一种吸水膨胀堵漏材料及其制备方法技术

技术编号:13923535 阅读:103 留言:0更新日期:2016-10-28 01:37
本发明专利技术公开了一种吸水型膨胀堵漏材料及其制备方法。所述堵漏材料的原料配比按如下质量百分比计算:吸水膨胀材料30~60%,交联剂5~20%,惰性材料30~55%。所制备方法括下列步骤:1).按配方量分别准备各组分原料;2).在常温、常压条件下,将步骤1)的各原料组分混合搅拌均匀,得吸水型膨胀堵漏材料。本发明专利技术能在漏失地层发生吸水膨胀,进而通过填充堵塞和挤紧压实的双重作用,对漏失地层形成稳定、可靠、有效地优异封堵;而且,它能够在钻井现场实现轻松、方便地配置,工艺简单、易行,成本低;此外,它不会对水基钻井液的性能造成影响,还能实现相对轻松、方便的解堵。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油气田钻井用堵漏材料,具体是一种吸水膨胀堵漏材料,以及该堵漏材料的制备方法。
技术介绍
随着钻井迅速发展和钻探区块复杂性的增加,井漏出现的频率越来越高,井漏问题日益突出。井漏是制约油气田勘探开发速度的主要技术瓶颈,其造成钻井液损失巨大,而且,储层漏失对储层损害引起的损失更是难以估量的。因此,如能较好的处理井漏问题,潜在的经济效益巨大,而堵漏材料则是井漏问题处理过程中必不可少的物质基础。目前,钻井作业的堵漏工艺中,常用的堵漏材料为桥堵材料。虽然,桥堵材料在堵漏工艺中取得了较好的应用效果,但其存在封堵强度低、施工复杂、解堵困难、成本较高等技术问题,不够稳定、可靠和实用。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于:针对上述现有技术的不足,提供一种既对水基钻井液的性能不造成影响,又能以低成本、方便施工的特点稳定、可靠地实现优异封堵效果的吸水型膨胀堵漏材料,及该堵漏材料的制备方法。本专利技术所采用的技术方案是,一种吸水型膨胀堵漏材料,所述堵漏材料的原料配比按如下质量百分比计算:吸水膨胀材料 30~60%,交联剂 5~20%,惰性材料 30~55%。所述吸水膨胀材料为含有亲水基团的高分子树脂。作为优选,所述高分子树脂为聚丙烯酰胺树脂、聚多糖树脂、酚醛树脂、丙酸树脂和脲醛树脂中的一种或两种以上的混合物。所述交联剂为苯磺酰氯、对甲苯磺酰氯、硫酸乙酯、石油磺酸、苯酚、甲醛、硼砂、丁二醛、己二醛、氯化铵中的一种或两种以上的混合物。所述惰性材料为刚性材料和可变形材料的复合体;所述刚性材料为超细碳酸钙和石英砂中的一种或它们的混合物;所述可变形材料为纤维材料和沥青中的一种或它们的混合物。作为优选,所述刚性材料的粒度为200~400目;所述可变形材料的粒度为40~400目。上述吸水型膨胀堵漏材料的制备方法,包括下列步骤:1). 按配方量分别准备各组分原料;2). 在常温、常压条件下,将步骤1)的各原料组分混合搅拌均匀,得吸水型膨胀堵漏材料。本专利技术的有效益果是:本专利技术以高吸水膨胀特性的高吸水量树脂(它是一种低交联度的高分子量聚合物,不溶于水和有机溶剂,但遇水能吸收相当于自身质量的几百至上千倍的水,从而发生体积膨胀,即便加压后,仍能保留75~80% 的水分)为主体,辅以相互协同、配伍的交联剂和惰性材料配置成油气田钻井用的堵漏材料;该堵漏材料能在漏失地层发生吸水膨胀,进而通过填充堵塞和挤紧压实的双重作用,对漏失地层形成稳定、可靠、有效地优异封堵效果;而且,该堵漏材料能够在钻井现场实现轻松、方便地配置,工艺简单、易行,成本低;此外,该堵漏材料不会对水基钻井液的性能造成影响,还能实现相对轻松、方便的解堵;由此可见,本专利技术具有成本低、工艺简单、施工方便、封堵效果优异、稳定性好、可靠性高、解堵容易、实用性强等特点。具体实施方式为了更好的理解本专利技术,下面结合多个实施例对本专利技术的内容作进一步阐述。实施例1本专利技术为钻井作业用的吸水型膨胀堵漏材料,其原料配比按如下质量百分比计算:吸水膨胀材料40%;该吸水膨胀材料为含有亲水基团的高分子树脂,具体为聚丙烯酰胺树脂和聚多糖树脂的混合物,即堵漏材料总质量中的30%聚丙烯酰胺树脂和10%聚多糖树脂的混合物得40%吸水膨胀材料;交联剂10%;该交联剂为己二醛;惰性材料50%;该惰性材料为刚性材料-碳酸钙和可变形材料-沥青、纤维材料的复合体,即是碳酸钙、沥青和纤维材料的复合物,在漏材料总质量中,15%沥青、10%纤维材料和25%碳酸钙混合得50%惰性材料,其中沥青为50~100目,纤维材料为150~200目,碳酸钙为200~400目。上述吸水型膨胀堵漏材料的制备方法包括下列步骤:1). 按配方量分别准备各组分原料;准备混合设备;2). 在常温、常压条件下,将步骤1)的各原料组分放进混合设备中,进行混合搅拌,直至均匀,得水基钻井液的吸水型膨胀堵漏材料。本实施例所得堵漏材料进行了实验测试,实验结果表明:上述吸水型膨胀堵漏材料的吸水膨胀倍数为8,在水基钻井液中分散性能良好,对缝宽为1~2mm的裂缝能形成稳定、可靠、有效地封堵,堵漏过程中自身的滤失量很小,裂口处胶结致密,能够快速封堵裂缝。实施例2本专利技术为钻井作业用的吸水型膨胀堵漏材料,其原料配比按如下质量百分比计算:吸水膨胀材料50%;该吸水膨胀材料为含有亲水基团的高分子树脂,具体为聚酚醛树脂和脲醛树脂的混合物,即堵漏材料总质量中的20%聚酚醛树脂和30%脲醛树脂的混合物得50%吸水膨胀材料;交联剂15%;该交联剂为氯化铵和石油磺酸的混合物,即堵漏材料总质量中的5%氯化铵和10%石油磺酸的混合物得15%交联剂;惰性材料35%;该惰性材料为刚性材料-碳酸钙和可变形材料-沥青、纤维材料的复合体,即是碳酸钙、沥青和纤维材料的复合物,在漏材料总质量中,10%沥青、10%纤维材料和15%碳酸钙混合得35%惰性材料,其中沥青为50~100目,纤维材料为200~300目,碳酸钙为200~400目。上述吸水型膨胀堵漏材料的制备方法包括下列步骤:1). 按配方量分别准备各组分原料;准备混合设备;2). 在常温、常压条件下,将步骤1)的各原料组分放进混合设备中,进行混合搅拌,直至均匀,得水基钻井液的吸水型膨胀堵漏材料。本实施例所得堵漏材料进行了实验测试,实验结果表明:上述吸水型膨胀堵漏材料的吸水膨胀倍数为9,在水基钻井液中分散性能良好,对缝宽为2~3mm的裂缝能形成稳定、可靠、有效地封堵,堵漏过程中自身的滤失量很小,裂口处胶结致密,能够快速封堵裂缝。实施例3本专利技术为钻井作业用的吸水型膨胀堵漏材料,其原料配比按如下质量百分比计算:吸水膨胀材料60%;该吸水膨胀材料为含有亲水基团的高分子树脂,具体为脲醛树脂;交联剂10%;该交联剂为硼砂和硫酸乙酯的混合物,即堵漏材料总质量中的5%硼砂和5%硫酸乙酯的混合物得10%交联剂;惰性材料30%;该惰性材料为刚性材料-石英砂和可变形材料-沥青、纤维材料的复合体,即是石英砂、沥青和纤维材料的复合物,在漏材料总质量中,5%沥青、10%纤维材料和15%石英砂混合得30%惰性材料,其中沥青为50~100目,纤维材料为200~300目,石英砂为100~300目。上述吸水型膨胀堵漏材料的制备方法包括下列步骤:1). 按配方量分别准备各组分原料;准备混合设备;2). 在常温、常压条件下,将步骤1)的各原料组分放进混合设备中,进行混合搅拌,直至均匀,得水基钻井液的吸水型膨胀堵漏材料。本实施例所得堵漏材料进行了实验测试,实验结果表明:上述吸水型膨胀堵漏材料的吸水膨胀倍数为8.5,在水基钻井液中分散性能良好,对缝宽为1~2mm的裂缝能形成稳定、可靠、有效地封堵,堵漏过程中自身的滤失量很小,裂口处胶结致密,能够快速封堵裂缝。实施例4本专利技术为钻井作业用的吸水型膨胀堵漏材料,其原料配比按如下质量百分比计算:吸水膨胀材料45%;该吸水膨胀材料为含有亲水基团的高分子树脂,具体为丙烯酸树脂、聚丙烯酰胺树脂和酚醛树脂的混合物,即堵漏材料总质量中的20%丙烯酸树脂、10%聚丙烯酰胺和15%酚醛树脂的混合物得45%吸水膨胀材料;交联剂18%;该交联剂为丁二醛、己二醛和硼砂的混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吸水型膨胀堵漏材料,其特征在于,所述堵漏材料的原料配比按如下质量百分比计算:吸水膨胀材料               30~60%,交联剂                     5~20%,惰性材料                   30~55%。

【技术特征摘要】
1.一种吸水型膨胀堵漏材料,其特征在于,所述堵漏材料的原料配比按如下质量百分比计算:吸水膨胀材料 30~60%,交联剂 5~20%,惰性材料 30~55%。2.根据权利要求1所述吸水型膨胀堵漏材料,其特征在于,所述吸水膨胀材料为含有亲水基团的高分子树脂。3.根据权利要求2所述吸水型膨胀堵漏材料,其特征在于,所述高分子树脂为聚丙烯酰胺树脂、聚多糖树脂、酚醛树脂、丙酸树脂和脲醛树脂中的一种或两种以上的混合物。4.根据权利要求1所述吸水型膨胀堵漏材料,其特征在于,所述交联剂为苯磺酰氯、对甲苯磺酰氯、硫酸乙酯、石油磺酸、苯酚、甲醛、...

【专利技术属性】
技术研发人员:周成华胡德云杨国兴逯贵广王权阳袁俊秀朱魁李尧罗朝东张珍曾艺陈建君樊志刚王猛熊雪莲龚贵嵩
申请(专利权)人:中石化石油工程技术服务有限公司中石化西南石油工程有限公司钻井工程研究院
类型:发明
国别省市:北京;11

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