一种油基钻井液用随钻堵漏剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及石油钻井技术领域，具体涉及一种油基钻井液用随钻堵漏剂及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 油基钻井液钻井具有优异的稳定性和润滑性，并且耐污染能力强，可循环使用，已 成为非常规油气开发必不可少的一项关键技术。尽管油基钻井液抑制性强，但是漏失依然 是油基钻井液钻井过程中不容忽视的问题。现有的专门针对油基钻井液防漏、堵漏技术并 不成熟，常用的堵漏方法有桥浆堵漏、高滤失浆堵漏、凝胶及树脂堵漏、水泥堵漏等，但这些 堵漏方法都需要停钻专门进行堵漏，延长了作业时间，增加作业成本。采用现有的随钻堵漏 材料多为亲水疏油型材料与油基钻井液配伍性差，且长时间使用易发酵变质影响堵漏效 果，不能用于油基钻井液随钻堵漏。
[0003] 中国发明专利申请号为200810224440.X的专利申请中，记载专利名称为一种钻井 液随钻堵漏剂，主要包括植物纤维、沥青、石墨、弱吸水凝胶等；中国发明专利"一种随钻堵 漏剂及其制备方法"（【申请号】200810115975.3)中公开的一种随钻堵漏剂包括以下组分:果 壳粉、石灰石粉、油溶性树脂等；中国发明专利申请号为201410428352.7的专利申请文件 中，记载专利名称为一种油基钻井液裂缝堵漏剂组成为:油溶胀材料、变形颗粒、纤维材料、 堵漏材料、超细碳酸钙、表面活性剂；中国发明专利申请号为201310600221.8的专利申请 中，记载专利名称为一种油基钻井液用微裂缝封堵剂及制备方法，其主要是阳离子乳化沥 青、胶乳沥青、胶乳石蜡与斯盘80按比例配制成基液，混合纳米级、500目、800目碳酸钙、主 封堵剂和辅助封堵剂等。中国发明专利申请号为201410602573.1的专利申请文件中，记载 一种油基钻井液用随钻堵漏剂的制备方法含有丙烯类水溶性有机单体A、水溶性交联剂B和 粉末状无机材料C的水相滴加入含有分散剂E的油D中，乳化后，利用氧化还原引发体系引发 而得稳定悬浮堵漏剂。
[0004] 上述的随钻堵漏剂都存在一定的不足和缺陷：1)选用的随钻堵漏材料多为亲水性 材料，与油基钻井液配伍性差;2)有的堵漏材料是植物性材料，一旦循环时间过长会发产生 发酵降解等现象，不但影响堵漏效果，还会影响油基钻井液性能；3)多采用吸水、吸油膨胀 性堵漏材料，堵漏材料膨胀后随钻使用不易过筛。4)所选用碳酸钙多为300目以下的，只能 用于封堵渗透性漏失地层，在钻遇微裂缝时，封堵能力差;5)堵漏材料粒径分布单一，随钻 堵漏过程中封堵裂缝尺寸必须与孔径相匹配，具有局限性。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种油基钻井液用随钻堵漏 剂及其制备方法，具有防漏堵漏双重功效。
[0006]为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
[0007] 一种油基钻井液用随钻堵漏剂，以质量份数计，包括以下组成，可变形颗粒20-30 份，弹性变形颗粒10-15份，轻质桥架颗粒5-10份，碳酸钙40-70份。
[0008] 在上述技术方案的基础上，所述可变形颗粒以质量份数计，其包括以下组成，高分 子聚合物0-20份，天然沥青20-40份，磺化沥青20-40份，改性沥青20-40份。
[0009] 在上述技术方案的基础上，所述弹性颗粒的材料为弹性石墨。
[0010] 在上述技术方案的基础上，所述轻质架桥颗粒为轻质水泥颗粒。
[0011] 在上述技术方案的基础上，每一份所述碳酸钙为0-20份60目的大理石颗粒、20-40 份100目的大理石颗粒和40-80份300目的大理石颗粒混合物。
[0012] 在上述技术方案的基础上，包括以下步骤，
[0013] 步骤1，制备可变形颗粒；
[0014] 步骤2,制备弹性颗粒；
[0015]步骤3，制备轻质桥架颗粒；
[0016]步骤4，制备碳酸钙颗粒；
[0017] 步骤5,将步骤1制备的可变形颗粒、步骤2制备的弹性颗粒、步骤3制备的轻质桥架 颗粒和步骤4制备的碳酸钙颗粒混合。
[0018] 在上述技术方案的基础上，其中，步骤1中制备可变形颗粒的步
[0019] 骤如下，
[0020] 1)将0-20份的高分子聚合物，20-40份的天然沥青，20-40份的磺化沥青，20-40份 的改性沥青复配得到混合颗粒；
[0021] 2)采用分级筛对步骤1)复配后得到混合颗粒进行分级处理，选取直径在60目以下 的颗粒。
[0022] 在上述技术方案的基础上，其中，步骤2中制备弹性颗粒的步骤 [0023]如下，
[0024] 1)重质沥青或热塑性树脂在350_500°C的温度进行热处理得到炭质中间相；
[0025] 2)用硫酸与浓硝酸的混合液在100°C的温度下对炭质中间相进行热硝化处理得到 硝化炭质中间相；
[0026] 3)在PH<2时对硝化炭质中间相进行析出得到泥状析出物，对该析出物进行过滤、 干燥、造粒后，得到水溶性炭质中间相；
[0027] 4)在300°C下，将水溶性炭质中间相进行膨胀、发泡，再在2400°C以上的温度下进 行石墨化得到弹性石墨，所述弹性颗粒为弹性石墨。
[0028]在上述技术方案的基础上，其中，步骤3中制备轻质桥架颗粒的 [0029] 步骤如下，
[0030] 1)在水泥浆中加入空心玻璃微珠、粉煤灰和微硅粉按照比例调和，调和后的水泥 浆的密度在1.4-2.3之间；
[0031] 2)将调和后的水泥浆在常温状态下养护至一定强度后，采用破碎机进行破碎；
[0032] 3)筛分出60目以下的颗粒即为轻质桥架颗粒。
[0033]在上述技术方案的基础上，步骤4中制备碳酸钙的步骤如下，将0-20份60目的大理 石颗粒、20-40份100目的大理石颗粒和40-80份300目的大理石颗粒复配，其中大理石的酸 溶率大于90 %。
[0034]与现有技术相比，本发明的优点在于：
[0035] (1)本发明的一种油基钻井液用随钻堵漏剂，所采用的堵漏材料全部为惰性材料， 与油基钻井液具有良好的配伍性及环境友好性。
[0036] (2)本发明的一种油基钻井液用随钻堵漏剂具有良好的降滤失效果，能在井壁形 成致密的泥饼从而达到预防渗透性漏失的发生。
[0037] (3)本发明的一种油基钻井液用随钻堵漏剂的粒径经过严格的控制，应用范围广， 可封堵裂缝的同时又不影响正常钻进；
[0038] (4)本发明的一种油基钻井液用随钻堵漏剂采用了刚性材料封堵、变形颗粒和弹 性材料填塞的刚柔并济堵漏原理，能有效的预防起下钻过程中堵漏材料的返吐复漏及诱导 裂缝的发生。
【具体实施方式】
[0039] 下面结合实例进一步说明本发明所提供的一种适合于油基钻井液堵漏的随钻堵 漏剂的组成及其性能，但并不限制本发明。
[0040] 实施例1:
[0041] 本实施例的一种油基钻井液用随钻堵漏剂，以质量份数计，按照以下配比称取各 组分：
[0042] 20份可变形颗粒+10份弹性颗粒+5份轻质桥架颗粒+40份碳酸钙颗粒，其中碳酸钙 颗粒的密度P = 1.40g/cm3
[0043] 一种油基钻井液用随钻堵漏剂的制备方法，将20份可变形颗粒、10份弹性颗粒、5 份轻质桥架颗粒和40份碳酸钙颗粒混合。
[0044] 其中，制备可变形颗粒的步骤如下，
[0045] 1)将0-20份的高分子聚合物，20-40份的天然沥青，20-40份的磺化沥青，20-40份 的改性沥青复配得到混合颗粒；
[0046] 2)采用分级筛对步骤1)复配后得到混合颗粒进行分级处理，选取直径在60目以下 的颗粒。
[0047]其中，制备弹性颗粒的步骤如下，
[0048] 1)重质沥青或热塑性树脂在350_500°C的温度进行热处理得到炭质中间相；
[0049] 2)用硫酸与浓硝酸的混合液在100°C的温度下对炭质中间相进行热硝化处理得到 硝化炭质中间相；
[0050] 3)在PH<2时对硝化炭质中间相进行析出得到泥状析出物，对该析出物进行过滤、 干燥、造粒后，得到水溶性炭质中间相；
[0051] 4)在300°C下，将水溶性炭质中间相进行膨胀、发泡，再在2400°C以上的温度下进 行石墨化得到弹性石墨，所述弹性颗粒为弹性石墨。
[0052] 其中，制备轻质桥架颗粒的步骤如下，
[0053] 1)在水泥浆中加入空心玻璃微珠、粉煤灰和微硅粉按照比例调和，调和后的水泥 浆的密度在1.4-2.3之间；
[0054] 2)将调和后的水泥浆在常温状态下养护至一定强度后，采用破碎机进行破碎；
[0055] 3)筛分出60目以下的颗粒即为轻质桥架颗粒。
[0056] 其中，制备碳酸钙的步骤如下，将0-20份60目的大理石颗粒、20-40份100目的大理 石颗粒和40-80份300目的大理石颗粒复配，其中大理石的酸溶率大于90%。
[0057] 实施例2:
[0058] 本实施例的一种油基钻井液用随钻堵漏剂，以质量份数计，按照以下配比称取各 组分：
[0059] 20份可变形颗粒+15份弹性颗粒+10份轻质桥架颗粒+70份碳酸钙颗粒，其中碳酸 钙颗粒的密度p = l .40g/cm3
[0060] 一种油基钻井液用随钻堵漏剂的制备方法，将20份可变形颗粒、15份弹性颗粒、10 份轻质桥架颗粒和70份碳酸钙颗粒混合。
[0061 ]其中，制备可变形颗粒的步骤如下，
[0062] 1)将0-20份的高分子聚合物，20-40份的天然沥青，20-40份的磺化沥青，20-40份 的改性沥青复配得到混合颗粒；
[0063] 2)采用分级筛对步骤1)复配后得到混合颗粒进行分级处理，选取直径在60目以下 的颗粒。
[0064]其中，制备弹性颗粒的步骤如下，
[0065] 1)重质沥青或热塑性树脂在350_500°C的温度进行热处理得到炭质中间相；
[0066] 2)用硫酸与浓硝酸的混合液在100°C的温度下对炭质中间相进行热硝化处理得到 硝化炭质中间相；
[0067] 3)在PH<2时对硝化炭质中间相进行析出得到泥状析出物，对该析出物进行过滤、 干燥、造粒后，得到水溶性炭质中间相；
[0068] 4)在300°C下，将水溶性炭质中间相进行膨胀、发泡，再在2400