一種耐高溫凝膠堵漏劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種凝膠堵漏劑,尤其設(shè)及一種耐高溫凝膠堵漏劑。
【背景技術(shù)】
[0002] 井漏是指在石油、天然氣勘探開發(fā)過程中,鉆井液、修井液、固井水泥漿等發(fā)生漏 失進(jìn)入地層的一種井下復(fù)雜情況,井漏會(huì)影響鉆井作業(yè)周期,若損害了儲(chǔ)層還會(huì)影響油氣 井的產(chǎn)量。目前堵漏劑的種類繁多,大多數(shù)的堵漏劑存在累入地層的效率低、應(yīng)用于含水量 較高的地層時(shí)會(huì)被稀釋沖走等問題。此外,常見的凝膠堵漏劑對(duì)于高溫地層W及礦化度較 高的地層有局限性。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 針對(duì)上述問題,本發(fā)明提供了一種耐高溫凝膠堵漏劑,該堵漏劑具有較好的耐溫 性、耐鹽性,且抗水性能良好。
[0004] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005] 堵漏劑由田菁膠、鐵酸醋、簇甲基纖維素、聚丙締酷胺、固相顆粒和蒸饋水按重 量份數(shù)比制備而成,田菁膠:鐵酸醋:簇甲基纖維素:聚丙締酷胺:固相顆粒:蒸饋水= 0. 3-0. 8 :0. 1-0. 4 :0. 2-0. 6 :0. 2-0. 6 :3-8 :90-96。
[0006] 所述的田菁膠、鐵酸醋、簇甲基纖維素、聚丙締酷胺、固相顆粒和蒸饋水優(yōu)選重量 份數(shù)比為,田菁膠:鐵酸醋:簇甲基纖維素:聚丙締酷胺:固相顆粒:蒸饋水=0. 5 :0. 25 : 0. 4 :0. 4 :5 :93. 45。
[0007] 所述的固相顆粒為花生殼或核桃殼或其組合。
[0008] 本發(fā)明提供的凝膠堵漏劑具有W下優(yōu)點(diǎn):
[0009] 1、該該凝膠堵漏對(duì)20~40目砂床具有良好的耐鹽性。凝膠的封堵能力隨著孔隙 的變小而增強(qiáng)。25°C、80°C、100°C、120°C時(shí)封堵效果良好。
[0010] 2、該凝膠堵漏劑可抗120°C高溫、耐鹽性良好。選用田菁膠作為主聚合物,鐵酸醋 作為交聯(lián)劑,配制出一種新型凝膠堵漏劑,具有耐高溫性能。
[0011] 3、不受漏失通道大小及形狀限制,可通過擠壓變形進(jìn)入其中,提高堵漏劑的利用 率,且抗水性能良好。
【附圖說明】
[0012] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0013] 圖1是不同溫度下20~40目砂床凝膠的封堵效果示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明:
[0015] 本發(fā)明確定配方為0.5wt%田菁膠、0.25wt%鐵酸醋、0.4wt%簇甲基纖維素、 0. 4wt%聚丙締酷胺、5wt%固相顆?;ㄉ鷼?、93. 45%蒸饋水。對(duì)高溫地層進(jìn)行性能評(píng)價(jià)既 可W檢測(cè)堵漏劑的實(shí)用性,也能確保本堵漏劑符合現(xiàn)場(chǎng)施工要求,同時(shí)為現(xiàn)場(chǎng)施工堵漏劑 的配置提供參考。
[0016] 1、堵漏劑凝凝膠體系選擇
[0017] 聚合物分子鏈通過化學(xué)鍵與高價(jià)金屬離子發(fā)生聯(lián)接,形成一種可用來包裹自由水 的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),如圖1,即凝膠體,該空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的粘彈性較高,一般情況下,高分子鏈 間化學(xué)鍵交聯(lián)的數(shù)量決定了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的大小。 陽〇1引 (1)降濾失劑配比確定
[0019] 分別向0.5%田菁膠+0.25%鐵酸醋的凝膠體系及添加不同量的降濾失劑,在 25°C(常溫)下測(cè)試其成膠時(shí)間及粘度,測(cè)試結(jié)果如表1。
[0020] 由表1可知固定田菁膠的用量為0. 5 %,鐵酸醋的用量為0. 25 %,隨著CMC添加量 從0. 1%梯度增加到0. 5%,凝膠的成膠時(shí)間從比20min減少到50min,粘度由67000mPa'S 增加到72000mPa·S,運(yùn)是因?yàn)殍F酸醋與水發(fā)生水解反應(yīng),裂解出異丙醇并生成一種活性徑 基馨合物,運(yùn)種馨合物可W與纖維素反應(yīng)形成膠體。CMC加量為0. 5%時(shí),成膠時(shí)間過快,為 保證成膠時(shí)間在1~地,確定CMC的添加量為0. 4%。
[0021] 2、高溫穩(wěn)定劑配比
[0022] 加入交聯(lián)劑鐵酸醋后,凝膠聚合物開始與鐵酸醋發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),隨著時(shí)間的增加, 凝膠的粘度開始逐漸變大,最后形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),開始時(shí),凝膠為初凝膠,網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較 低,挑掛性較弱。隨著時(shí)間的增加,自由水被完全包裹到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中,凝膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)隨之 加強(qiáng),粘彈性也增強(qiáng),此時(shí)可完全挑掛。 陽02引分別向0. 5%田菁膠+0. 25%鐵酸醋+0. 4%CMC的凝膠體系及添加不同量的高溫 穩(wěn)定劑A,將該凝膠體系放入老化罐中,再將老化罐放入便攜式滾子加熱爐中,在12(TC下 熱滾16h,測(cè)得熱滾后凝膠的粘度如表2。
[0024]由表2可知熱滾前凝膠的粘度為69000mPa'S,沒添加A時(shí)在120°C下熱滾16h后 凝膠的粘度為22000mPa·S,隨著A加量從0. 1 %梯度增加到0. 4%,熱滾后凝膠的粘度從 35000mPa·S增加到43000mPa·S,可知高溫穩(wěn)定劑A抗溫性能良好,同時(shí),我們可W看出添 加A后,粘度增加的梯度分別為2000mPa·s、3000mPa·s、3000mPa·S,運(yùn)是因?yàn)殡S著A加 量的增加,凝膠的耐溫能力得到了提高,隨著A加量從0. 4%梯度增加到0. 5%,熱滾后凝膠 的粘度沒有變化。確定出A的加量為0. 4%,最終確定出凝膠體系的配方為:0. 5%田菁膠 +0.25%鐵酸醋+0.4%〔1〔+0.4%八。 陽0巧]3、抑值對(duì)凝膠成膠的影響
[00%] 抑值是影響凝膠成膠時(shí)間及粘度的主要因素,向基液中添加不同量的鹽酸 (肥1)、氨氧化鋼(化地),分別將抑值調(diào)至為5,6, 7,8。在25°C(常溫)時(shí),分別測(cè)試配方 為0. 5%田菁膠+0. 25%鐵酸醋+0. 4%CMC+0. 4%A的凝膠體系在不同抑值下的成膠時(shí)間 及粘度,如表3。
[0027] 4、堵漏劑抗高溫性能評(píng)價(jià)
[002引將配好的凝膠體系置于電熱恒溫水浴鍋里,分別調(diào)節(jié)溫度至40°c、6(rc、8(rc、 100°C、120°C、140°C,待溫度穩(wěn)定時(shí),測(cè)試該凝膠堵漏劑在不同溫度下成膠時(shí)間。凝膠堵漏 劑在 40°C、60°C、80°C、100°C、120°C、140°C下的成膠時(shí)間如表 4。
[0029] 5、120°C時(shí)20~40目砂床封堵效果評(píng)價(jià)
[0030] 配制300血該凝膠堵漏劑,選用20~40目的砂床,分別在0.lMPa、0. 2MPa、 0. 3MPa、0. 4MPa下測(cè)量25°C(常溫)、80°C、100°C、120°C、150°C時(shí)漏失量,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表 5-9所示。
[0031]由表5-9可知,25°(:、80°(:、100°(:、120°(:時(shí)封堵效果良好,150°(:時(shí)在0.21口曰、 0. 3MPa、0. 4MPa下,漏失量均為280血,漏失量偏大,總和考慮,該凝膠抗溫能力達(dá)120°C。 陽0巧實(shí)施例2
[0033] 堵漏劑由田菁膠、鐵酸醋、簇甲基纖維素、聚丙締酷胺、花生殼和蒸饋水按重量份 數(shù)比制備而成,田菁膠:鐵酸醋:簇甲基纖維素:聚丙締酷胺:花生殼:蒸饋水=0. 3 :0. 1 : 0. 2 :0. 2 :3 :90〇
[0034] 實(shí)施例3
[0035] 堵漏劑由田菁膠、鐵酸醋、簇甲基纖維素、聚丙締酷胺、核桃殼和蒸饋水按重量份 數(shù)比制備而成,田菁膠:鐵酸醋:簇甲基纖維素:聚丙締酷胺:核桃殼:蒸饋水=0. 8 :0. 4 : 0. 6 :0. 6 :8 :96。
[0036] 實(shí)施例4
[0037] 堵漏劑由田菁膠、鐵酸醋、簇甲基纖維素、聚丙締酷胺、花生殼、核桃殼和蒸饋水按 重量份數(shù)比制備而成,田菁膠:鐵酸醋:簇甲基纖維素:聚丙締酷胺:花生殼:核桃殼:蒸饋 水=0. 3 :0. 4 :0. 6 :0. 2 :1 :2 :90。 陽03引表1田菁膠與鐵酸醋的聚合物與不同加量的CMC在25°C的成膠時(shí)間及粘度
[0039]
[0040] 表2 120°C熱滾16h后凝膠的粘度與熱滾前進(jìn)行對(duì)比 [0041 ]
[00創(chuàng)表3該凝膠體系在不同抑值下成膠的時(shí)間及粘度
[0043]
[0044]表 4 凝膠體系在 40°C、60°C、80°C、100°C、120°C、140°C的成膠時(shí)間
[0045]
[0046] 表5 25°C時(shí)凝膠體系在0. lMPa、0. 2MPa、0. 3MPa、0. 4MPa壓力下的漏失量 [00471
柳4引 表6 80°C時(shí)凝膠體系在0.lMPa、0. 2MPa、0. 3MPa、0. 4MPa壓力下的漏失量
[0049]
[0050] 表7 100°C時(shí)凝膠體系在0. lMPa、0. 2MPa、0. 3MPa、0. 4MPa壓力下的漏失量
[0051]
陽化引表8 120°C時(shí)凝膠體系在0. lMPa、0. 2MPa、0. 3MPa、0. 4MPa壓力下的漏失量
[0053]
[0054] 表9 l5〇°C時(shí)凝膠體系在0. lMPa、0. 2MPa、0. 3MPa、0. 4MPa壓力下的漏失量 陽化引
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種耐高溫凝膠堵漏劑,其特征在于由田箐膠、鈦酸酯、羧甲基纖維素、聚丙烯酰胺、 固相顆粒和蒸餾水按重量份數(shù)比制備而成,田箐膠:鈦酸酯:羧甲基纖維素:聚丙烯酰胺: 固相顆粒:蒸餾水=0· 3-0. 8 :0· 1-0. 4 :0· 2-0. 6 :0· 2-0. 6 :3-8 :90-96。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐高溫凝膠堵漏劑,其特征在于所述的田箐膠、鈦酸酯、 羧甲基纖維素、聚丙烯酰胺、固相顆粒和蒸餾水優(yōu)選重量份數(shù)比為,田箐膠:鈦酸酯:羧甲 基纖維素:聚丙烯酰胺:固相顆粒:蒸餾水=0. 5 :0. 25 :0. 4 :0. 4 :5 :93. 45。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種耐高溫凝膠堵漏劑,其特征在于所述的固相顆粒為 花生殼或核桃殼或其組合。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種耐高溫凝膠堵漏劑,其特征在于由田箐膠、鈦酸酯、羧甲基纖維素、聚丙烯酰胺、固相顆粒和蒸餾水按重量份數(shù)比制備而成。該凝膠堵漏劑可抗120℃高溫、耐鹽性良好。該堵漏劑不受漏失通道大小及形狀限制,可通過擠壓變形進(jìn)入其中,提高堵漏劑的利用率,且抗水性能良好。此外,常見的凝膠堵漏劑對(duì)于高溫地層以及礦化度較高的地層有局限性,新研制的凝膠堵漏劑擬嘗試提高其耐溫性、耐鹽性。
【IPC分類】C09K8/44
【公開號(hào)】CN105331340
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510794977
【發(fā)明人】潘一, 張然, 溫崢, 楊雙春, 佟樂, 李劍虹, 李存磊, 王家駿
【申請(qǐng)人】遼寧石油化工大學(xué)
【公開日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2015年11月18日