高失水固化堵漏剂及其制备方法
【专利摘要】本发明提供一种高失水固化堵漏剂，其特征在于包括以下重量份数的各组分：粉煤灰或焦炭灰或石灰灰或煤渣25-70份、石膏40-75份、钠土或陶土或钙土10-25份、纸纤维或皮革纤维10份、硅酸钠或硅酸镁或硅酸铝或二氧化硅3-6份、氯化钙或石灰或碳酸钙5-15份、氢氧化钠1.6-6份。该堵漏剂作为一种新型堵漏材料，加水经搅拌机搅拌，由水泵压入漏失地层后，能迅速失水，形成固化物，进而对漏失地层进行封堵，解决了一般堵漏剂堵漏后抗压强度不高的难题。
【专利说明】高失水固化堵漏剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及地质勘探【技术领域】，尤其涉及一种高失水固化堵漏剂，以及该堵漏剂 的制备方法。
【背景技术】
[0002] 地层漏失是钻井中很复杂的情况，轻微的漏失会导致钻井工作的中断，严重时会 浪费大量的生产时间、人力、物力和财力，如果得不到及时处理，还会引起井塌、井喷和卡钻 等事故，甚至导致部分井段或全井段的报废，该问题一直是困扰国内外地质勘探的重大技 术难题，至今未能完全解决。
[0003] 为了堵住漏层，必须利用各种堵漏物质，在距井筒很近范围的漏失通道里建立一 道堵塞隔墙，用以隔断漏液的流道。目前常用的堵漏剂主要包括桥接类堵漏剂、高失水堵漏 剂、保护产层堵漏剂、化学堵漏剂、无机胶凝堵漏剂、软（硬）塞类堵漏剂，其中高失水堵漏 剂配成的浆液进入漏失段后，在钻井液液柱压力和地层压力所产生的压差作用下，迅速失 水，浆液中的固相组分聚集、变稠，形成滤饼，继而压实，堵塞漏失通道，同时由于所形成的 堵塞具有高渗透性的微孔结构和整体充填特性，能透水透气，但不能透过钻井液，因此钻井 液在塞面上迅速失水，形成光滑平整的泥饼，起到进一步严密封堵漏失通道的作用。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是克服以上现有技术问题的不足，提供一种高失水固 化堵漏剂，该堵漏剂作为一种新型堵漏材料，加水经搅拌机搅拌，由水泵压入漏失地层后， 能迅速失水，形成固化物，进而对漏失地层进行封堵，解决了一般堵漏剂堵漏后抗压强度不 高的难题。
[0005] 本发明所采用的技术方案为提供一种高失水固化堵漏剂，该堵漏剂包括以下重量 份数的各组分：粉煤灰或焦炭灰或石灰灰或煤渣25-70份、石膏40-75份、钠土或陶土或钙 土 10-25份、纸纤维或皮革纤维10份、硅酸钠或硅酸镁或硅酸铝或二氧化硅3-6份、氯化钙 或石灰或碳酸钙5-15份、氢氧化钠1. 6-6份。
[0006] 作为用量上的优选，上述高失水固化堵漏剂包括以下重量份数的各组分：粉煤灰 或焦炭灰或石灰灰或煤渣40份、石膏60份、钠土或陶土或钙土 20份、纸纤维或皮革纤维10 份、硅酸钠或硅酸镁或硅酸铝或二氧化硅3份、氯化钙或石灰或碳酸钙6份、氢氧化钠1. 6 份。
[0007] 作为用量结合用料的优选，上述高失水固化堵漏剂包括以下重量份数的各组分： 粉煤灰40份、石膏60份、钠土 20份、纸纤维10份、硅酸钠3份、氯化钙6份、氢氧化钠1. 6 份。
[0008] 本发明还进一步提供上述高失水固化堵漏剂的制备方法，包括以下步骤：按配方 含量称取各组分后，机械搅拌半小时，成原料；将原料与水进行混合，每100千克水中加入 25-75千克原料，机械搅拌半小时，形成糊状浆料；将糊状浆料通过水泵压入孔内裂隙地 层，压实成滤饼的同时完成漏失通道的堵塞。
[0009] 与现有技术相比，本发明的键合金丝具有以下显著优点和有益效果：
[0010] (1)本发明配方中粉煤灰或焦炭灰或石灰灰或煤渣、钠土或陶土或钙土、纸纤维或 皮革纤维三者是作为堵漏介质，石膏、硅酸钠或硅酸镁或硅酸铝或二氧化硅、氯化钙或石灰 或碳酸钙三者作为化学反应物，氢氧化钠是PH调节剂，将配方的PH调整到10左右，以利于 化学反应的进行。本发明配方各组分量的控制非常重要，包括介质和化学反应物之间、作为 介质的三种组分之间、作为化学反应物的三种组分之间，均需调整到一个合适的比例范围 之内，这样三种化学反应物组分之间能进行充分的化学反应，且反应产物与堵漏介质之间 交联良好，粘接牢固，得到的堵漏材料经压差失水成固态后不吸水、遇水不膨胀，抗压效果 好，经检测可抗4-6个大气压。
[0011] (2)本发明高失水固化堵漏剂没有使用水泥，封堵材料韧性好，且组分简单，成本 低，是水泥封堵漏失地层的最佳替代品。
[0012] (3)作为本发明的优选配方，纸纤维高失水性，透气性好，分散性好，在水中完全分 散，良好的界面粘接性能，钠土质硬，遇水不吸收、不化开，充当一定的骨架作用，粉煤灰为 高失水材料，其中的Si02、A1203、Fe0、Fe203、Ca0、Ti02等成分易与石膏、硅酸钠、氯化钙的 化学生成物交联结合，粉煤灰、钠土、纸纤维以一定的比例混合，这其中，纸纤维的量非常关 键，太多或者太少都会影响最终堵漏材料的固化效果，再加上化学生成物的交联结合作用， 经压差失水后形成的堵漏剂堵漏效果好，抗压性能强。
[0013] (4)本发明高失水固化堵漏剂的制备方法简单，泵压的使用大大减少了固化时间， 1-1. 5小时即可实现从原料配制到固化完成，泵压后静止1小时左右即可立即恢复钻进，大 大提高了补漏效率，可承受高压力，防止再漏，其效果是水泥堵漏剂静止数个小时都未必能 达到的牢固度，只要不是溶洞，一般都可进行漏失地层的封堵。
【具体实施方式】
[0014] 以下结合实施例对本发明作进一步具体描述。应该指出，以下具体说明都是例示 性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有说明，本发明使用的所有科学和技术术语 具有与本发明所属【技术领域】人员通常理解的相同含义。
[0015] 实施例1 :
[0016] 本实施例高失水固化堵漏剂，包括以下重量份数的各组分：粉煤灰40份、石膏60 份、钠土 20份、纸纤维10份、硅酸钠3份、氯化钙6份、氢氧化钠1. 6份。
[0017] 该堵漏剂通过以下方法制备的同时完成漏失通道的堵塞：按配方含量称取各组分 后，机械搅拌半小时，成原料；将原料与水进行混合，每100千克水中加入45千克原料，机 械搅拌半小时，形成糊状浆料；将糊状浆料通过水泵压入孔内裂隙地层，经过约30min后， 失水成滤饼，完成漏失通道的堵塞，静止约1小时候可立即恢复钻进，从原料配制到固化完 成，总共耗时约1. 5小时。
[0018] 实施例2 :
[0019] 本实施例高失水固化堵漏剂，包括以下重量份数的各组分：粉煤灰25份、石膏70 份、钠土 15份、纸纤维10份、硅酸钠5份、氯化钙10份、氢氧化钠3份。
[0020] 该堵漏剂通过以下方法制备的同时完成漏失通道的堵塞：按配方含量称取各组分 后，机械搅拌半小时，成原料；将原料与水进行混合，每100千克水中加入55千克原料，机 械搅拌半小时，形成糊状浆料；将糊状浆料通过水泵压入孔内裂隙地层，经过约30min时间 后，失水成滤饼，完成漏失通道的堵塞，静止约1小时候可立即恢复钻进，从原料配制到固 化完成，总共耗时约2小时。
[0021] 实施例3:
[0022] 本实施例高失水固化堵漏剂，包括以下重量份数的各组分：粉煤灰20份、石膏70 份、钠土 5份、纸纤维10份、硅酸钠5份、氯化钙5份、氢氧化钠4份。
[0023] 该堵漏剂通过以下方法制备的同时完成漏失通道的堵塞：按配方含量称取各组分 后，机械搅拌半小时，成原料；将原料与水进行混合，每100千克水中加入50千克原料，机 械搅拌半小时，形成糊状浆料；将糊状浆料通过水泵压入孔内裂隙地层，经过约1小时后， 失水成滤饼，完成漏失通道的堵塞，静止约1小时候可立即恢复钻进，从原料配制到固化完 成，总共耗时约2. 5小时。
[0024] 对以上实施例所得堵漏剂进行抗压强度测试。得到的各堵漏剂抗压强度见表1。
[0025] 表1不同实施例所得堵漏剂的抗压强度
[0026]
【权利要求】
1. 一种高失水固化堵漏剂，其特征在于包括以下重量份数的各组分：粉煤灰或焦炭灰 或石灰灰或煤渣25-70份、石膏40-75份、钠土或陶土或钙土 10-25份、纸纤维或皮革纤维 10份、硅酸钠或硅酸镁或硅酸铝或二氧化硅3-6份、氯化钙或石灰或碳酸钙5-15份、氢氧化 钠1. 6-6份。
2. 根据权利要求1所述的高失水固化堵漏剂，其特征在于包括以下重量份数的各组 分：粉煤灰或焦炭灰或石灰灰或煤渣40份、石膏60份、钠土或陶土或钙土 20份、纸纤维或 皮革纤维10份、硅酸钠或硅酸镁或硅酸铝或二氧化硅3份、氯化钙或石灰或碳酸钙6份、氢 氧化钠1. 6份。
3. 根据权利要求2所述的高失水固化堵漏剂，其特征在于包括以下重量份数的各组 分：粉煤灰40份、石膏60份、钠土 20份、纸纤维10份、硅酸钠3份、氯化钙6份、氢氧化钠 1.6 份。
4. 权利要求1所述的高失水固化堵漏剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：按配 方含量称取各组分后，机械搅拌半小时，成原料；将原料与水进行混合，每100千克水中加 入25-75千克原料，机械搅拌半小时，形成糊状浆料；将糊状浆料通过水泵压入孔内裂隙地 层，压实成滤饼的同时完成漏失通道的堵塞。
【文档编号】C09K8/42GK104498001SQ201410824799
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月26日 优先权日:2014年12月26日
【发明者】梅春萍, 徐恩泉 申请人:江西省萍乡市安华生物科技有限公司