专利名称：聚氨酯泡沫地层堵漏剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种聚氨脂泡沫地层堵漏剂，属于聚氨脂泡沫剂应用于地层堵漏技术领域。
油田钻井过程中，常遇到漏失地层，使大量钻井液(泥浆)漏失到地层里，需要连续补充钻井液，造成很大的浪费，并影响钻井钻进速度;当发生漏失地层后，应立即采取堵漏措施，否则可能引起地层坍塌，造成井喷事故。目前的堵漏剂以桥塞和化学堵漏为主。其中桥塞堵漏对渗透性漏失层效果不佳，而且对钻井液(泥浆)性能影响大，易堵塞泥浆泵管路上的莲蓬头，影响泵的性能或使泵抽空;化学堵漏施工复杂，价格昂贵，后处理困难，因而使用上受到限制。基于此因，提出本发明。
本发明的目的在于克服现有技术中的缺点之处，而提供一种货源足、价格低且性能合乎要求的聚氨脂泡沫地层堵漏剂。
本明发的目的可以通过以下措施来达到把聚氨脂泡沫加工成不同粒度剂，以0.2～1%配方(重量与体积比)混入钻井液注入堵漏地段。
本发明的目的还可以通过以下措施来达到上述聚氨脂泡沫加工成直径为0.5～20毫米的粒度剂。
下面结合具体实施例将对本发明详述经显微镜观察，聚氨脂(聚氨基甲酸脂)泡沫内部是网状连通结构。网格由直径为0.1～0.2毫米的网丝构成，构成的孔眼直径为0.6～0.5毫米，密度为1.1克/厘米立方。它是连通的弹性膨体，具有良好的弹性和一定的强度。其中连通性是衡量堵漏剂的分散性的重要指标，不使堵漏剂浮在泥浆表面，否则，起不到堵漏作用;网格的大小是捕捉小的岩屑并形成致密泥饼的重要条件。如果孔径太大，则不能形成致密的泥饼;太小也无法捕捉岩屑，不能形成泥饼，起不到堵漏的作用。其次，质量体积比，同样的质量有较大的体积比可以提高堵漏效果。
经分析对比，聚氨脂泡沫是良好的地层堵漏材料。由于它具有弹性，并有粘滞性和连通性，使堵漏剂在漏失孔隙中产生移动阻力，并滞留在孔隙中的某一位置上，影响后来颗粒剂的运移，使许多颗粒剂继而累积在一起形成一个渗透性的段塞;由于颗料剂的膨胀和可变性，可尽量充满整个漏失孔道。另外，由于网格形成网络，可捕捉不同岩屑颗料来充填网络中的空间，进而形成致密的泥饼达到封堵漏失层的作用。同时，它货源丰富，价格较低，加工成粒剂工艺简单，是较经济的地层堵漏材料。
上述聚氨脂泡沫块状体经质量检查合格后，切割成约50毫米的小块体，以作备用。使用时，经悬锤式粉碎机在高速旋转的叶片作用下，撕裂粉碎为小颗粒剂，根据设计筛选，一般选为0.5～20毫米的颗粒作为地层堵漏剂。其中粒度直径分布在0.5～8毫米的用于封堵窄小裂缝和中等的渗透性漏失地层;分布在0.5～12毫米的用于封堵中等裂缝和较高的渗透性漏失地层;分布在0.5～20毫米的用于封堵较宽裂缝和较高的渗透性漏失地层。
使用方法如在油田钻井过程中发现井漏时，确定漏失层位，根据漏失程度确定堵漏剂的粒度。一般与钻井液(泥浆)配方愈高，效果愈佳，考虑经济因素，重量与体积比(堵漏剂与泥浆)可控制在0.2～1.0%之间，即100公升泥浆配入0.2～1.0公斤堵漏剂。在地面经加重漏斗将本堵漏剂混配到泥浆池，在泥浆枪的配合下经充分混合后，用泥浆泵经钻具注入到漏失层位，此时关闭钻具封井器，即封闭钻具与井眼间环形空间;然后用泥浆泵继续注入憋压，压力控制在5.0兆帕以内把堵漏剂憋入漏失地层;停泵后打开封井器，把钻具上提到标准层以上，静止2-4小时，把钻具下到井底，循环泥浆继续钻进。
为防止聚氨脂泡沫之间的静电作用，可加入少量防静电剂，如氯化钠(NaCl)水溶液，以防止颗粒剂间的粘连。
本发明相比现有技术具有如下优点1.适用范围广。可与不同密度、不同钻井液配伍，如水基、油基和完井钻井液，不影响堵漏剂和钻井液性质的稳定性，无任何不良影响。
2.配伍过程简单，不需增添设备，可于现场进行，易操作。
3.配方范围大。由于它的累积效应好，封堵效果与其进入地层孔道的堵漏剂有关，而与配方高低关系不大，因此对配方要求不严格。
4.有良好的相溶性，可与其它堵漏剂配伍使用。如与软桥塞和桥塞堵漏剂配合使用，可以有效的封堵较宽的地层裂缝;也可作为化学堵漏剂的载体，以增强段塞的强度。
5.有再生性。与堵漏剂配伍后的钻井液，在以后的钻井过程中可以继续强化已封漏失层的泥饼;过后遇漏失地层又可继续发挥封堵作用。
6.货源丰富，成本低，是采用化学堵漏成本的十分之一、桥塞的四分之一。
本堵漏剂的室内实验结果如下
不同浓度的聚胺脂膨体堵漏剂堵漏效果 表1浓度 漏失量(毫升) 最终压力(兆帕)0.2% 2000 ＞11.00.3% 1400 ＞11.00.4% 800 ＞11.00.5% 400 ＞11.00.8% 100 ＞11.0同一种规格聚胺脂膨体堵漏剂对于不同裂缝的效果 表2砾石规格(mm) ＜0.5 0.5-1.0 1.0-2.0 ＞2.0承受压力(兆帕) ＞11.0 ＞11.0 ＞10.0 8.0聚胺脂膨体堵漏剂漏失量与压力的关系 表3漏失量(毫升) 120 200 400 800 1000 1200承受压力(兆帕) 1.1 1.9 4.5 7.0 9.7 ＞11.0
权利要求
1.一种地层堵漏剂，其特征是把聚氨脂泡沫加工成剂，以0.2～1%配方(重量与体积比)混入钻井液注入堵漏地段。
2.如权利要求1所述的地层堵漏剂，其特征是把聚氨脂泡沫加工成直径为0.5～2.0毫米粒度剂。
全文摘要
本发明公开了一种聚氨酯泡沫地层堵漏剂，它是把聚氨酯泡沫加工成剂，以0.2～1％的配方混入钻井液注入堵漏地段；可与不同密度的各种钻井液配伍，无不良影响；对配方高低要求不严格，配伍过程简单，易操作；有良好的相溶性，可与其它堵漏剂配伍使用，效果更佳，它货源丰富，成本低，是采用化学和桥塞堵漏成本的10分之1和4分之1，是较理想、较经济的地层堵漏材料。
文档编号E21B33/13GK1052351SQ8910890
公开日1991年6月19日 申请日期1989年11月28日 优先权日1989年11月28日
发明者殷文著, 蔡永茂 申请人:大庆石油管理局钻井研究所