[發明專利]一種可固化堵漏隔離液及其制備方法

有效

• 申請號: 201010210522.6
• 申請日: 2010-06-28
• 公開（公告）號: CN101857799A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 李早元;程小偉;張林海;趙啟陽;曾欣;郭小陽
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: C09K8/40
• 分類號: C09K8/40;C09K8/46
• 代理公司: 成都市輔君專利代理有限公司 51120
• 代理人: 楊海燕

技術領域

本發明涉及用于油氣田鉆井固井中的可固化堵漏隔離液及其制備方法。

背景技術

井漏是在油氣井建井過程中鉆井、固井、測試等各種井下工程作業中，各種工作液(包括鉆井液、水泥漿、完井液及其它流體等)在壓差作用下漏入地層的現象。鉆井液漏失是鉆井作業中一種常見的井下復雜情況。井漏可以發生在淺、中及深部地層中，也可以在不同地質年代的地層中發生，而且在各類巖性的地層中都可能出現。施工中一旦發生漏失，不僅延誤鉆井作業時間，損失鉆井液，損害油氣層，干擾地質錄井工作，而且還可能引起井塌、卡鉆、井噴等一系列復雜情況與事故，甚至導致井眼報廢，造成重大的經濟損失。其中壓力失衡引起的誘導性漏失，具有漏速大，難以控制的特點；而在鉆遇碳酸鹽巖裂縫溶洞性發育地層時，還可能因難以預測的空穴體積發生鉆井液有進無出的災難性漏失。井漏問題是鉆井工作長期存在且未能很好解決的技術難題，堵漏技術是鉆井工程界長期研究的重要課題。近幾年來堵漏技術有了較大的發展，國內各油田各地區均總結出了適合本地區特點的堵漏工藝技術，堵漏材料的品種不斷增多，堵漏成功率也在不斷提高。盡管如此，在固井前的井漏的問題仍然沒有得到很好地解決，井漏造成的損失仍然居高不下，以四川油氣田為例，僅2006年川東鉆探公司在羅家寨、九龍山、七里北等構造上堵漏作業的成本增加超過億元。同時，由于傳統的堵漏材料，在固井前既不可以起到沖洗井壁上的泥餅的目的又不能起到隔離泥漿、水泥漿的作用，由此導致漏失井固井質量不佳。在水泥環中形成微環隙，形成氣竄通道，達不到有效封隔油氣層的目的。

目前，為解決漏失井固井問題，采用MTC技術用于堵漏并且用于固井(王清昆，孫琳琳，沈萃萃.防漏堵漏固井工藝技術及新型設備概述[J].內蒙古石油化工，2009，(7))，但是該技術所配置的漿液密度范圍調節有限，有時達不到堵漏現場施工的要求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可固化堵漏隔離液，該隔離液在滿足固井所需的各項工程性能前提下，解決固井過程中水泥漿與泥漿的相容性問題和水泥漿漏失技術難題，為油氣井后續作業提供保證。

本發明的另一目的在于提供該可固化堵漏隔離液的制備方法，該制備方法操作簡便，對于油氣田鉆井過程中的堵漏有廣泛的實用性。

為達到以上技術目的，本發明提供以下技術方案。

一種可固化堵漏隔離液，由以下組分按重量份配比組成：450份淡水，400-600份固化劑，3-10份穩定劑，2-20份懸浮劑，10-40份激活劑，10-60份激活助劑，10-700份密度調節劑。

所述固化劑為按照GB/T?18046-2008《用于水泥和混泥土中的粒化高爐礦渣粉》生產的S75級高爐礦渣粉(市售)。

所述穩定劑為粘土(GYW-301，成都川峰化學工程有限責任公司)。

所述懸浮劑為鈉基膨潤土或鈣基膨潤土(市售)。

所述激活劑為氫氧化鈉和碳酸鈉的混合物；所述激活助劑為硅酸鈉和氧化鈣的混合物。

所述密度調節劑為固井用鐵礦粉(市售)或者粉煤灰空心漂珠(市售)。

該可固化堵漏隔離液的制備方法如下：

在450重量份淡水中，依次加入400-600重量份固化劑，3-10重量份穩定劑，2-20重量份懸浮劑，10-40重量份激活劑，10-60重量份激活助劑，在低速下攪拌40min至原料均勻分布在淡水中；然后加入10-700重量份密度調節劑，在低速下攪拌20min至密度調節劑均勻分散，可固化堵漏隔離液即配制完成。

目前固井前堵漏主要是用惰性橋接材料在漏水地層形成網狀結構，該網絡結構不能與水泥漿完全固結，容易在水泥環與井壁間形成微環隙，不能有效封堵地層。本發明可固化堵漏隔離液除了可以在井壁漏失地層固化堵漏外還可以與水泥漿和井壁上未被沖掉的殘留泥餅一起固化，使井壁與水泥環套管有效膠結在一起，從而有效封隔地層。且該可固化堵漏隔離液流變性較好，觸變性較強，可有效進入漏失裂縫通道，完成堵漏。其固化時間、稠化時間可根據井深與現場實際情況對激活劑氫氧化鈉和碳酸鈉以及激活助劑硅酸鈉與氧化鈣加以調節，該堵漏隔離液可根據井深與現場實際漏失情況加入鐵礦粉或者漂珠配制密度為1.3-2.4g/cm³的堵漏隔離液。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

(1)該可固化堵漏隔離液固化后層壓能力可達到5MPa以上。

(2)該可固化堵漏隔離液在30-130℃之間都表現出良好的固化性能。

(3)該可固化堵漏隔離液與泥漿、水泥漿都表現出良好的化學相容性。