可固結(jié)防漏失封堵劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可固結(jié)防漏失封堵劑，由超細(xì)水泥、可固結(jié)顆粒、碳酸鈣粉、架橋劑、纖維素、調(diào)節(jié)劑和水組成。本發(fā)明可固結(jié)防漏失封堵劑適用于低壓易漏失疏松砂巖油、氣藏封堵和封井措施。本發(fā)明可固結(jié)防漏失封堵劑在疏松砂巖油、氣藏防漏效果好、固結(jié)強(qiáng)度高、懸浮性好，現(xiàn)場施工安全，一次封堵成功率高，有效降低了堵劑用量，縮短占井周期，節(jié)約作業(yè)成本。
【專利說明】可固結(jié)防漏失封堵劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種油田修井用化學(xué)堵劑，該堵劑適用低壓易漏失疏松砂巖油藏、氣藏的封堵和封井措施。
【背景技術(shù)】
[0002]國內(nèi)一些疏松砂巖油、氣藏，由于地層膠結(jié)疏松，非均質(zhì)性強(qiáng)，隨著區(qū)塊開發(fā)地層壓力下降，漏失現(xiàn)象嚴(yán)重，給一次性封堵高水淹層帶來較大難度。針對這個問題國內(nèi)油田近年來研究開發(fā)了一些堵漏劑，封堵效果有所提高，但也暴露出一些問題，如堵劑用量大，一次封堵成功率低，需多次施工才能滿足封堵和封井措施要求。另外施工占井周期長，作業(yè)成本提聞。
[0003]中國發(fā)明專利公開說明書CN102191024A公開了一種可固化堵漏劑，該配方為:可固化材料高爐礦渣35% -50%、高濾失材料硅藻土或粉煤灰5% -15%、纖維材料石棉纖維、棉纖維或玉米芯15-25%、柔彈性膨脹材料彈性輪胎橡膠2% -5%及可酸溶性材料碳酸鈣20% -30%?？晒袒牧细郀t礦渣，粒徑為100目-300目；高濾失材料硅藻土或粉煤灰，粒徑為150目-300目；纖維材料石棉纖維、棉纖維或玉米芯，粒徑為4目-12目；柔彈性膨脹材料彈性輪胎橡膠，粒徑為，80目-100目；可酸溶性材料碳酸鈣，粒徑為400目-800目。該發(fā)明專利堵漏劑中，固體顆粒粒徑分布范圍較窄:80目-800目，不能起到很好的顆粒級配堵漏效果；固體顆粒只有高爐礦渣顆?？晒袒溆囝w粒材料均不固化，因此整個堵劑體系的抗壓強(qiáng)度低，小于lOMPa，不能滿足封堵試壓或油井生產(chǎn)壓差的要求；另外采用的纖維材料為生物纖維材料，易老化，只適用于臨時堵漏措施要求，不能滿足長期封堵要求。
[0004]中國發(fā)明專利公開說明書CN102127403A公開了另一種鉆井高效堵漏劑，該發(fā)明為一種鉆井過程中的堵漏劑，該配方為:核桃殼粉末18% -25%,鋸木面8% -10%,棉子8% -10%，谷殼粉末10% -15%，活性封堵劑20% -30%，彈性橡膠粒15% -25%。核桃殼粉末，采用5目-7目10% -15%和9目-12目核桃殼8-10%混合而成；鋸木面粒徑為小于Imm的鋸木面；棉子殼粒徑為小于Icm的棉子殼；谷殼粒徑為小于2mm的谷殼；活性封堵劑采用HFD-1，其組份重量配比為磺化浙青15% -25%，植物纖維粉末25% -35%, 100目-400目的碳酸鈣40% -60% ;彈性橡膠粒由5目-7目的10% -15%和8目-12目的5% -10%混合而成。該專利堵漏劑，主要采用顆粒級配堵漏原理，防漏失效果較差。另外堵劑中所用的顆粒材料均不固化，主要靠顆粒自身對地層產(chǎn)生物理堵塞，承壓低，只適用于鉆井過程中的堵漏，不能滿足疏松砂巖油、氣藏的封堵和封井措施要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種可固結(jié)防漏失封堵劑，能實現(xiàn)堵漏、封堵一次完成。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明可固結(jié)防漏失封堵劑由下述質(zhì)量配比的組分組成:超細(xì)水泥44.0-56.0份、可固結(jié)顆粒2.6-13.1份、碳酸鈣粉1.7-6.5份、架橋劑0.21-1.35份、纖維素0.06-0.18份、調(diào)節(jié)劑0.24-0.75份、水32.6-40.0份。
[0007]上述超細(xì)水泥由油井水泥加工而成，平均粒徑為3-10 μ m。
[0008]上述可固結(jié)顆粒是一種經(jīng)過涂層處理的可固結(jié)長石，粒徑范圍在0.3mm-1.6mm之間。
[0009]上述碳酸鈣粉為納米碳酸鈣，平均粒徑為100-300nm。
[0010]上述架橋劑是一種有機(jī)合成的纖維，纖維直徑在20 μ m-30 μ m之間。
[0011 ] 上述纖維素是甲基羥丙基纖維素。
[0012]上述調(diào)節(jié)劑為2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物。
[0013]上述水為自來水。
[0014]和現(xiàn)有的堵漏劑相比，本發(fā)明可固結(jié)防漏失封堵劑具有以下優(yōu)點:
[0015]1.本發(fā)明堵劑中含有纖維素，配置好的堵劑懸浮性好，似“溶液”狀，不發(fā)生分層或沉降現(xiàn)象，游離水〈2% ； [0016]2.本發(fā)明堵劑中含有有機(jī)纖維類架橋劑且顆粒粒徑多級分布，粒徑范圍寬:IOOnm-1.6mm,在地層中架橋駐留能力強(qiáng)，具有良好的防漏失性能，堵劑半小時防漏效率大于 95% ；
[0017]3.本發(fā)明堵劑中所有顆粒均為可固結(jié)材料，具有良好固化強(qiáng)度，抗壓強(qiáng)度大于16MPa，能滿足低壓易漏失疏松砂巖油、氣藏封堵和封井措施要求；
[0018]4.本發(fā)明堵劑在30°C _90°C下的凝固時間大于8h，使用安全；
[0019]5.本發(fā)明堵劑已在大港油田、新疆吐哈油田、青海澀北氣田、江蘇劉莊儲氣庫進(jìn)行了 52井次的現(xiàn)場試驗，一次封堵成功率高達(dá)95 %。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合實驗實例及具體應(yīng)用過程對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明:本發(fā)明可固結(jié)防漏失封堵劑所需組分均為工業(yè)用品，可自市場購置。
[0021]本發(fā)明可固結(jié)防漏失封堵劑的制備方法，包括下述步驟:
[0022]1.將纖維素加入水中攪拌，得到均勻分散溶液；
[0023]2.在上一步所得溶液中加入調(diào)節(jié)劑，攪拌均勻；
[0024]3.在上一步所得溶液中加入架橋劑，攪拌均勻；
[0025]4.在上一步所得溶液中加入超細(xì)水泥，攪拌均勻；
[0026]5.在上一步所得溶液中加入碳酸鈣粉，攪拌均勻；
[0027]6.在上一步所得溶液中加入可固結(jié)顆粒，攪拌均勻，即制成本發(fā)明堵劑。
[0028]上述制備過程在攬祥iip中完成。
[0029]本發(fā)明可固結(jié)防漏失封堵劑的原理是:
[0030]1.將架橋堵漏原理和顆粒級配堵漏原理相結(jié)合，通過有機(jī)纖維架橋劑先在漏失性地層架橋形成基本骨架，然后大尺寸毫米級的可固結(jié)顆粒作為一級級配粒子在骨架上進(jìn)行填充，堵塞地層中大的孔隙，其次微米級的超細(xì)水泥和納米碳酸鈣粉分別作為二、三級級配粒子填充細(xì)小孔隙，阻止孔隙壓力下降，保持較高的毛細(xì)管壓力防止竄流發(fā)生，最終在漏失通道口快速形成結(jié)實堵塞，提高易漏失地層的承壓能力；
[0031]2.纖維素為具有表面活性的高分子聚合物，可以增加溶液粘度，起到懸浮固體顆粒的作用；
[0032]3.調(diào)節(jié)劑的加入可以控制堵劑的凝固時間，保證現(xiàn)場施工安全。
[0033]實施例1
[0034]向40.0份自來水中緩慢加入0.15份纖維素，攪拌溶解均勻；在攪拌的條件下依次加入0.24份調(diào)節(jié)劑、0.21份架橋劑、54.5份超細(xì)水泥、2.3份碳酸鈣粉、2.6份可固結(jié)顆粒，攪拌均勻。
[0035]實施例2
[0036]向38.0份自來水中緩慢加入0.11份纖維素，攪拌溶解均勻；在攪拌的條件下依次加入0.31份調(diào)節(jié)劑、0.38份架橋劑、52.0份超細(xì)水泥、4.3份碳酸鈣粉、4.9份可固結(jié)顆粒，攪拌均勻。
[0037]實施例3
[0038]向36.5份自來水中緩慢加入0.15份纖維素，攪拌溶解均勻；在攪拌的條件下依次加入0.35份調(diào)節(jié)劑、1.0份架橋劑、56.0份超細(xì)水泥、1.7份碳酸鈣粉、4.3份可固結(jié)顆粒，攪拌均勻。
[0039]實施例4
[0040]向35.0份自來水中緩慢加入0.18份纖維素，攪拌溶解均勻；在攪拌的條件下依次加入0.42份調(diào)節(jié)劑、1.3份架橋劑、44.0份超細(xì)水泥、6.5份碳酸鈣粉、12.6份可固結(jié)顆粒，攪拌均勻。
[0041]實施例5
[0042]向32.6份自來水中緩慢加入0.06份纖維素，攪拌溶解均勻；在攪拌的條件下依次加入0.59份調(diào)節(jié)劑、1.35份架橋劑、45.8份超細(xì)水泥、6.5份碳酸鈣粉、13.1份可固結(jié)顆粒，攪拌均勻。
[0043]實施例6
[0044]向32.7份自來水中緩慢加入0.13份纖維素，攪拌溶解均勻；在攪拌的條件下依次加入0.75份調(diào)節(jié)劑、1.02份架橋劑、52.4份超細(xì)水泥、6.5份碳酸鈣粉、6.5份可固結(jié)顆粒，攪拌均勻。
[0045]防漏失效率測定:
[0046]在漏失評價儀中加入20-40目石英砂以模擬漏失層，實驗前加入清水加壓
5.0MPa,壓實后測定其初始滲漏能力，然后加入本發(fā)明可固結(jié)防漏失封堵劑溶液，加壓，分別測量5min、30min后的滲漏液量及漏失速率,對比前后滲漏速度,評價防漏能力。具體實驗數(shù)據(jù)見表1:
[0047]表1、不同實施例防漏失效率測定
[0048]
【權(quán)利要求】
1.一種可固結(jié)防漏失封堵劑，其特征是它由下述質(zhì)量配比的組分組成:超細(xì)水泥44.0-56.0份、可固結(jié)顆粒2.6-13.1份、碳酸鈣粉1.7-6.5份、架橋劑0.21-1.35份、纖維素0.06-0.18 份、調(diào)節(jié)劑 0.24-0.75 份、水 32.6-40.0 份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可固結(jié)防漏失封堵劑，其特征是:所述超細(xì)水泥由油井水泥加工而成，平均粒徑為3-10 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可固結(jié)防漏失封堵劑，其特征是:所述可固結(jié)顆粒是一種經(jīng)過涂層處理的可固結(jié)長石，粒徑范圍在0.3mm-1.6mm之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可固結(jié)防漏失封堵劑，其特征是:所述碳酸鈣粉為納米碳酸鈣，平均粒徑為100-300nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可固結(jié)防漏失封堵劑，其特征是:所述架橋劑是一種有機(jī)合成的纖維，纖維直徑在20 μ m-30 μ m之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可固結(jié)防漏失封堵劑，其特征是:所述纖維素是甲基羥丙基纖維素。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可固結(jié)防漏失封堵劑，其特征是:所述調(diào)節(jié)劑為2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可固結(jié)防漏失封堵劑，其特征是:所述水為自來水。
【文檔編號】C09K8/467GK103965847SQ201310033716
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月30日
【發(fā)明者】鄒小萍, 于永生, 代晉光, 劉麗, 王浩, 劉賀, 高鴻賓, 張秋紅 申請人:中國石油天然氣股份有限公司