[發(fā)明專利]一種防返吐堵漏劑及其制備方法和應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110335488.X
• 申請日: 2011-10-28
• 公開（公告）號: CN103087687A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設計）人: 石秉忠;徐江;張國;梅春桂;劉金華;劉四海
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油工程技術研究院
• 主分類號: C09K8/03
• 分類號: C09K8/03;C09K8/44
• 代理公司: 北京思創(chuàng)畢升專利事務所 11218
• 代理人: 韋慶文

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于石油鉆井工程中的堵漏劑及其制備方法和應用。更具體地說，本發(fā)明涉及一種可有效提高封堵層的防反排能力的防返吐堵漏劑及其制備方法和應用。

背景技術

井漏的處理是石油鉆井中的難點，井漏既耗費鉆井時間，又損失鉆井液，增加鉆井成本，甚至可誘發(fā)卡鉆、井噴等一系列嚴重的復雜問題。橋接堵漏技術處理井漏，因其使用方便，施工安全，得以推廣使用。橋接堵漏材料一般為顆粒狀、片狀和纖維狀材料。在堵漏作業(yè)中，這三類材料以適當?shù)谋壤⒓壟鋸秃鲜褂谩N101089116A公開了一種鉆井液用自適應防漏堵漏劑，由預交聯(lián)聚合物顆粒、植物纖維等組成，自適應防漏堵漏劑通過各組分之間的協(xié)同效應，形成了封堵率高、填充加固能力強的封堵層。CN1064096A公開了一種由刨花楠粉、腐值酸鉀、羧甲基纖維素、聚丙烯酰胺和海帶粉等高分子聚合物組成的鉆井堵漏劑，遇水后能迅速發(fā)生交聯(lián)熟化反應，形成網(wǎng)狀結構，從而實現(xiàn)對漏失通道的堵塞。

但是，橋接堵漏材料往往忽視了材料所形成的封堵層的抗反排能力，惰性的橋接材料之間一般沒有膠結能力，正向承壓可將橋接材料擠入裂縫的尖端，使封堵層具有一定的正向承壓能力，但在起鉆、停泵等生產(chǎn)過程中，由于激動壓力等因素的影響，漏層處形成一定的負壓，在地層壓力作用下堵漏材料發(fā)生“返吐”，漏失通道重新打開，堵漏作業(yè)失敗。如在某某地區(qū)，已鉆的22口井中有17口井發(fā)生了不同程度的井漏，漏失次數(shù)多達62次，井漏發(fā)生后多采用橋接堵漏，其中多口井堵漏施工后頻繁出現(xiàn)堵漏材料“返吐”，重復堵漏，反復漏失問題，嚴重滯約了生產(chǎn)進度，增加了鉆井風險，需要解決堵漏材料的“返吐”難題。

橋接材料形成的封堵層抗返排能力差，一旦井底壓力發(fā)生波動，橋接材料極易“返吐”，致使堵漏作業(yè)失敗。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服橋接堵漏存在的“堵后返吐”性漏失的缺陷，提高封堵層的抗“返吐”能力，本發(fā)明申請人經(jīng)過調(diào)研和室內(nèi)大量實驗，開發(fā)出一種新型的架橋顆粒材料，替代傳統(tǒng)的架橋材料，與常規(guī)封堵、充填材料合理配伍出橋接防返吐堵漏劑，從根本上解決“井漏返吐”問題。

本發(fā)明之一的防返吐堵漏劑是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明的防返吐堵漏劑按重量份數(shù)比由以下組分組成：

改性自乳化環(huán)氧樹脂包裹砂??20-30；

超細碳酸鈣????????????????10-20；

纖維水鎂石????????????????15-25；

非滲透劑NPL-2?????????????35-55。

在具體實施中，

所述改性自乳化環(huán)氧樹脂包裹砂為改性自乳化環(huán)氧樹脂包裹石英砂構成，其中改性自乳化環(huán)氧樹脂和石英砂的重量比為：改性自乳化環(huán)氧樹脂占2-50％；石英砂占50-98％。

所述改性自乳化環(huán)氧樹脂由環(huán)氧樹脂分子上引入強親水基團制成。

所述的環(huán)氧樹脂分子為雙酚A型環(huán)氧樹脂；

所述的強親水基團選自下列物質(zhì)之一：羧基、磺酸基、羥基、氨基、酰胺基、醚基或磺酰基，其中優(yōu)選為羧基；

所述的強親水基團通過常規(guī)的自由基接枝改性法引入到環(huán)氧樹脂分子鏈中。

所述的超細碳酸鈣顆粒過320目篩。

所述的超細碳酸鈣、纖維水鎂石、非滲透劑NPL-2均為市售處理劑。

本發(fā)明之二的防返吐堵漏劑的制備方法是這樣實現(xiàn)的：

所述的制備方法包括如下步驟：

(1)先采用自由基接枝改性法對雙酚A型環(huán)氧樹脂進行水化改性，得到改性自乳化環(huán)氧樹脂；

(2)隨后取10-30目石英砂，并將其加熱至80-200℃；

(3)在機械攪拌中，向熱的石英砂中加入改性自乳化環(huán)氧樹脂，持續(xù)攪拌100-120分鐘；

(4)逐漸降低石英砂和改性自乳化環(huán)氧樹脂混合物溫度至40-120℃，降溫過程中加入潛伏型固化劑(固化劑占改性自乳化環(huán)氧樹脂質(zhì)量的16-22％)、潤滑劑(潤滑劑占改性自乳化環(huán)氧樹脂質(zhì)量的3-7％)，并攪拌90-120分鐘后，冷卻上述混合物，粉碎后即為改性自乳化環(huán)氧樹脂包裹砂；

(5)然后將改性自乳化環(huán)氧樹脂包裹砂與超細碳酸鈣、纖維水鎂石及非滲透劑NPL-2按比例通過機械攪拌混合均勻。