[發(fā)明專利]一種強(qiáng)造壁復(fù)合封堵劑

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910081478.0
• 申請(qǐng)日: 2009-04-08
• 公開（公告）號(hào): CN101857398A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葛紅江;馬先平;劉希君;雷齊玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號(hào): C04B28/00
• 分類號(hào): C04B28/00;C09K8/46;C04B14/04;C04B16/06;C04B16/02;C04B24/18
• 代理公司: 北京市中實(shí)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11013
• 代理人: 謝小延

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于油田虧空井、裂縫性地層、漏失井和套損破漏井的封堵。

背景技術(shù)

大港油田因套變、層間距離小等原因無法卡水以及層內(nèi)出水井約400口井，其剩余儲(chǔ)量達(dá)1000萬噸以上需通過油井封堵技術(shù)治理。而目前大港油田堵水措施年工作量均不足20井次，有效率在65％左右。統(tǒng)計(jì)顯示，大港油田每年有接近40口嚴(yán)重漏失井或高壓井需要進(jìn)行化學(xué)封堵，但常規(guī)堵劑和材料難以滿足實(shí)際需要。如港6-29井由于1#、2#(厚度分別為6m、2.4m)出水導(dǎo)致高含水，由于出水層壓力高，該井曾應(yīng)用水泥、石灰乳等堵劑進(jìn)行5次堵水，均未成功。近幾年的實(shí)踐顯示，隨著油井進(jìn)入中后期，對(duì)化學(xué)封堵材料提出了更高的要求。如強(qiáng)度要求更高。防漏失性能更高，耐溫性更高。由于封堵的目的不同和每口井的特殊要求，對(duì)堵劑和材料的品種和類型也提出了多樣化的要求。

文獻(xiàn)檢索情況：

根據(jù)天津市科學(xué)技術(shù)信息中心查新，沒有和本發(fā)明相同的研究報(bào)道。以下是主要參考文獻(xiàn)。

[1]蒲曉林，黃林基，羅興樹：深井高密度水基鉆井液流變性、造壁性控制原理，2001.6

[2]湯美清，張傳敏：高性能混凝土中的礦物細(xì)摻料，河北建筑科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2002.3

[3]李繼雄，劉翠蘭，何忠茂：高性能混凝土的配制及其影響因素的分析，

甘肅工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2002.2

[4]李益進(jìn)，周士瓊，尹健：摻超細(xì)粉煤灰高性能混凝土應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€試驗(yàn)研究，

長沙鐵道學(xué)院學(xué)報(bào)，2003.3

[5]黃柏宗：緊密堆積理論優(yōu)化的固井材料和工藝體系，鉆井液與完井液，2001.6

[6]滕福景，齊俊芳，于永生：改性超細(xì)水泥堵劑的研究與應(yīng)用，西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版，2006.4

基本原理：

基本技術(shù)原理可以概括為：

(1)通過天然枝鏈纖維和合成直鏈纖維兩級(jí)纖維交織，現(xiàn)了油水井封堵材料的造壁性；

(2)通過油井水泥、超細(xì)水泥、硅灰三元顆粒級(jí)配充填，降低封堵材料孔隙度，提高了封堵材料強(qiáng)度。

強(qiáng)造壁復(fù)合封堵劑”是一種能夠迅速在近井地帶、虧空壁、大孔道、裂縫入口形成致密、網(wǎng)狀薄壁的高強(qiáng)度封堵體系。該堵封堵材料有很強(qiáng)的造壁性，“造壁性”借用了鉆井液體系的性能指標(biāo)[1]，當(dāng)封堵材料漿體在流動(dòng)過程中遇到大孔道的地層骨架時(shí)，內(nèi)含的造壁添加劑迅速在大孔道進(jìn)口處(或骨架表面)失水并形成搭橋，在壓差的作用下很快形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，漿體中不同粒徑的可固結(jié)顆粒狀物質(zhì)隨之填充網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的空隙，隨著壓差的不斷增加和時(shí)間的推移，造壁層開始失水同時(shí)不斷增厚，并且堵劑中的納米至微米級(jí)顆粒也在不斷填充大顆粒之間的空隙，變成不能流動(dòng)的致密的狀態(tài)，使造壁層的強(qiáng)度逐漸增加，同時(shí)防止了堵劑在固結(jié)過程中的收縮現(xiàn)象，直到最后能變成具有相當(dāng)強(qiáng)度和韌性的石狀固體。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種由天然枝鏈纖維、合成直鏈纖維、油井水泥、超細(xì)水泥和硅灰組成的水硬性無機(jī)膠凝體系，解決油田虧空井、裂縫性地層、漏失井和套損破漏井難以封堵、堵劑用量大的問題。形成的產(chǎn)品外觀灰色干燥粉末(類似干水泥粉)。使用時(shí)需要加入緩凝劑延長凝固時(shí)間。

各成分詳情如下：

天然枝鏈纖維：為脫仔脫殼后的干燥棉花纖維，要求含水0.1％以下，市場可購置到。

合成直鏈纖維：為合成聚丙烯纖維，要求含水0.1％以下，單絲直徑0.05到0.5毫米。長度5到50毫米，市場可購置到。

油井水泥：采用符合API規(guī)范的G級(jí)油井水泥，市場可購置到。

超細(xì)水泥：采用細(xì)度800目以上的細(xì)顆粒水泥干粉，要求含水0.1％以下，市場可購置到。

硅灰：采用建筑水泥充填料硅灰干粉，也叫微粒硅，市場可購置到，要求含水0.1％以下，細(xì)度在1200目以上。

緩凝劑：為木質(zhì)素磺酸鈣，通常叫水泥緩凝劑或者“木鈣”，市場可購置到。

各組分的重量百分比為：

天然枝鏈纖維0.1～2.0％、

合成直鏈纖維0.1～2.0％、

油井水泥50～80％、

超細(xì)水泥5.0～30.0％

硅灰5.0～30.0％

或/和緩凝劑0.01～2.0％。

加工工藝：將以上原料按照組成配比用干粉混拌機(jī)(市場可購置到)混拌均勻包裝。

使用方法：將本發(fā)明形成的產(chǎn)品，按照0.5的水灰比(每噸本產(chǎn)品加水0.5噸)，加入自來水混拌成漿體后使用。

發(fā)明效果

和常規(guī)的水泥體系相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：