一种油田钻井液封堵剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及油田钻井封堵技术领域，公开了一种油田钻井液封堵剂及其制备方法，按重量份数计，所述封堵剂包括超细水泥35

【技术实现步骤摘要】
一种油田钻井液封堵剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及油田钻井封堵
，具体而言，涉及一种油田钻井液封堵剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]在开采石油等过程中，通过钻井的方法钻成孔眼，一般在钻达油层后，下入油层套管，并在套管与井壁间的环形空间注入油井水泥，以维护井壁和封闭油、气、水层。钻井会导致地层亏空、裂缝和地下孔道，为了保障油井的稳定结构和正常使用，需要采用油田钻井液封堵剂对地层井壁进行封堵。
[0003]常见的封堵剂包括聚丙烯类纤维、合成纤维等，但当油井漏液严重时，上述封堵剂并不能起到充分的封堵效果。研究发现，聚丙烯类封堵剂中，纤维分散效果是影响封堵剂防漏效果的重要因素，基于此，又提出了二氧化硅纤维作封堵剂。
[0004]如公开号为CN110093146A的专利，就公开了一种封堵剂、封堵剂浆体，所述封堵剂包括油井水泥、二氧化硅纤维、触变剂和降失水剂，通过二氧化硅纤维替代聚丙烯类纤维，由于二氧化硅本身具有亲水性且密度大，可均匀分散于油井水泥中，借此改善常规聚丙烯类封堵剂因分散性差而导致的封堵效果差的问题。
[0005]然而，采用二氧化硅纤维作为封堵剂存在如下问题：二氧化硅纤维材料硬度大、弹性应力低，当油井裂缝或孔隙严重时，二氧化硅纤维等刚性封堵剂无法适应孔隙变形，造成封堵效果不稳定。
[0006]因此，我们继续一种封堵效果好且稳定的油田钻井液封堵剂。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题：
[0008]目前，现有的油田钻井液封堵剂中，聚丙烯类纤维封堵剂存在纤维分散性差而导致防漏效果不佳的问题，而二氧化硅纤维封堵剂虽能解决分散性的问题，但二氧化硅纤维属刚性材料，无法适应油井孔隙变形时的形变，造成封堵效果不稳定。
[0009]本专利技术采用的技术方案：
[0010]本专利技术提供了一种油田钻井液封堵剂，按重量份数计，包括超细水泥35
‑
50份、有机膨润土12
‑
25份、亲水性改性聚丙烯类纤维10
‑
18份、巴基管3.5
‑
8份和架桥剂1.5
‑
5.5份。
[0011]优选地，所述亲水性改性聚丙烯类纤维为支链上含有
‑
COOH、
‑
OH、
‑
CHO或
‑
SO3H中的至少一种亲水基团的聚丙烯纤维。
[0012]优选地，所述亲水性改性聚丙烯类纤维的制备方法包括如下步骤：
[0013]将聚丙烯纤维分散至有机溶剂中，加入偶联剂，通过偶联作用引入亲水基团，得到亲水性改性聚丙烯类纤维。
[0014]优选地，所述偶联剂为含羧基的有机偶联剂。
[0015]优选地，所述架桥剂为二乙烯基苯、二异氰酸酯或N,N
‑
亚甲基双丙烯酰胺中的至
少一种。
[0016]优选地，所述超细水泥的粒径小于8μm。
[0017]还提供了如上述的油田钻井液封堵剂的制备方法，包括如下步骤：
[0018]S1将亲水性改性聚丙烯类纤维、巴基管和架桥剂混合均质，加溶剂，搅拌分散，得到粗混物；
[0019]S2将粗混物与有机膨润土混合均质，离心，取固态物干燥细碎，得到中产物；
[0020]S3将中产物与超细水泥对冲混合，洗涤，烘干，得到油田钻井液封堵剂。
[0021]优选地，步骤S1中，控制温度为80
‑
125℃的条件下搅拌，并采用超声分散。
[0022]优选地，步骤S2中，控制细碎后的中产物粒径为20
‑
55μm。
[0023]优选地，步骤3中，采用气流对冲机进行混合。
[0024]本专利技术的有益效果表现在：
[0025]本专利技术中的油田钻井液封堵剂，选用常规的聚丙烯纤维作为封堵原料，并在其支链上偶联有
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COOH、
‑
OH、
‑
CHO或
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SO3H中的至少一种亲水基团，使得聚丙烯纤维具有亲水性，进而与封堵用的超细水泥进行混合时可均匀分布于材料中，提高封堵体系的稳定性；原料组分中还包括含有
‑
COOH的有机物，既可实现偶联作用，又能发挥缓凝作用，使封堵剂能够流向井壁孔隙处；封堵剂中所含的不饱和含氧基团具有触变效果，当涂敷于井壁面后可在较快时间内凝固封堵。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0027]第一，本专利技术提供了一种油田钻井液封堵剂，按重量份数计，包括粒径小于8μm的超细水泥35
‑
50份、有机膨润土12
‑
25份、亲水性改性聚丙烯类纤维10
‑
18份、巴基管3.5
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8份和架桥剂1.5
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5.5份，架桥剂为二乙烯基苯、二异氰酸酯或N,N
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亚甲基双丙烯酰胺中的至少一种；
[0028]其中，亲水性改性聚丙烯类纤维的制备方法包括如下步骤：
[0029]将聚丙烯纤维分散至有机溶剂中，加入含羧基的有机偶联剂，通过偶联作用引入亲水基团，得到亲水性改性聚丙烯类纤维；亲水基团选自
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COOH、
‑
OH、
‑
CHO或
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SO3H中的至少一种。
[0030]第二，本专利技术提供了一种如上述的油田钻井液封堵剂的制备方法，包括如下步骤：
[0031]S1将亲水性改性聚丙烯类纤维、巴基管和架桥剂混合均质，加溶剂，升温至80
‑
125℃，搅拌，超声分散25
‑
60min，得到粗混物；
[0032]S2将粗混物与有机膨润土混合均质，离心，取固态物干燥细碎至粉粒粒径为20
‑
55μm，得到中产物；
[0033]S3将中产物与超细水泥通过气流对冲机进行对冲混合，洗涤，烘干，得到油田钻井液封堵剂。
[0034]实施例1
[0035]按重量份数计，分别量取超细水泥43份、有机膨润土17份、亲水性改性聚丙烯类纤维14.5份、巴基管5.5份和架桥剂2份，其中，亲水性改性聚丙烯类纤维为偶联有
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OH和
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SO3H的改性聚丙烯纤维，架桥剂为N,N
‑
亚甲基双丙烯酰胺。
[0036]将按量量取的亲水性改性聚丙烯类纤维、巴基管和架桥剂混合后加入异丙醇溶剂中，加热至102℃左右，超声分散40min；后加入量取好的有机膨润土，在4000r/min转速下混合，后于10000r/min转速下离心，分离得到的固态物细碎至35μm左右；再采用气流对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油田钻井液封堵剂，其特征在于，按重量份数计，包括超细水泥35
‑
50份、有机膨润土12
‑
25份、亲水性改性聚丙烯类纤维10
‑
18份、巴基管3.5
‑
8份和架桥剂1.5
‑
5.5份。2.根据权利要求1所述的油田钻井液封堵剂，其特征在于，所述亲水性改性聚丙烯类纤维为支链上含有
‑
COOH、
‑
OH、
‑
CHO或
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SO3H中的至少一种亲水基团的聚丙烯纤维。3.根据权利要求2所述的油田钻井液封堵剂，其特征在于，所述亲水性改性聚丙烯类纤维的制备方法包括如下步骤：将聚丙烯纤维分散至有机溶剂中，加入偶联剂，通过偶联作用引入亲水基团，得到亲水性改性聚丙烯类纤维。4.根据权利要求3所述的油田钻井液封堵剂，其特征在于，所述偶联剂为含羧基的有机偶联剂。5.根据权利要求1所述的油田钻井液封堵剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏金尤，魏晓宏，杨俊，
申请(专利权)人：四川金江建材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：