一种高失水堵漏剂及其制备方法

本发明涉及地质勘探，特别涉及一种高失水堵漏剂及其制备方法。

背景技术：

1、目前，国内外油气勘探开发不断深入，钻井过程中遇到的地层越来越复杂，尤其在钻进压力衰竭、破碎或弱胶结地层、裂缝发育地层及多套压力层系等时，井漏问题非常突出，一旦钻井过程中发生裂缝性、缝洞性等恶性漏失，会造成巨大的经济损失。为了堵住漏层，必须利用堵漏物质在距离井筒很近范围内的漏失通道里建立一道堵塞隔墙，用以隔断漏液的流道。目前常用的堵漏材料有化学凝胶堵漏剂、复合材料堵漏剂、桥接堵漏剂，高失水堵漏剂，不同的堵漏材料各有优缺点。其中高失水堵漏剂配成浆液后进入漏失段，在压差的作用下，迅速失水，形成滤饼，起到密封漏失通道的作用。但是现有技术在实际的运用中，形成的填塞层不能承压，易复漏。

技术实现思路

1、本发明针对以上不足，目的是提供一种封堵裂缝用的高失水堵漏剂及其制备方法。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种高失水堵漏剂及其制备方法，其特征在于，按重量份计由60-70份硅藻土、10-20份生石灰、2-3份固井用g级水泥、5-7份可变形架桥材料、0.1-0.2份弹性材料、0.2-0.3份聚丙烯纤维、10-15份蒙脱土复配而成。

4、所述的弹性材料为边长为2-10mm的正方体或边长、高均为2-10mm的正四面体的聚氨酯海绵。所述的聚丙烯纤维长为1-6mm。

5、所述的可变形架桥材料由5-10份甲基丙烯酸甲酯基笼状低聚倍半硅氧烷，5-15份n-异丙基丙烯酰胺，15-22份丙烯酰胺，2-4份六亚甲基四胺，49-73份去离子水在0.01-0.05份引发剂下反应制得。

6、所述的可变形架桥材料的制备方法，包括以下步骤：

7、在装有机械搅拌器的四口瓶中加入按照重量份计5-10份甲基丙烯酸甲酯基笼状低聚倍半硅氧烷，5-15份n-异丙基丙烯酰胺，15-22份丙烯酰胺，2-4份六亚甲基四胺，49-73份去离子水，60℃搅拌均匀；在氮气保护下，缓慢加入0.01-0.05份引发剂，50-60℃加热反应4-6小时，得到胶液，而后烘干粉碎，得到所述的可变形架桥材料。

8、所述的引发剂选为过硫酸铵、过硫酸钾或偶氮二异丁基脒二盐酸盐。

9、本发明的高效失水堵漏剂的应用方法为向清水中加入重量比为20-25％的高失水堵漏剂，用于封堵井漏。

10、本发明的有益效果是：

11、1、本发明制得的高失水堵漏剂作用到封堵层后，封堵层承压能力高，封堵效果好。使用的聚氨酯海绵可压缩可变形，容易进入漏失通道，并且由于体积可变更易于停留在漏失通道中成为有效的架桥物质。

12、2、所述的可变形架桥材料的主体结构为低聚倍半硅氧烷，其为六面体纳米结构，可进入地层的微孔和微裂缝起到封堵效果。同时，n-异丙基并酰胺和丙烯酰胺的分子链中均含有大量的酰胺基，酰胺基可与地层中的粘土颗粒相互作用，使整个封堵剂吸附于地层表面，防止脱落，起到了好的架桥作用。

13、3、所述的可变形材料分子链中的n-异丙基丙烯酰胺由于分子内同时有亲水性的酰胺基和疏水性的异丙基，使其均聚物具有温度敏感性，在临界溶解温度(40-65℃)以下，溶于水；临界温度以上，大分子链中的极性基团水化程度减少，疏水链段从溶液中析出，产生分子内和分子间缔合，呈凝胶状，具有好的封堵性能和抗温和抗盐性能。

14、4、六亚甲基四胺，又名乌洛托品，在低温下比较稳定，所以在合成过程中，六亚甲基四胺并没有参与反应(50-60℃)，当堵漏剂到达地层下部漏失层，温度在100℃的层位时，六亚甲基四胺在高温环境中(100℃以上)会分解生成甲醛，甲醛能与酰胺基团发生反应，使聚丙烯酰胺-n-异丙烯酰胺发生交联，形成凝胶，提高架桥材料的抗温能力。

15、5、本发明的高失水承压堵漏剂在进入漏层后快速失水，形成厚泥饼，起到快速堵漏的作用，对于不同宽度的裂缝均具有快速失水的特性，具有很强的承压堵漏能力，承压能力可达5mpa以上。

技术特征：

1.一种高失水堵漏剂及其制备方法，其特征在于，按重量份计由60-70份硅藻土、10-20份生石灰、2-3份固井用g级水泥、5-7份可变形架桥材料、0.1-0.2份弹性材料、0.2-0.3份聚丙烯纤维、10-15份蒙脱土复配而成。

2.如权利要求1所述的一种高失水堵漏剂及其制备方法，其特征在于，所述的可变形架桥材料的制备方法，包括以下步骤：

3.如权利要求2所述的一种高失水堵漏剂及其制备方法，所述的引发剂选为过硫酸铵、过硫酸钾或偶氮二异丁基脒二盐酸盐。

技术总结
本发明公开了一种高失水堵漏剂及其制备方法，包括60‑70份硅藻土、10‑20份生石灰、2‑3份固井用G级水泥、5‑7份可变形架桥材料、0.1‑0.2份弹性材料、0.2‑0.3份聚丙烯纤维、10‑15份蒙脱土。所述可变形架桥材料由甲基丙烯酸甲酯基笼状低聚倍半硅氧烷、N‑异丙基丙烯酰胺、丙烯酰胺、六亚甲基四胺反应制得。所述的堵漏剂具有封堵快、承压好、成本低的优点。

技术研发人员：李广环,龙涛,张苏
受保护的技术使用者：广东石油化工学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15