[發明專利]一種適用于深水、超深水鉆井液的自降解防漏堵漏聚合物復合材料制備方法及應用

有效

• 申請號: 202110964542.0
• 申請日: 2021-08-19
• 公開（公告）號: CN113549437B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 劉和興;管申;徐一龍;劉楷;于曉東;王成文;薛毓鋮;王瑞和
• 申請（專利權）人: 中海石油（中國）有限公司湛江分公司;中國石油大學（華東）
• 主分類號: C09K8/508
• 分類號: C09K8/508;C09K8/12
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本發明屬于深水、超深水油氣井鉆井技術領域，公開了一種適用于深水、超深水鉆井液的自降解防漏堵漏聚合物復合材料制備方法及應用。自降解防漏堵漏聚合物復合材料具體組成為：聚合物樹脂37～75％、三嗪密胺類有機物12～36％、無機弱酸鹽22～49％、無機堿金屬氫氧化物5～16％、有機絡合促進劑2.2～7.8％；該聚合物樹脂含有式(I)所示結構單元，該三嗪密胺類有機物為含有式(Ⅱ)所示結構，該無機弱酸鹽為含有式(Ⅲ)所示結構。本發明自降解防漏堵漏聚合物復合材料及形成的鉆井液濾餅，在鉆井結束后能自動降解，基本實現完全解堵，巖心滲透率恢復值達95％以上，具有優異暫堵、儲層保護效果，無需酸洗等作業，節約了鉆井周期和成本。

技術領域

本發明涉及超深水油氣開發技術領域，具體涉及適用于超深水鉆井液的自降解防漏堵漏聚合物復合材料，適用于超深水鉆井液的自降解防漏堵漏聚合物復合材料的制備方法，一種包括該自降解防漏堵漏聚合物復合材料的超深水鉆井液體系。

背景技術

近年來，隨著我國油氣資源的需求增長，油氣供需矛盾日益突出。我國海洋油氣資源非常豐富，特別是我國南海深水領域蘊藏著豐富油氣資源，業內將大于500米水深海域稱為深水，超過1500米稱為超深水。為保障國內油氣供應安全和供需矛盾，近年來我國油氣資源勘探與開發不斷向深水、超深水油氣方向穩步邁井。但是，深水、超深水油氣開發的投資成本非常大，對油氣高效、快速、經濟開采提出了更高要求。鉆井是打開油氣儲層的第一步，為此深水、超深水鉆井過程中如何有效地防止或減少儲層傷害，從而提高單井油氣開采效率，是實現深水、超深水油氣高效開發的關鍵技術。

在鉆井的過程中，油氣儲層打開時最先接觸到的就是鉆井液，鉆井液中的不同類型、大小的固相顆粒很容易侵入近井壁處的天然孔隙中造成油氣儲層的污染和傷害。隨著后續沖刷、排采、酸化等作用，部分浸入鉆井液及顆粒會被清除，但是大部分鉆井液及顆粒仍將留在孔隙中，殘留的鉆井液及固相顆粒不僅會堵住孔隙，而且也會污染、傷害儲層，這將嚴重降低油氣儲層的滲透率，使油氣井的產量降低，增加油氣生產成本。

保護油氣儲層免受傷害是石油勘探開發過程中的重要技術措施，此項工作的好壞直接關系到能否及時發現新的油氣層、油氣田和對儲量的正確評價，并有利于提高油氣井產量和油氣田開發經濟效益。在歷經20世紀近70年研究后，油氣儲層保護技術取得了重大進步，特別是20世紀后20年，油氣層保護逐漸成為油氣勘探開發全過程的關鍵技術領域，防止油氣儲層傷害的思想與保護技術理念已滲透到各個作業環節。

近年來，國內外學者都非常重視鉆井過程中的油氣儲層保護，目前也研究出許多各不相同的儲層保護方法及解堵技術，主要是通過對不同的堵塞和儲層情況科學合理的選擇前期屏蔽暫堵與后期酸化解堵、生物酶解堵技術等，由此來減少油氣儲層傷害程度，從而增加油氣井的產量，提高經濟效益。但是，目前的儲層保護技術后續在處理地層堵塞時，還是需要用到化學法、物理法、微生物法以及復合解堵法這些常規的解堵技術。這些解堵工藝復雜，如果解堵措施處理不當則會造成新的化學堵塞、機械堵塞等，使得地層的滲透性降低。

2021年《油田化學》38(01)宋兆輝等，針對川西低滲氣藏儲層特性及損害機理，在重質碳酸鈣類剛性顆粒表面接枝部分交聯的聚合物制得儲層保護劑SMRP-1，將其與井壁修補強化劑等復配制得低損害鉆井液，含3％SMRP-1的鉆井液形成的泥餅在15％鹽酸中浸泡4h的泥餅酸溶率為27％，酸溶性較好。

2021年《精細石油化工》38(01)田進等，采用NaCl/KCl/HCOONa復配欠飽和鹽水作為鉆開液的基礎液相，聚合物VIS-B為流型調節劑，可酸溶的改性淀粉STA作為體系的降失水劑，Dua及Jqw作為暫堵材料，構建了一套無黏土相鉆開液體系。

2020年《油田化學》37(04)張浩等，為了解決惡性漏失及儲層段漏失控制難題，制備了一種新型可酸溶固化堵漏材料，基于室內評價手段研究了該堵漏材料的密度、粒徑分布、流變性、高溫高壓固化性能、封堵承壓性能和儲層保護性能，其固結體在15％鹽酸溶液中酸溶率為100％，可以有效保護儲層裂縫滲透率。