[發明專利]一種耐高溫封堵劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201711005510.8
• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN109705828A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 馬敏;李海濤;趙福寶;李紅波
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;南化集團研究院
• 主分類號: C09K8/467
• 分類號: C09K8/467
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 湯志武

一種耐高溫封堵劑及其制備方法。包含價格低廉的惰性填料、聚酯樹脂、石棉粉、碳粉和異氰酸酯。本發明的耐高溫封堵劑，能有效封堵3mm以內的裂縫，在150℃高溫條件下，承壓能力達9MPa，能滿足長時間高溫高承壓的要求。本發明制得的耐高溫封堵劑在180?230℃高溫環境下失水可控制在80mL以下。本發明可用于超深井深部高溫泥巖和破碎性地層坍塌封堵微裂縫時，可從通過化學作用起到封堵防塌的目的，大大延長坍塌周期，確保深井鉆井的安全。

技術領域

本發明涉及石油鉆井領域，具體涉及一種耐高溫封堵劑及其制備方法。

背景技術

近年來，隨著復雜性地層深井、超深井鉆探越來越多，現場作業對鉆井液技術提出了更高的要求。鉆井過程中井壁失穩造成的垮塌、縮徑等井下復雜問題一直困擾著鉆井工作者，深井復雜地層環境下井壁失穩問題顯得更為突出和復雜。

目前國內外市場出現了很多不同特性的堵漏劑，有的是以棉花纖維、花生殼、核桃殼等植物纖維為主要成分植物纖維堵漏劑；有的是以瀝青石灰石混合物、腐植酸鉀、顆粒狀物質為主要成分無機顆粒物堵漏劑，還有橋塞堵漏劑和單向壓力封閉劑。直接用棉籽殼等植物纖維堵漏時，由于這些纖維狀固有特性：比重過輕、尺寸不易控制、易交結、流動性差等因素，在使用時堵漏效果差，承壓能力弱；而顆粒或粉狀堵漏劑對大裂縫的封堵能力有局限性；使用橋接堵漏劑時有“封門”（堵漏劑不能進入漏層內部）和“返吐”（堵后又漏）的現象發生，不能用于深井。瀝青類處理劑封堵防塌劑，均利用其在高溫環境軟化變形的特點，物理封堵微裂縫，起到阻隔壓力穿透的作用，但瀝青類處理劑都是單一的物理封堵，無法與巖石表面緊密吸附，其封堵效能的持續時間短，即所造成坍塌周期短，不利于井下施工，并且受限于瀝青軟化點溫度的限制，目前，鉆井行業缺少深井使用的抗高溫(＞180℃)瀝青質處理劑，無法確保深井易塌泥巖地層安全鉆井的需要。

因此，目前存在的問題是急需研究開發一種新型耐高溫封堵劑及其制備方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種耐高溫封堵劑及其制備方法。該封堵劑包含價格低廉的惰性填料、聚酯樹脂、石棉粉、碳粉和異氰酸酯。該封堵劑在常溫下即可完成反應，可應用于180-230℃以下的環境中。用于超深井深部高溫泥巖和破碎性地層坍塌封堵微裂縫時，該封堵劑可從通過化學作用起到封堵防塌的目的，大大延長坍塌周期，確保深井鉆井的安全。

為此，本發明提供了一種耐高溫封堵劑，各組分重量配比為：

惰性填料：35-50%

聚酯樹脂：12-25%

石棉粉：8%—15%

碳粉：5%—10%

異氰酸酯：15-25%。

本發明中所述惰性填料為：核桃殼粉末、谷殼粉末、棉籽殼粉末、鋸木面、杏殼粉、椰殼粉中的一種或幾種。

本發明中所述聚酯樹脂為含端羥基的聚酯樹脂。

本發明中所述含端羥基的聚酯樹脂為端羥基碳硼烷聚酯樹脂。

本發明中所述聚酯樹脂為數均分子量為：1000-2500的聚酯樹脂。

本發明中所述惰性填料的粒徑為30-100微米。

本發明中所述石棉粉的粒徑為20-300微米。

本發明中所述石棉粉的粒徑為35-80微米。

本發明中所述異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯、多亞甲基多苯基異氰酸酯、TDI三聚體中的一種或幾種。