专利名称：新型水泥浆堵漏液的制作方法
技术领域：
本发明涉及油田钻井领域，特别是一种新型水泥浆堵漏液。
背景技术：
目前塔河油田堵漏技术经过不断的发展，形成了桥浆堵漏、挤水泥堵漏、桥浆与挤水泥液堵漏、纤维水泥浆堵漏等工艺技术，基本能解决二叠系漏失问题，但不能完全解决二叠系的堵漏问题。桥浆堵漏可对付由孔隙和裂缝造成的部分漏失或失返漏失，但此方法必须对漏失孔隙大小或裂缝张开度充分认识，才能采用不同形状、尺寸的材料形成桥堵。由于目前对发生井漏的地层认识不足，所使用桥浆堵漏颗粒搭配全凭经验，一次堵漏成功率低， 对后续的固井施工造成严重影响；常规水泥浆堵漏一次成功率低，泵入的水泥浆经常全部进入地层缝隙造成封堵失败，必须配合桥浆承压堵漏方可成功；纤维堵漏水泥浆可堵位置清楚的中、小型裂缝漏失，从应用的情况来看效果良好，取得了一定的成效，但由于形成的水泥石强度过高，当其高于地层岩石强度时钻堵漏水泥塞容易钻出新井眼，有出现新的漏失层，造成进尺损失，影响钻井提速。目前塔河油田二叠系的漏失主要有如下特点漏失地层属于火成岩裂缝发育，承压能力低，容易发生漏失；二叠系埋深一般在4700m 5700m之间，而完钻在6200m甚至更深，该段固井属于典型的深井、超深井易漏层固井；注水泥过程中，动液柱压力大，易压漏地 层。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种堵漏能力强、能够适应复杂的井下漏失地层、能够满足二叠系漏失层位的堵漏作业的新型水泥浆堵漏液。本发明的目的通过以下技术方案来实现新型水泥浆堵漏液，它包含以下组分，且各组分的重量比为水泥220 250，填充剂20 30，减轻剂125 135，防窜剂20 25，填充剂40 55，淡水390 400，降失水剂40 55，缓凝剂I 3，消泡剂O. 5 2，堵漏材料10 35。所述的堵漏材料包含以下组分，且各组分的重量比为纤维O. I O. 4，
果壳O. 5 2· 5,锯末2 4，橡胶粉3 6，云母I 5，蛭石I 5。所述的纤维长度为5 19mm。所述的减轻剂为粉煤灰或漂珠；防窜剂为纤维粉和氧化硅，且纤维粉和氧化硅的重量比为1:3 5 ;填充剂为微硅；降失水剂为AMPS聚合物、酮醛缩合类和PVA体系中的任意一种或多种；缓凝剂为AMPS聚合物，所述消泡剂为聚醚类。
所述防窜剂为纤维粉和氧化硅研磨成的粉末。所述的果壳为中细果壳、中粗果壳、特粗果壳中的任意一种或多种；所述的中细果壳粒径范围为355 800 μ m，所述的中粗果壳粒径范围为830 1600 μ m，所述的特粗果壳粒径范围为1700 3350 μ m。所述的锯末为中细锯末，所述的中细锯末的粒径范围为400 2200 μ m。所述的橡胶粉为中细橡胶粉和特粗橡胶粉中的一种或两种，所述的中细橡胶粉的粒径为18(Γ425 μ m,所述的特粗橡胶粉的粒径为425 μ m以上。本发明具有以下优点本发明通过大量理论研究及经验借鉴，通过调整堵漏材料的粒径尺寸及配比，开发出满足堵漏要求的堵漏材料，本发明针对不同裂缝大小具有较强的堵漏承压能力，相比纤维堵漏水泥浆该堵漏液堵漏能力更强，更能够适应复杂的井下漏失地层；本发明不仅具有良好的堵漏能力，且凝固后的水泥石强度较低，防止堵漏液凝固后钻塞较难而引起的“新井眼”问题；经过大量室内堵漏效果评价证明该水泥浆堵漏液能够满足二叠系漏失层位的堵漏作业，同时堵漏作业完后对继续钻进不产生其它不利影响；本发明与常规水泥浆堵漏及纤维水泥浆堵漏作业方式一致，无需复杂的施工工艺和参数，现场作业简单可行。下面结合实验进一步说明本发明的效果本发明是在分析现有堵漏技术的基础上，借鉴雪弗龙菲利普斯公司“井眼强化”理论中的“应力笼”效应为研究基础，通过大量室内材料选型、材料搭配形成堵漏材料，并大量研究评价堵漏材料在水泥浆中的堵漏能力、水泥浆堵漏液的力学性能和施工性能。新型水泥浆堵漏液中的堵漏材料以不同尺寸的堵漏纤维为基础，辅以其它堵漏颗粒，能满足二叠系漏失地层的封堵。以该堵漏材料为基础的低密度堵漏水泥浆在地面进行混配后泵入井下，再替至漏失地层，在一定压力作用下水泥浆中的堵漏材料进入地层缝隙防止流体进入，在一定候凝时间后水泥浆凝固成固态形成水泥塞而封堵地层。形成的水泥塞与常规纤维堵漏水泥塞不同，纤维堵漏水泥浆凝固后水泥石强度较高，而该新型水泥浆堵漏液凝固后的强度远低于纤维水泥石，其24小时抗压强度在7 IOMPa之间，便于后续钻塞防止新井眼的出现。新型水泥浆堵漏液通过“部分堵漏液进入漏层凝固胶结”达到堵漏目的，对钻进过程中漏失层的井眼进行强化和加固，防止漏失层位在后续钻进或下套管过程中再次发生漏失，可以起到永久封固漏失地层的作用。新型水泥浆堵漏液中有小颗粒胶结堵漏材料，对 “钻进中未发生漏失、承压能力不够的井”，使用新型水泥浆堵漏液依然有效，可以有效提高地层承压能力。I、在不同温度下测得的本发明的性能数据如表I、表2所示。表I本发明性能数据
密度(g/cm3)试验温度(°C)流动度(cm)%强度值(MPa)
(miu/1 OOBc)
952331710.1/24hX20MpaX95°C 1 sn1102230010.5/24h X 20Mpa X120°C
_Π5__22__395__10.4/24hX20MpaX 130tC
__120__22__365__11.2/24hX20MpaX 130°C表2本发明流变性能
温度Φ600Φ300Φ200Φ100 Φ6Φ3初切终切
常温 6745636108523
~115°C2231571207518121024从上表可以看出，本发明在95 120°C范围内，密度为I. 50g/cm3的堵漏液具有良好的流动度和施工安全保证，其凝固后的抗压强度都在IOMPa左右，既能满足封堵需要，又能防止后续钻塞钻出新井眼。本发明的稠化曲线如图I所示，密度为1.50g/cm3，温度为115°C，稠化时间 395min/100Bc。2、本发明的堵漏能力为了进一步了解本发明对漏失地层的堵漏能力，我们采用华北石油管理局生产的 DLM-Ol型堵漏模拟装置进行水泥浆堵漏能力评价，用不同尺寸的缝板、孔板模拟不同缝隙的漏失地层。室内采用缝隙宽度为lmm、2mm、3mm、4mm、5mm裂缝的钢板来模拟地层漏失缝隙，同时将本发明与纤维水泥浆进行堵漏承压实验，考察两种水泥浆堵漏液对不同缝板的承压封堵能力，实验数据如下表所示表3宽度Imm裂缝
堵漏液堵漏模具缝长mm X缝宽mm 承压能力
新型水泥浆堵漏液I 裂缝钢板(水平放置)40>α大于7MPa
纤维堵漏水泥衆裂缝钢板(水平放置)40>aTWi表4宽度2mm裂缝
堵漏液堵漏模具缝长mm X缝宽mm 承压能力
权利要求
1.新型水泥浆堵漏液，其特征在于它包含以下组分，且各组分的重量比为 水泥220 250， 填充剂20 30， 减轻剂125 135， 防窜剂20 25， 填充剂40 55， 淡水390 400， 降失水剂40 55， 缓凝剂I 3， 消泡剂0. 5 2， 堵漏材料10 35。
2.根据权利要求I所述的新型水泥浆堵漏液，其特征在于所述的堵漏材料包含以下组分，且各组分的重量比为 纤维0. I 0. 4， 果壳0. 5 2. 5, 锯末2 4， 橡胶粉3 6， 云母I 5, 蛭石I 5。
3.根据权利要求I所述的新型水泥浆堵漏液，其特征在于所述的减轻剂为粉煤灰或漂珠；防窜剂为纤维粉和氧化硅，且纤维粉和氧化硅的重量比为1:3 5 ;填充剂为微硅；降失水剂为AMPS聚合物、酮醛缩合类和PVA体系中的任意一种或多种；缓凝剂为AMPS聚合物，所述消泡剂为聚醚类。
4.根据权利要求2所述的新型水泥浆堵漏液，其特征在于所述的纤维长度为5 1 Qmnin
5.根据权利要求I或3所述的新型水泥浆堵漏液，其特征在于所述的防窜剂为纤维粉和氧化硅研磨成的粉末。
6.根据权利要求2所述的新型水泥浆堵漏液，其特征在于所述的果壳为中细果壳、中粗果壳、特粗果壳中的任意一种或多种；所述的中细果壳粒径范围为355 800 iim，所述的中粗果壳粒径范围为830 1600 iim，所述的特粗果壳粒径范围为1700 3350 y m。
7.根据权利要求2所述的新型水泥浆堵漏液，其特征在于所述的锯末为中细锯末，所述的中细锯末的粒径范围为400 2200 u m。
8.根据权利要求2所述的新型水泥浆堵漏液，其特征在于所述的橡胶粉为中细橡胶粉和特粗橡胶粉中的一种或两种，所述的中细橡胶粉的粒径范围为180 425pm，所述的特粗橡胶粉的粒径为425 y m以上。
全文摘要
本发明公开了新型水泥浆堵漏液，它包括以下组分水泥、填充剂、减轻剂、防窜剂、填充剂、淡水、降失水剂、缓凝剂、消泡剂和堵漏材料。本发明的有益效果是针对不同裂缝大小具有较强的堵漏承压能力，相比纤维堵漏水泥浆该堵漏液堵漏能力更强，更能够适应复杂的井下漏失地层；不仅具有良好的堵漏能力，且凝固后的水泥石强度较低，防止堵漏液凝固后钻塞较难而引起的“新井眼”问题；无需复杂的施工工艺和参数，现场作业简单可行。
文档编号C09K8/467GK102703044SQ20121016228
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月23日 优先权日2012年5月23日
发明者张凯, 曹智, 李勇 申请人:成都欧美科石油科技股份有限公司