多级封堵承压堵漏剂.pdf

摘要
申请专利号：	CN201410333340.6	申请日：	2014.07.14
公开号：	CN104087274A	公开日：	2014.10.08
当前法律状态：	授权	有效性：	有权
法律详情：	授权\|\|\|著录事项变更IPC(主分类):C09K 8/42变更事项:发明人变更前:侯士立黄达全王伟忠田增艳刘光艳李广环张爱顺王磊磊变更后:侯士立王灿黄达全王伟忠田增艳刘光艳李广环张爱顺王磊磊\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):C09K 8/42申请日:20140714\|\|\|公开
IPC分类号：	C09K8/42	主分类号：	C09K8/42
申请人：	中国石油集团渤海钻探工程有限公司
发明人：	侯士立; 黄达全; 王伟忠; 田增艳; 刘光艳; 李广环; 张爱顺; 王磊磊
地址：	300457 天津市滨海新区开发区黄海路106号渤海钻探工程有限公司科技开发处
优先权：
专利代理机构：	天津才智专利商标代理有限公司 12108	代理人：	陈昌娟
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内容摘要

本发明涉及一种多级封堵承压堵漏剂，可用于油气田弱承压区块的钻井施工。各组分重量配比为：石灰石颗粒18％～30％、甘蔗渣8％～10％、延迟膨胀凝胶颗粒8％～10％、坚果壳10％～20％、封堵剂20％～30％、云母粉15％～25％，将上述原料混合均匀即成多级封堵承压堵漏剂。本发明通过不同粒级的刚性材料、植物纤维、可膨胀材料和胶性材料按照一定比例配比，混合形成具有颗粒、纤维、片状和可膨胀的堵漏材料，解决缝隙、裂缝和层间断层漏失的技术问题，堵漏一次成功率高，可有效提高地层承压能力。

权利要求书

权利要求书
1.  一种多级封堵承压堵漏剂，其特征在于各组分重量百分含量为：

其中，所述封堵剂由以下重量百分比组成为：磺化沥青15％～25％，木质素纤维20％～35％，超细碳酸钙20％～40％，褐煤树脂10％～20％；
以多级封堵承压堵漏剂的总重量计，所述石灰石颗粒由5～10％的8～15目石灰石颗粒，8～10％的20～40目石灰石颗粒和5～10％的60～70目石灰石颗粒混合而成。

2.  根据权利要求1所述的多级封堵承压堵漏剂，其特征在于：所述甘蔗渣的粒径为1～16mm。

3.  根据权利要求1所述的多级封堵承压堵漏剂，其特征在于：所述延迟膨胀凝胶颗粒的粒径小于5mm。

4.  根据权利要求1所述的多级封堵承压堵漏剂，其特征在于：以多级封堵承压堵漏剂的总重量计，所述坚果壳由5％～10％的5～8目坚果壳和5％～10％的10～20目坚果壳混合而成。

5.  根据权利要求3所述的多级封堵承压堵漏剂，其特征在于：所述延迟膨胀凝胶颗粒为聚丙烯酰胺凝胶颗粒。

6.  一种多级封堵承压堵漏剂的使用方法，其特征在于：向水基泥浆中添加15～20wt％权利要求1所述多级封堵承压堵漏剂。

说明书

说明书多级封堵承压堵漏剂
技术领域
本发明涉及油气勘探钻井堵漏技术领域，特别涉及一种针对恶性漏失的多级封堵承压堵漏剂，可用于油气田弱承压区块的钻井施工。
背景技术
随着油气勘探开发的进一步深入，复杂构造地层、裂缝发育底层、窄或负安全密度窗口地层等钻探工作越来越多，在这些低承压能力的地层中钻井，经常出现井漏等井下事故，对后续的固井作业等造成巨大影响。目前，堵漏常用的方法主要是桥接堵漏。桥接堵漏特点是成本低、应用广泛，但其堵漏成功率较低，原因在于堵漏过程中桥接堵漏材料与漏层裂缝大小、形状不匹配，如果堵漏材料颗粒稍大于漏层孔隙裂缝或是与漏层孔隙裂缝形状不匹配，堵漏材料就不易进入裂缝，在漏层表面形成堆积，并未深入漏层。所以，在钻井工程中，因为不能准确掌握漏失地层的裂缝宽度和孔隙尺寸，无法优选和确定堵漏剂配方，从而增加了成功施工的不确定性，降低了堵漏成功率，增长了钻井周期，增加了劳动强度。
发明内容
为此，本发明所需要解决的技术问题在于提供一种具有堵漏适用性广、承压能力高、封堵效果好、一次性堵漏成功率高、现场配制工艺简单、施工安全可靠等优点的多级封堵承压堵漏剂。
为解决上述技术问题，本发明的解决方案是：
一种多级封堵承压堵漏剂，各组分重量百分比为：

其中，所述封堵剂重量百分比组成为：磺化沥青15％～25％，木质素纤维20％～35％，超细碳酸钙20％～40％，褐煤树脂10％～20％。
将上述各组分混合均匀即得所述多级封堵承压堵漏剂。
以多级封堵承压堵漏剂的总重量计，所述石灰石颗粒由5～10％的8～15目石灰石颗粒，8～10％的20～40目石灰石颗粒和5～10％的60～70目石灰石颗粒混合而成。
甘蔗渣采用粒径为1～16mm的甘蔗渣。
延迟膨胀凝胶颗粒采用粒径为小于5mm的延迟膨胀凝胶颗粒。延迟膨胀凝胶颗粒为聚丙烯酰胺凝胶颗粒，延迟膨胀凝胶颗粒是增强剂。
本发明的解决方案中坚果壳采用5～10wt％的5～8目坚果壳和5-10wt％的10～20目坚果壳混合而成，其中坚果壳总量为多级封堵承压堵漏剂重量的10～20％。所述坚果壳为核桃壳、杏仁壳、夏威夷果壳中的一种或几种的混合物。
本发明的解决方案中，云母粉由10～15wt％的5～7目云母粉和5～10wt％的8～12目云母粉混合而成，其中云母粉总量为为多级封堵承压堵漏剂重量的15％～25％。
使用时，向水基泥浆中添加其重量15％～20％的上述多级封堵承压堵漏剂，用于井漏封堵。
本发明与现有技术相比较具有如下优点：
本发明根据SAN-2工程理论分布确定了桥接材料的粒径级配，刚性材料、植物纤维、可膨胀材料和胶性材料按照一定比例配比，混合形成具有颗粒、纤维、片状和可膨胀的堵漏材料，通过承压试验确定了堵漏材料中各成分的配比，其中延迟膨胀凝胶颗粒和封堵剂可以起到提高封堵能力和稳压能力的作用。该堵漏剂具有堵漏适用性广、承压能力高、封堵效果好、一次性堵漏成功率高、现场配制工艺简单、施工安全可靠等优点。与采用该技术前相比，能减少堵漏次数，堵漏浆使用量少，节约了钻井成本，缩短了钻井时间，有较好的经济效益。本发明多级封堵承压堵漏剂能够解决井下缝隙性漏失、裂缝性漏失和断层性漏失，弥补其它堵漏剂在架桥上的缺陷，能达到较好的承压效果。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的技术方案进行详细描述。
承压能力实验条件：
配制8wt％的钠土泥浆，在室温下密闭养护24h，向配制好的钠土泥浆中分别加入15wt％～20wt％(以钠土泥浆的重量计，以下同)的本发明制得的多级封堵承压堵漏剂，低速搅拌1h，利用实验用JHB型高温高压堵漏仪、选用不同的楔形缝隙模具进行承压能力实验，得出的实验数据在实施例1～4中分别示出。
实施例1
堵漏剂1：石灰石颗粒8～15目5％、20～40目8％、60～70目5％，甘蔗渣8％，聚丙烯酰胺凝胶颗粒8％，坚果壳5～8目6％、10～20目10％，封堵剂30％，云母粉5～7目10％、8～12目10％，其中封堵剂组份重量配比为：磺化沥青15％、木质素纤维25％、超细碳酸钙40％、褐煤树脂20％。
堵漏浆配方：2000mL 8wt％的钠土泥浆+15wt％堵漏剂1；
本实施例堵漏剂的承压能力为：2mm×1mm楔形缝模具为7MPa(仪器最高压力)。
实施例2
堵漏剂2：石灰石颗粒8～15目8％、20～40目9％、60～70目8％，甘蔗渣10％，聚丙烯酰胺凝胶颗粒10％，坚果壳5～7目10％、9～12目5％，封堵剂25％，云母粉5～8目10％、10～20目5％，其中封堵剂组份重量配比为：磺化沥青25％、木质素纤维20％、超细碳酸钙40％、褐煤树脂15％。
堵漏浆配方：2000mL 8wt％的钠土泥浆+15wt％堵漏剂2；本实施例堵漏剂的承压能力：3mm×2mm楔形缝模具为7MPa。
实施例3
堵漏剂3：石灰石颗粒8～15目10％、20～40目10％、60～70目10％，甘蔗渣10％，聚丙烯酰胺凝胶颗粒10％，坚果壳5～8目5％、10～20目5％，封堵剂20％，云母粉5～7目15％、8～12目5％，其中封堵剂组份重量配比为：磺化沥青25％、木质素纤维35％、超细碳酸钙20％、褐煤树脂20％。
堵漏浆配方：2000mL 8wt％的钠土泥浆+20wt％堵漏剂3；
本实施例堵漏剂的承压能力：4mm×3mm楔形缝模具为7MPa。
实施例4
堵漏剂4：石灰石颗粒8～15目9％、20～40目8％、60～70目8％，甘蔗渣9％，聚丙烯酰胺凝胶颗粒8％，坚果壳5～8目5％、10～20目5％，封堵剂25％，云母粉5～7目13％、8～12目10％，其中封堵剂组份重量配比为：磺化沥青20％、木质素纤维35％、超细碳酸钙30％、褐煤树脂15％。
堵漏浆配方：2000mL 8wt％的钠土泥浆+20wt％堵漏剂4；
本实施例堵漏剂的承压能力：4mm×3mm楔形缝模具为7MPa。
现场应用：某井钻达3121m，起钻配钻具，下钻至1300m时，开泵顶通，发生漏失，井口不返泥浆，随即起钻堵漏，采用实施例1堵漏配方，下光钻杆至井深1500m，注入堵漏浆25m3，憋压，挤入堵漏浆1m3，2MPa稳压10min，循环无漏失，堵漏成功。

资源描述

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1、(10)申请公布号 CN 104087274 A (43)申请公布日 2014.10.08 CN 104087274 A (21)申请号 201410333340.6 (22)申请日 2014.07.14 C09K 8/42(2006.01) (71)申请人中国石油集团渤海钻探工程有限公司地址 300457 天津市滨海新区开发区黄海路 106 号渤海钻探工程有限公司科技开发处 (72)发明人侯士立黄达全王伟忠田增艳刘光艳李广环张爱顺王磊磊 (74)专利代理机构天津才智专利商标代理有限公司 12108 代理人陈昌娟 (54) 发明名称多级封堵承压堵漏剂 (57) 。

2、摘要本发明涉及一种多级封堵承压堵漏剂，可用于油气田弱承压区块的钻井施工。各组分重量配比为：石灰石颗粒 18 30、甘蔗渣 8 10、延迟膨胀凝胶颗粒 8 10、坚果壳 10 20、封堵剂 20 30、云母粉 15 25，将上述原料混合均匀即成多级封堵承压堵漏剂。本发明通过不同粒级的刚性材料、植物纤维、可膨胀材料和胶性材料按照一定比例配比，混合形成具有颗粒、纤维、片状和可膨胀的堵漏材料，解决缝隙、裂缝和层间断层漏失的技术问题，堵漏一次成功率高，可有效提高地层承压能力。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页说明书 3 页 (19)中华人民共。

3、和国国家知识产权局 (12)发明专利申请权利要求书1页说明书3页 (10)申请公布号 CN 104087274 A CN 104087274 A 1/1 页 2 1. 一种多级封堵承压堵漏剂，其特征在于各组分重量百分含量为：其中，所述封堵剂由以下重量百分比组成为：磺化沥青 15 25，木质素纤维 20 35，超细碳酸钙 20 40，褐煤树脂 10 20 ；以多级封堵承压堵漏剂的总重量计，所述石灰石颗粒由510的815目石灰石颗粒， 8 10的 20 40 目石灰石颗粒和 5 10的 60 70 目石灰石颗粒混合而成。 2. 根据权利要求 1 所述的多级封堵承压堵漏剂。

4、，其特征在于：所述甘蔗渣的粒径为 1 16mm。 3. 根据权利要求 1 所述的多级封堵承压堵漏剂，其特征在于：所述延迟膨胀凝胶颗粒的粒径小于 5mm。 4. 根据权利要求 1 所述的多级封堵承压堵漏剂，其特征在于：以多级封堵承压堵漏剂的总重量计，所述坚果壳由 5 10的 5 8 目坚果壳和 5 10的 10 20 目坚果壳混合而成。 5. 根据权利要求 3 所述的多级封堵承压堵漏剂，其特征在于：所述延迟膨胀凝胶颗粒为聚丙烯酰胺凝胶颗粒。 6.一种多级封堵承压堵漏剂的使用方法，其特征在于：向水基泥浆中添加1520wt 权利要求 1 所述多级封堵承压堵漏剂。

5、。权利要求书 CN 104087274 A 2 1/3 页 3 多级封堵承压堵漏剂技术领域 0001 本发明涉及油气勘探钻井堵漏技术领域，特别涉及一种针对恶性漏失的多级封堵承压堵漏剂，可用于油气田弱承压区块的钻井施工。背景技术 0002 随着油气勘探开发的进一步深入，复杂构造地层、裂缝发育底层、窄或负安全密度窗口地层等钻探工作越来越多，在这些低承压能力的地层中钻井，经常出现井漏等井下事故，对后续的固井作业等造成巨大影响。目前，堵漏常用的方法主要是桥接堵漏。桥接堵漏特点是成本低、应用广泛，但其堵漏成功率较低，原因在于堵漏过程中桥接堵漏材料与漏层裂缝。

6、大小、形状不匹配，如果堵漏材料颗粒稍大于漏层孔隙裂缝或是与漏层孔隙裂缝形状不匹配，堵漏材料就不易进入裂缝，在漏层表面形成堆积，并未深入漏层。所以，在钻井工程中，因为不能准确掌握漏失地层的裂缝宽度和孔隙尺寸，无法优选和确定堵漏剂配方，从而增加了成功施工的不确定性，降低了堵漏成功率，增长了钻井周期，增加了劳动强度。发明内容 0003 为此，本发明所需要解决的技术问题在于提供一种具有堵漏适用性广、承压能力高、封堵效果好、一次性堵漏成功率高、现场配制工艺简单、施工安全可靠等优点的多级封堵承压堵漏剂。 0004 为解决上述技术问题，本发明的解决方案是。

7、： 0005 一种多级封堵承压堵漏剂，各组分重量百分比为： 0006 0007 0008 其中，所述封堵剂重量百分比组成为：磺化沥青 15 25，木质素纤维 20 35，超细碳酸钙 20 40，褐煤树脂 10 20。 0009 将上述各组分混合均匀即得所述多级封堵承压堵漏剂。 0010 以多级封堵承压堵漏剂的总重量计，所述石灰石颗粒由 5 10的 8 15 目石灰石颗粒， 8 10的 20 40 目石灰石颗粒和 5 10的 60 70 目石灰石颗粒混合而说明书 CN 104087274 A 3 2/3 页 4 成。 0011 甘蔗渣采用粒径为 1 16mm 的甘蔗渣。。

8、 0012 延迟膨胀凝胶颗粒采用粒径为小于 5mm 的延迟膨胀凝胶颗粒。延迟膨胀凝胶颗粒为聚丙烯酰胺凝胶颗粒，延迟膨胀凝胶颗粒是增强剂。 0013 本发明的解决方案中坚果壳采用 5 10wt的 5 8 目坚果壳和 5-10wt的 10 20 目坚果壳混合而成，其中坚果壳总量为多级封堵承压堵漏剂重量的 10 20。所述坚果壳为核桃壳、杏仁壳、夏威夷果壳中的一种或几种的混合物。 0014 本发明的解决方案中，云母粉由 10 15wt的 5 7 目云母粉和 5 10wt的 8 12 目云母粉混合而成，其中云母粉总量为为多级封堵承压堵漏剂重量的 15 25。 0015 使用时，向水基。

9、泥浆中添加其重量 15 20的上述多级封堵承压堵漏剂，用于井漏封堵。 0016 本发明与现有技术相比较具有如下优点： 0017 本发明根据 SAN-2 工程理论分布确定了桥接材料的粒径级配，刚性材料、植物纤维、可膨胀材料和胶性材料按照一定比例配比，混合形成具有颗粒、纤维、片状和可膨胀的堵漏材料，通过承压试验确定了堵漏材料中各成分的配比，其中延迟膨胀凝胶颗粒和封堵剂可以起到提高封堵能力和稳压能力的作用。该堵漏剂具有堵漏适用性广、承压能力高、封堵效果好、一次性堵漏成功率高、现场配制工艺简单、施工安全可靠等优点。与采用该技术前相比，能减少堵漏次数，堵漏。

10、浆使用量少，节约了钻井成本，缩短了钻井时间，有较好的经济效益。本发明多级封堵承压堵漏剂能够解决井下缝隙性漏失、裂缝性漏失和断层性漏失，弥补其它堵漏剂在架桥上的缺陷，能达到较好的承压效果。具体实施方式 0018 以下结合实施例对本发明的技术方案进行详细描述。 0019 承压能力实验条件： 0020 配制 8wt的钠土泥浆，在室温下密闭养护 24h，向配制好的钠土泥浆中分别加入 15wt20wt(以钠土泥浆的重量计，以下同)的本发明制得的多级封堵承压堵漏剂，低速搅拌 1h，利用实验用 JHB 型高温高压堵漏仪、选用不同的楔形缝隙模具进行承压能力实验，得出的实验。

11、数据在实施例 1 4 中分别示出。 0021 实施例 1 0022 堵漏剂 1 ：石灰石颗粒 8 15 目 5、 20 40 目 8、 60 70 目 5，甘蔗渣 8，聚丙烯酰胺凝胶颗粒 8，坚果壳 5 8 目 6、 10 20 目 10，封堵剂 30，云母粉 5 7 目 10、 8 12 目 10，其中封堵剂组份重量配比为：磺化沥青 15、木质素纤维 25、超细碳酸钙 40、褐煤树脂 20。 0023 堵漏浆配方： 2000mL 8wt的钠土泥浆 +15wt堵漏剂 1 ； 0024 本实施例堵漏剂的承压能力为： 2mm1mm 楔形缝模具为 7MPa( 仪器最高压力。

12、 )。 0025 实施例 2 0026 堵漏剂2 ：石灰石颗粒815目8、 2040目9、 6070目8，甘蔗渣10，聚丙烯酰胺凝胶颗粒 10，坚果壳 5 7 目 10、 9 12 目 5，封堵剂 25，云母粉 5 8 目 10、 10 20 目 5，其中封堵剂组份重量配比为：磺化沥青 25、木质素纤维 20、说明书 CN 104087274 A 4 3/3 页 5 超细碳酸钙 40、褐煤树脂 15。 0027 堵漏浆配方： 2000mL 8wt的钠土泥浆 +15wt堵漏剂 2 ；本实施例堵漏剂的承压能力： 3mm2mm 楔形缝模具为 7MPa。 0028 。

13、实施例 3 0029 堵漏剂 3 ：石灰石颗粒 8 15 目 10、 20 40 目 10、 60 70 目 10，甘蔗渣 10，聚丙烯酰胺凝胶颗粒 10，坚果壳 5 8 目 5、 10 20 目 5，封堵剂 20，云母粉 5 7 目 15、 8 12 目 5，其中封堵剂组份重量配比为：磺化沥青 25、木质素纤维 35、超细碳酸钙 20、褐煤树脂 20。 0030 堵漏浆配方： 2000mL 8wt的钠土泥浆 +20wt堵漏剂 3 ； 0031 本实施例堵漏剂的承压能力： 4mm3mm 楔形缝模具为 7MPa。 0032 实施例 4 0033 堵漏剂 4 ：石灰。

14、石颗粒 8 15 目 9、 20 40 目 8、 60 70 目 8，甘蔗渣 9，聚丙烯酰胺凝胶颗粒 8，坚果壳 5 8 目 5、 10 20 目 5，封堵剂 25，云母粉 5 7 目 13、 8 12 目 10，其中封堵剂组份重量配比为：磺化沥青 20、木质素纤维 35、超细碳酸钙 30、褐煤树脂 15。 0034 堵漏浆配方： 2000mL 8wt的钠土泥浆 +20wt堵漏剂 4 ； 0035 本实施例堵漏剂的承压能力： 4mm3mm 楔形缝模具为 7MPa。 0036 现场应用：某井钻达 3121m，起钻配钻具，下钻至 1300m 时，开泵顶通，发生漏失，井口不返泥浆，随即起钻堵漏，采用实施例 1 堵漏配方，下光钻杆至井深 1500m，注入堵漏浆 25m3，憋压，挤入堵漏浆 1m3， 2MPa 稳压 10min，循环无漏失，堵漏成功。说明书 CN 104087274 A 5 。

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