[發明專利]一種油基鉆井液用堵漏劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201911000120.0
• 申請日: 2019-10-21
• 公開（公告）號: CN112760084B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 張麒麟;李旭東;郭建華;樊朋飛;王會永;劉云飛
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化中原石油工程有限公司;中石化中原石油工程有限公司鉆井工程技術研究院
• 主分類號: C09K8/03
• 分類號: C09K8/03;C09K8/42;C09K8/32
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 紀志超

本發明提供了一種油基鉆井液用堵漏劑，以重量份計，包括：100份的水；10～90份的水泥；10～90份的固化劑，所述固化劑選自粉煤灰、高爐礦渣和火山灰中的一種或幾種；1～50份的激活劑，所述激活劑選自氫氧化鈉、煅燒硅藻土、氧化鈣和氫氧化鈣中的一種或幾種；5～50份的含硅物質；0～80份的加重劑；0.1～5份的緩凝劑；0.1～5份的纖維。本發明提供的堵漏劑在井內溫度和激活劑的激發下，堵漏材料在漏層和井眼內發生化學固化反應形成高強度固結體，封堵漏層，提高承壓能力。本發明還提供了一種堵漏劑的制備方法和應用。

技術領域

本發明涉及鉆井技術領域，尤其涉及一種堵漏劑及其制備方法和應用。

背景技術

油基鉆井液在頁巖氣勘探開發過程中得到廣泛應用，其具有優良的抑制防塌、潤滑防卡、高溫穩定和抗污染能力強等特點。然而在油基鉆井液鉆井作業過程中發生井漏，會導致鉆井成本大幅提高，造成嚴重損失。常用于水基鉆井液堵漏材料一般具有親水性，在油基鉆井液體系中無法有效浸潤，同時由于油基鉆井液具有潤滑和滲透能力，常規架橋顆粒難以形成堅實有效的封堵駐留段，堵漏效果較差。另外由于井筒內壓力波動會導致漏層反復張開閉合，封堵層比較容易被流體沖散，造成堵漏失敗或漏層復漏。

目前國內在油基鉆井液堵漏劑及堵漏工藝的研發和應用方面成果較少，主要是橋塞堵漏和水泥漿堵漏兩類。橋塞堵漏方法，形成的橋塞堵漏段塞難以成為一個高強度的整體，整體強度和承壓能力低，一旦地層壓力發生波動，在漏層中難以駐留，容易發生復漏。而在水泥漿堵漏方面，水泥漿與油基鉆井液配伍性較差，混漿段難以固化，必須在水泥漿與油基鉆井液之間用隔離液分隔才能保證固化效果，但現場混漿難以避免，導致固化強度大幅下降，成功率較低。水泥漿進入地層后與油浸潤過的漏層表面接觸，難以固化。水泥漿密度高、流動性好，在壓差作用下難以在漏層中駐留而發生流失，影響堵漏效果。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種油基鉆井液用堵漏劑及其制備方法和應用，本發明提供的堵漏劑用于油基鉆井液具有良好的堵漏效果。

本發明提供了一種油基鉆井液用堵漏劑，以重量份計，包括：

100份的水；

10～90份的水泥；

10～90份的固化劑，所述固化劑選自粉煤灰、高爐礦渣和火山灰中的一種或幾種；

1～50份的激活劑，所述激活劑選自氫氧化鈉、煅燒硅藻土、氧化鈣和氫氧化鈣中的一種或幾種；

5～50份的含硅物質；

0～80份的加重劑；

0.1～5份的緩凝劑；

0.1～5份的纖維。

本發明通過引入激活劑明顯改善了油基鉆井液的固化效果，同時煅燒硅藻土(尤其是堿化煅燒硅藻土)以及結構劑(含硅物質)和駐留劑(纖維)的引入，提高了堵漏劑的固化強度和漏層駐留效果。

在本發明中，所述水泥優選自油井G級水泥和硅酸鹽水泥中的一種或兩種。本發明對所述水泥的來源沒有特殊的限制，采用本領域技術人員熟知的上述水泥，可由市場購買獲得。

在本發明中，所述煅燒硅藻土優選為堿化煅燒硅藻土，所述堿化煅燒硅藻土是硅藻土經氫氧化鈉和氧化鈣處理并采用煅燒工藝制得的，其具有更高的比表面積和孔隙度，參與固化反應，同時具有激發固化劑活性的能力，在油基鉆井液中固化效果非常明顯。

在本發明中，所述堿化煅燒硅藻土的結構優選如下：

在本發明中，所述堿化煅燒硅藻土是硅藻土經氫氧化鈉和氫氧化鈣堿化并經高溫煅燒形成的，硅藻土中的部分硅原子被鈣原子取代，鈉原子則嵌入到硅氧四面體層間結構中，使其極具有一定的空間結構又增加了反應活性。