一种采用交联聚合物凝胶堵漏剂进行中深井堵漏的方法_2

文档序号:9393479阅读:来源:国知局
强度的上升1~2MPa 后,然后完成井眼替浆,防止井眼将钻杆抱死,钻井液累的排量控制在0.2~0.3m3 /min,防 止排量过大对漏层刚形成的胶块形成冲击和破碎,产生不利的影响,导致堵漏失败。⑨井眼 替浆完成后,继续静置悠压12小时,等待胶块达到预定的强度,然后进行承压试验,钻井液 累的累压恢复到漏失前的正常值时,说明堵漏完全成功,可继续进行打钻作业。
[0009] 作为本发明的优选方案,步骤(1)中的原料组分及重量含量如下,精制棉钢盐溶液: 120份、丙締酷胺:75份、过硫酸锭:13份、硫酸姉:2份、P-D-甘露糖醒酸(M):4份、憐酸二 氨锭:1份、复合娃酸盐水泥浆:1〇〇份和混杂型微纤维:150份。
[0010] 作为本发明的优选方案,步骤山中的原料组分及重量含量如下,精制棉钢盐溶液: 120份、丙締酷胺:80份、过硫酸锭:15份、硫酸姉:3份、P-D-甘露糖醒酸(M) :4份、憐酸 二氨锭:1. 2份、复合娃酸盐水泥浆:100份和混杂型微纤维:180份。
[0011] 作为本发明的优选方案,步骤山中的原料组分及重量含量如下,精制棉钢盐溶液: 120份、丙締酷胺:85份、过硫酸锭:17份、硫酸姉:5份、P-D-甘露糖醒酸(M):4份、憐酸二 氨锭:1. 5份、复合娃酸盐水泥浆:100份和混杂型微纤维:200份。
[0012] 作为本发明的优选方案,所述精制棉钢盐的制备方法如下:①准备棉纤维聚合度 为12000~14000的精制棉和重量百分浓度为17. 5~18%的氨氧化钢溶液,精制棉与氨氧 化钢溶液的重量比为5:2 ;②将精制棉投入氨氧化钢溶液中,在6(TC下揽拌并反应1. 5小 时W上,直至呈现均匀的白色悬浮乳液,得到精制棉钢盐初溶液;③对精制棉钢盐初溶液进 行超声微振动30分钟,得到精制棉钢盐溶液,超声频率为20曲Z~30曲Z,超声作用强度为 2.0W/cm2~3.0W/cm2。精制棉与氨氧化钢反应生成精制棉钢盐,使得精制棉内部的得到 充分湿润膨胀,提高了精制棉的反应活性,有利于进一步的交联反应。超声处理可w提高精 制棉钢盐的分子链接支程度,为后续与交联剂提供更多的接支端。反应机理为:
[0013] 作为本发明的优选方案,所述混杂型微纤维由碳酸巧晶须和有机微纤维进行均匀 混杂而成,所述碳酸巧晶须和有机微纤维的混合比为0.8:1。碳酸巧晶须和有机微纤维均匀 分散在交联聚合物凝胶中,与交联聚合物凝胶中的高分子聚合物交联形成相互缠绕的网状 高分子聚合物。碳酸巧晶须为形成"封堵墙"提供物理性的支撑作用,使其强度大幅提升; 有机微纤维与碳酸巧晶须相互缠绕,为形成的"封堵墙"提供物理性的支撑作用,使其强度 大幅提升;同时,增加了 "封堵墙"在受地层压力作用下发生变形时的强度。
[0014] 作为本发明进一步的优选方案,所述碳酸巧晶须的长度20~30ym,直径0. 5~ 1ym,抑值9. 0~9. 5,弹性模量为410~TlOGPa且抗拉强度不低于2. 058GPa;所述有 机微纤维由聚醋纤维和聚丙締纤维组成,聚醋纤维和聚丙締纤维的重量为7:3 ;所述聚醋 纤维的直径20~25ym,长度6~9mm,断裂伸长率> 15%,抗拉强度> 960MPa且弹性 模量>gOOOMPa;所述聚丙締纤维的长度为10~20mm,单丝纤度《2. 2化ex,抗拉强度 > 660MPa,弹性模量> 350MPa。聚丙締纤维可提高"封堵墙"的强度,提高"封堵墙"在受压 变形后的回弹性能。聚醋纤维可改善"封堵墙"的抗疲劳性能、抗裂性能和高溫稳定性能, 可有效提高"封堵墙"的抗拉、抗压、抗剪切、W及抗冲击强度,弥补聚丙締纤维在耐热及耐 老化方面的不足。
[0015] 作为本发明进一步的优选方案,所述聚醋纤维和聚丙締纤维均在6(TC下在亲水整 理剂中浸泡3小时。由于聚醋纤维和聚丙締纤维结构规整但亲水性差,在交联聚合物凝胶 中难W分散均匀,对聚醋纤维和聚丙締纤维采用亲水整理剂进行表面改性处理,可提高其 亲水性能,有利于它们在聚合物凝胶中均匀分散,使形成的"封堵墙"结构及强度均匀。
【具体实施方式】[001引实施例一 本发明的一种采用交联聚合物凝胶堵漏剂进行中深井堵漏的方法,依次包括如下步 骤: 山^下组分及重量含量准备原料,精制棉钢盐溶液:120份、丙締酷胺:75份、过硫酸 锭:13份、硫酸姉:2份、P-D-甘露糖醒酸(M):4份、憐酸二氨锭:1份、复合娃酸盐水泥浆: 100份和混杂型微纤维:150份;所述复合娃酸盐水泥浆的水灰比为0. 44 ; 似精制棉钢盐溶液中加入丙締酷胺,W40化/min的转速进行高速揽拌10分钟使两者 充分混合,然后W3(K)r/min的转速进行中速揽拌,中速揽拌的同时加热至60°C并保持恒 溫; 樹向步骤似的反应产物和反应容器中持续通入氮气,通入氮气3分钟后在保持中速揽 拌且保持在恒溫60°C下,缓慢加入过硫酸锭颗粒,反应直至颗粒物消失后,继续回流反应 1. 5小时; (4)将溫度升高至8(TC并保持恒溫,在保持中速揽拌下,缓慢加入硫酸姉颗粒,然后关闭 反应容器的加料口,提升氮气的充入量,保持反应容器内的压力为1. 3MPa,回流反应3小时 直至反应物呈现白色乳液状,得到交联聚合物凝胶;检测所述交联聚合物凝胶的分子量在 400万W上; 脚在保持中速揽拌的状态下,向上述交联聚合物凝胶中缓慢加入P-D-甘露糖醒酸 (M),加入完毕后继续中速揽拌10分钟,并调节抑值为7 ; 做向步骤脚的反应产物中加入复合娃酸盐水泥浆和混杂型微纤维,中速揽拌15分钟W上直至混合均匀; 仍向步骤做的反应产物中加入憐酸二氨锭,中速揽拌10分钟,得到中深井交联聚合物 凝胶堵漏剂; 佩继续中速揽拌10分钟后,启动钻井液累将上述中深井交联聚合物凝胶堵漏剂经钻 杆输送至漏层,钻井液累的排量为1.5m3/min,且连续输送60m3 ; (9)继续采用钻井液累向钻杆中输送钻井液,直至将钻杆中的中深井交联聚合物凝胶堵 漏剂全部替换为钻井液,然后关闭钻井液累进行静置悠压堵漏60分钟; 朋)重新开启钻井液累进行试压,试压后若未出现井底压力上升,则关闭钻井液累后重 复步骤(1)至(9); ⑩试压后若出现井底压力上升,则关闭钻井液累继续静置悠压20分钟,然后再次启动 钻井液累,且控制钻井液累的排量为0. 2m3/min,将井眼与钻杆之间的中深井交联聚合物 凝胶堵漏剂全部替换为钻井液,当钻井液从井口返出后关闭钻井液累继续进行静置悠压12 小时;静置悠压12小时期间每隔30分钟,向井下补充一次钻井液,至钻井液重新从井口返 出停止; (呀开启钻井液累进行堵漏承压测试,当钻井液累的累压恢复到漏失前的正常值时,继 续进行打钻作业。
[0017] 实施例二 本发明的一种采用交联聚合物凝胶堵漏剂进行中深井堵漏的方法,依次包括如下步 骤: 山^下组分及重量含量准备原料,精制棉钢盐溶液:120份、丙締酷胺:80份、过硫酸 锭:15份、硫酸姉:3份、P-D-甘露糖醒酸(M) :4份、憐酸二氨锭:1. 2份、复合娃酸盐水泥 浆:100份和混杂型微纤维:180份;所述复合娃酸盐水泥浆的水灰比为0. 44 ; 似精制棉钢盐溶液中加入丙締酷胺,W40化/min的转速进行高速揽拌10分钟使两者 充分混合,然后W3(K)r/min的转速进行中速揽拌,中速揽拌的同时加热至60°C并保持恒 溫; 樹向步骤似的反应产物和反应容器中持续通入氮气,通入氮气3分钟后在保持中速揽 拌且保持在恒溫60°C下,缓慢加入过硫酸锭颗粒,反应直至颗粒物消失后,继续回流反应 1. 5小时; (4)将溫度升高至80°C并保持恒溫,在保持中速揽拌下,缓慢加入硫酸姉颗粒,然后关闭 反应容器的加料口,提升氮气的充入量,保持反应容器内的压力为1
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