本發(fā)明涉及油井堵漏領(lǐng)域，特別涉及一種脲醛樹(shù)脂堵漏劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

鉆井是油井開(kāi)發(fā)過(guò)程中的重要步驟，鉆井時(shí)，為了保持清潔井底、平衡井壁壓力、冷卻并潤(rùn)滑鉆頭及鉆柱等，需要向油井中倒入循環(huán)沖洗介質(zhì)，即鉆井液。但由于地層中常存在一些裂縫或微裂縫，導(dǎo)致鉆井液在地層中漏失嚴(yán)重，無(wú)法循環(huán)使用，甚至造成鉆井失敗。所以，在鉆井過(guò)程中需要對(duì)地層中的裂縫進(jìn)行封堵，以避免鉆井液的漏失和浪費(fèi)，保證鉆井的正常進(jìn)行。因此，提供一種鉆井堵漏劑是十分必要的。

現(xiàn)有技術(shù)提供了一種鉆井堵漏劑，該鉆井堵漏劑包括：水泥或石灰、礦渣、膨潤(rùn)土、石膏和酸性物質(zhì)。通過(guò)將酸性物質(zhì)放入自來(lái)水中，攪拌均勻；然后，將水泥或石灰、礦渣、膨潤(rùn)土和石膏放入攪拌機(jī)中攪拌均勻并倒入自來(lái)水中，即配制得到的密度為1.2～2.0g/cm³的鉆井堵漏劑溶液。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下技術(shù)問(wèn)題：

采用現(xiàn)有技術(shù)提供的鉆井堵漏劑進(jìn)行堵漏時(shí)，需將井下的鉆頭取出，再重新下入光桿，以將水泥或石灰擠入井中，過(guò)程繁瑣，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，導(dǎo)致施工成本較高，且該鉆井堵漏劑的堵漏成功率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供了一種堵漏速度快、防漏效果好，且操作簡(jiǎn)便的脲醛樹(shù)脂堵漏劑，具體技術(shù)方案如下：

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種脲醛樹(shù)脂堵漏劑，其特征在于，所述脲醛樹(shù)脂堵漏劑包括：體積比為1∶(0.8-1.2)的a液和b液。

所述a液包括：尿素、氯化銨、水，在所述a液中，所述尿素的濃度為29.6 g/ml-35.8g/ml，所述氯化銨的濃度為1.4g/ml-3.0g/ml。

所述b液為質(zhì)量濃度為35％-40％的甲醛溶液，所述甲醛與所述尿素的摩爾比為1.65-1.94。

具體地，作為優(yōu)選，所述a液與所述b液的體積比為1∶1。所述a液中，所述尿素的濃度為31.5g/ml-34.0g/ml，所述氯化銨的濃度為1.8g/ml-2.5g/ml；所述b液為質(zhì)量濃度為36％-38％的甲醛溶液，所述甲醛與所述尿素的摩爾比為1.70-1.85。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種脲醛樹(shù)脂堵漏劑的制備方法，包括如下步驟：

向反應(yīng)容器中加入尿素、氯化銨和水，攪拌均勻，得到a液，然后向所述a液中加入b液，在20-25℃下反應(yīng)，使所述a液中的尿素與所述b液中的甲醛生成脲醛樹(shù)脂，攪拌均勻，得到所述脲醛樹(shù)脂堵漏劑。

第三方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種脲醛樹(shù)脂堵漏劑在鉆井堵漏過(guò)程中的應(yīng)用。

具體地，作為優(yōu)選，每50m井段注入3-4m³的所述脲醛樹(shù)脂堵漏劑。

具體地，作為優(yōu)選，所述脲醛樹(shù)脂堵漏劑的注入速度為5-10l/s。

具體地，作為優(yōu)選，所述脲醛樹(shù)脂堵漏劑通過(guò)鉆頭的水眼或從井口注入井內(nèi)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是：

本發(fā)明實(shí)施例提供的脲醛樹(shù)脂堵漏劑，通過(guò)將尿素溶于水中，并將氯化銨作為固化劑，得到a液，同時(shí)，采用甲醛溶液作為b液，通過(guò)將a液與b液混合，得到脲醛樹(shù)脂堵漏劑。a液中的尿素與b液中的甲醛能夠快速發(fā)生縮聚反應(yīng)，生成脲醛樹(shù)脂，以對(duì)地層中的裂縫進(jìn)行快速封堵。通過(guò)將甲醛與尿素的摩爾比設(shè)置為1.65-1.94，以使生成的脲醛樹(shù)脂具有較高的強(qiáng)度和耐久性，避免對(duì)同一漏失地層進(jìn)行多次重復(fù)堵漏。可見(jiàn)，本發(fā)明實(shí)施例提供的脲醛樹(shù)脂堵漏劑，堵漏速度快、防漏效果好，且操作簡(jiǎn)便，便于規(guī)模化推廣應(yīng)用。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種脲醛樹(shù)脂堵漏劑，該脲醛樹(shù)脂堵漏劑包括：體積比為1∶(0.8-1.2)的a液和b液。其中，a液包括：尿素、氯化銨、水，在a液中，尿素的濃度為29.6g/ml-35.8g/ml，氯化銨的濃度為1.4g/ml-3.0g/ml。b液為質(zhì)量濃度為35％-40％的甲醛溶液，甲醛與尿素的摩爾比為1.65-1.94。

本發(fā)明實(shí)施例提供的脲醛樹(shù)脂堵漏劑，通過(guò)將尿素溶于水中，并將氯化銨作為固化劑，得到a液，同時(shí)，采用甲醛溶液作為b液，通過(guò)將a液與b液混合，得到脲醛樹(shù)脂堵漏劑。a液中的尿素與b液中的甲醛能夠快速發(fā)生縮聚反應(yīng)，生成脲醛樹(shù)脂，以對(duì)地層中的裂縫進(jìn)行快速封堵。通過(guò)將甲醛與尿素的摩爾比設(shè)置為1.65-1.94，以使生成的脲醛樹(shù)脂具有較高的強(qiáng)度和耐久性，避免對(duì)同一漏失地層進(jìn)行多次重復(fù)堵漏?？梢?jiàn)，本發(fā)明實(shí)施例提供的脲醛樹(shù)脂堵漏劑，堵漏速度快、防漏效果好，且操作簡(jiǎn)便，便于規(guī)?；茝V應(yīng)用。

具體地，a液與b液的體積比優(yōu)選為1∶1。a液中，尿素的濃度為31.5g/ml-34.0g/ml，氯化銨的濃度為1.8g/ml-2.5g/ml，氯化銨作為固化劑，有利于脲醛樹(shù)脂的固化，縮短固化時(shí)間，使堵漏過(guò)程更省時(shí)。b液為質(zhì)量濃度為36％-38％的甲醛溶液。其中，甲醛與尿素的摩爾比為1.70-1.85，通過(guò)較高的摩爾比可以提高脲醛樹(shù)脂的強(qiáng)度，縮短脲醛樹(shù)脂的固化時(shí)間，以使該脲醛樹(shù)脂堵漏劑能對(duì)地層中的裂縫進(jìn)行快速、牢固地封堵。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種脲醛樹(shù)脂堵漏劑的制備方法，包括如下步驟：

向反應(yīng)容器中加入尿素、氯化銨和水，攪拌均勻，得到a液，然后向a液中加入b液，在20-25℃下反應(yīng)，使a液中的尿素與b液中的甲醛生成脲醛樹(shù)脂，攪拌均勻，得到脲醛樹(shù)脂堵漏劑。

第三方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了脲醛樹(shù)脂堵漏劑在鉆井堵漏過(guò)程中的應(yīng)用。

具體地，每50m井段注入3-4m³的脲醛樹(shù)脂堵漏劑，注入速度為5-10l/s。更詳細(xì)地，脲醛樹(shù)脂堵漏劑的固化時(shí)間為20-60min，根據(jù)堵漏劑泵入井中的量可以對(duì)固化時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，與注入量和注入速度相配合，以適應(yīng)不同的井深，保證堵漏劑在到達(dá)目的地層后再開(kāi)始固化。該脲醛樹(shù)脂堵漏劑的候凝時(shí)間一般為1-2h，若注入量較大，候凝時(shí)間會(huì)相應(yīng)延長(zhǎng)。而水泥類堵漏劑的候凝時(shí)間則 一般為5-8h，相比之下，脲醛樹(shù)脂堵漏劑的候凝時(shí)間大幅縮短，節(jié)省了堵漏的時(shí)間，使油井經(jīng)過(guò)堵漏后能夠盡快進(jìn)入下一步的鉆井施工，使鉆井的平均工期縮短了5天/井。

具體地，本發(fā)明實(shí)施例還提供的脲醛樹(shù)脂堵漏劑，可以通過(guò)鉆頭上的水眼注入井內(nèi)，無(wú)需將鉆頭和鉆具整體取出，使注入過(guò)程更加簡(jiǎn)便、快捷。同時(shí)，該脲醛樹(shù)脂堵漏劑也可以從進(jìn)口直接注入井內(nèi)，縮短了堵漏施工的時(shí)間，提高堵漏效率。采用該脲醛樹(shù)脂堵漏劑進(jìn)行堵漏，一次堵漏的總費(fèi)用約為1萬(wàn)元，而用水泥類堵漏劑堵漏的成本則在2萬(wàn)元左右，可見(jiàn)，采用該脲醛樹(shù)脂堵漏劑進(jìn)行堵漏，使堵漏成本降低，平均每口井的堵漏成本降低22萬(wàn)元，節(jié)省了大量資金。

以下將通過(guò)具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述：

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供了一種脲醛樹(shù)脂堵漏劑，包括體積比為1∶0.8的a液和b液。其中，a液包括：尿素、氯化銨、水，尿素的質(zhì)量濃度為29.6g/ml、氯化銨的質(zhì)量濃度為1.4g/ml；b液為質(zhì)量濃度為35％的甲醛溶液，甲醛與尿素的摩爾比為1.94。

該脲醛樹(shù)脂堵漏劑通過(guò)如下步驟制備：向反應(yīng)容器中加入尿素、氯化銨和水，攪拌均勻，得到a液，然后向a液中加入b液，在20℃下反應(yīng)，使a液中的尿素與b液中的甲醛生成脲醛樹(shù)脂，攪拌均勻，得到脲醛樹(shù)脂堵漏劑。該脲醛樹(shù)脂堵漏劑的初始溫度為14℃，濁點(diǎn)溫度為28℃。

為了對(duì)本實(shí)施例提供的脲醛樹(shù)脂堵漏劑的性能進(jìn)行驗(yàn)證，選擇老君廟油田l油藏2+3試驗(yàn)區(qū)的編號(hào)為f216-1-4p的油井，井深為138.16m，對(duì)其進(jìn)行堵漏處理。堵漏前，該井出現(xiàn)失返現(xiàn)象，從井深41.85m開(kāi)始漏失10次，共漏失了206m³的鉆井液。通過(guò)水泥對(duì)其進(jìn)行了兩次堵漏處理，共消耗了17m³的水泥，堵漏仍不成功。將本實(shí)施例提供的脲醛樹(shù)脂堵漏劑通過(guò)井口注入到油井內(nèi)，共注入8.3m³的脲醛樹(shù)脂堵漏劑，注入速度為5l/s，固化時(shí)間為50min，候凝時(shí)間為4.5h。堵漏結(jié)束后，用鉆頭鉆通井下20-108m，有白色的脲醛樹(shù)脂返出，說(shuō)明脲醛樹(shù)脂堵漏劑已經(jīng)將油井周圍地層中的裂縫堵住。同時(shí)，再次向井中注入鉆井液后，返回的鉆井液量基本與注入時(shí)相等，說(shuō)明堵漏成功。

實(shí)施例2

本實(shí)施例提供了一種脲醛樹(shù)脂堵漏劑，包括體積比為1∶1的a液和b液。其中，a液包括：尿素、氯化銨、水，尿素的質(zhì)量濃度為32.5g/ml、氯化銨的質(zhì)量濃度為2.3g/ml；b液為質(zhì)量濃度為37％的甲醛溶液，甲醛與尿素的摩爾比為1.78。

該脲醛樹(shù)脂堵漏劑通過(guò)如下步驟制備：向反應(yīng)容器中加入尿素、氯化銨和水，攪拌均勻，得到a液，然后向a液中加入b液，在23℃下反應(yīng)，使a液中的尿素與b液中的甲醛生成脲醛樹(shù)脂，攪拌均勻，得到脲醛樹(shù)脂堵漏劑。該脲醛樹(shù)脂堵漏劑的初始溫度為14℃，濁點(diǎn)溫度為28℃。

為了對(duì)本實(shí)施例提供的脲醛樹(shù)脂堵漏劑的性能進(jìn)行驗(yàn)證，選擇老君廟油田l油藏2+3試驗(yàn)區(qū)的編號(hào)為h199-8-3p的油井，井深為95m，對(duì)其進(jìn)行堵漏處理。堵漏前，該井出現(xiàn)失返現(xiàn)象，漏失密度為每注入1.05t鉆井液漏失30m³。通過(guò)30m³的水泥對(duì)其進(jìn)行堵漏處理，堵漏不成功。將本實(shí)施例提供的脲醛樹(shù)脂堵漏劑通過(guò)鉆頭的水眼從井底注入到油井內(nèi)，共注入4m³的脲醛樹(shù)脂堵漏劑，注入速度為8l/s，固化時(shí)間為55min，候凝時(shí)間為2h。堵漏結(jié)束后，再次向井中注入鉆井液后，返回的鉆井液量基本與注入時(shí)相等，說(shuō)明堵漏成功。

實(shí)施例3

本實(shí)施例提供了一種脲醛樹(shù)脂堵漏劑，包括體積比為1∶1.2的a液和b液。其中，a液包括：尿素、氯化銨、水，尿素的質(zhì)量濃度為35.8g/ml、氯化銨的質(zhì)量濃度為3.0g/ml；b液為質(zhì)量濃度為40％的甲醛溶液，甲醛與尿素的摩爾比為1.65。

該脲醛樹(shù)脂堵漏劑通過(guò)如下步驟制備：向反應(yīng)容器中加入尿素、氯化銨和水，攪拌均勻，得到a液，然后向a液中加入b液，在25℃下反應(yīng)，使a液中的尿素與b液中的甲醛生成脲醛樹(shù)脂，攪拌均勻，得到脲醛樹(shù)脂堵漏劑。該脲醛樹(shù)脂堵漏劑的初始溫度為18℃，濁點(diǎn)溫度為35℃。

為了對(duì)本實(shí)施例提供的脲醛樹(shù)脂堵漏劑的性能進(jìn)行驗(yàn)證，選擇老君廟油田l油藏2+3試驗(yàn)區(qū)的編號(hào)為f194-4-4p的油井，井深為104m，對(duì)其進(jìn)行堵漏處理。堵漏前，該井出現(xiàn)失返現(xiàn)象，從井深20m開(kāi)始漏失4次，共漏失了80m³的鉆井液。通過(guò)水泥對(duì)其井底進(jìn)行了兩次堵漏處理，堵漏仍不成功。將本實(shí)施例提供的脲醛樹(shù)脂堵漏劑通過(guò)井口注入到油井內(nèi)，共注入4.3m³的脲醛樹(shù)脂堵漏劑，注 入速度為10l/s，其固化時(shí)間為24min，候凝時(shí)間為1h。堵漏結(jié)束后，用鉆頭鉆通井下50m，有白色的脲醛樹(shù)脂返出，說(shuō)明脲醛樹(shù)脂堵漏劑已經(jīng)將油井周圍地層中的裂縫堵住。同時(shí)，再次向井中注入鉆井液后，返回的鉆井液量基本與注入時(shí)相等，說(shuō)明堵漏成功。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。