步阐明发明的内容，但本发明的内容不仅限于下面的实施例。
[0015]实施例1
将20-50目的改性松木锯末3%，80-100目的改性松木锯末10%，150-250目改性松木锯末10% ;贝壳粉40% ;以丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、乙烯基三(2-甲氧乙氧基)硅烷、二甲基二烯丙基氯化铵共聚合成的弹性颗粒15% ； 100-400目的碳酸钙22%，在常温常压下混合搅拌均匀即得高效堵漏材料。
[0016]实验结果表明:钻井用高效堵漏材料对缝宽为l_2mm的裂缝能有效封堵，堵漏过程中自身的滤失量很小，裂口处胶结致密，能够快速封堵裂缝，承压能力达7MPa以上。
[0017]实施例2
将20-50目的改性松木锯末10%，80-100目的改性松木锯末5%，150-250目改性松木锯末15% ;贝壳粉30% ;以丙烯酸钠、丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、乙烯基三乙氧基硅烷、N，N-亚甲基双丙烯酰胺共聚合成的弹性颗粒25%; 100-400目的碳酸钙15%，在常温常压下混合搅拌均匀即得高效堵漏材料。
[0018]实验结果表明:钻井用高效堵漏材料对缝宽为2_4mm的裂缝能有效封堵，堵漏过程中自身的滤失量很小，裂口处胶结致密，能够快速封堵裂缝，承压能力达7MPa以上。
[0019]实施例3
将20-50目的改性松木锯末5%，80-100目的改性松木锯末10%，150-250目改性松木锯末15% ;贝壳粉30% ;以丙烯酸钠、丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、乙烯基三乙氧基硅烷、N, N-亚甲基双丙烯酰胺共聚合成的弹性颗粒25% ; 100-400目的碳酸钙15%，在常温常压下混合搅拌均匀即得高效堵漏材料。
[0020]实验结果表明:钻井用高效堵漏材料对缝宽为l_3mm的裂缝能有效封堵，堵漏过程中自身的滤失量很小，裂口处胶结致密，能够快速封堵裂缝，承压能力达7MPa以上。
[0021]实施例4
将20-50目的改性松木锯末10%，80-100目的改性松木锯末10%，150-250目改性松木锯末10% ;贝壳粉25% ;以丙烯酸、丙烯酸钠、丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、乙烯基三乙氧基硅烷、N，N-亚甲基双丙烯酰胺共聚合成的弹性颗粒25% ； 100-400目的碳酸钙20%，在常温常压下混合搅拌均匀即得高效堵漏材料。
[0022]实验结果表明:钻井用高效堵漏材料对缝宽为4_6mm的裂缝能有效封堵，堵漏过程中自身的滤失量很小，裂口处胶结致密，能够快速封堵裂缝，承压能力达7MPa以上。
【主权项】
1.一种钻井用高效堵漏材料，其特征在于其组成为:锯末、贝壳粉、弹性颗粒、碳酸钙；其中各组成的质量百分比为:锯末:10%~30% ；贝壳粉:30%~50% ;弹性颗粒:10%~30% ;碳酸钙:10%~20%。2.根据权利要求1所述的钻井用高效堵漏材料制备方法，其特征在于将上述组分的物质按其组分及含量，在常温常压下混合搅拌均匀即得钻井用高效堵漏材料。3.根据权利要求1所述的钻井用高效堵漏材料制备方法，其特征在于锯末采用20-50目 3%-15% ；80-100 目 4%-10% ； 150-250 目 3%_15% 混合而成。4.根据权利要求2或3所述的钻井用高效堵漏材料制备方法，其特征在于锯末的主要成份为松树锯末，并将锯末通过碱化及阳离子交换进行改性。5.根据权利要求1所述的钻井用高效堵漏材料，其特征在于贝壳粉的粒度为1.5-3mm。6.根据权利要求1所述的钻井用高效堵漏材料，其特征在于弹性颗粒通过四种单体共聚而成，第一单体选自丙烯酰胺、丙烯酸钠中的一种或其混合物；第二单体选自丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵中的一种；第三单体选自乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧乙氧基)??圭烧、乙稀基二异丙氧基??圭烧、Υ _甲基丙稀酷氧基丙基二甲氧基??圭烧、甲基丙烯酰氧基丙基三异丙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基甲基二甲氧基硅烷中的一种；第四单体选自二甲基二烯丙基氯化铵、Ν, Ν-亚甲基双丙烯酰胺中的一种。7.根据权利要求6所述的钻井用高效堵漏材料，其特征在于四类聚合单体的质量比例如下:第一单体:50-95% ;第二单体:1-40% ;第三单体:1-20% ;第四单体:0.01_1%。8.根据权利要求1所述的钻井用高效堵漏材料，其特征在于碳酸钙的粒度为100-400目。
【专利摘要】本发明公开了一种钻井用高效堵漏材料及其制备方法，涉及油气田钻井技术领域，其特征在于其组成为：锯末、贝壳粉、弹性颗粒、碳酸钙；其中各组成的质量百分比为：锯末：10%~30%；贝壳粉：30%~50%；弹性颗粒：10%~30%；碳酸钙：10%~20%。将上述组分的物质按其组分及含量，在常温常压下混合搅拌均匀即得钻井用高效堵漏材料。本发明堵漏材料具有承压能力高、封堵效果好、现场配置工艺简单、施工安全可靠等优点。
【IPC分类】C08F230/08, C08F220/56, C08F226/02, C08F220/06, C08F222/38, C09K8/42, C08F220/34
【公开号】CN105482790
【申请号】CN201410473634
【发明人】逯贵广, 袁俊秀, 朱魁, 封心领, 庞雨微
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 南化集团研究院
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年9月17日