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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710941784.1 (22)申请日 2017.10.11 (71)申请人 成都瑞吉星化工有限责任公司 地址 610000 四川省成都市锦华路一段8号 1栋10单元29层2901号 (72)发明人 蒋超徐宁 (74)专利代理机构 成都天嘉专利事务所(普通 合伙) 51211 代理人 向丹 (51)Int.Cl. C09K 8/42(2006.01) C09K 8/03(2006.01) (54)发明名称 一种钻井液用油基泥浆堵漏剂 (57)摘要 本发明公开了一种钻井液用油。
2、基泥浆堵漏 剂， 所述堵漏剂采用质量百分比为溶胀性纤维： 3035%； 填充材料： 1015%； 架桥材料： 20 35%； 溶胀性树脂： 1020%； 表面活性剂： 10 15%； 高分子聚合物： 0.51%配比而成， 是一种较 国外油基堵漏剂产品性能更加优良的新型油基 泥浆复合型堵漏剂， 具有使用方便、 施工安全、 对 环境无危害、 堵漏效果明显、 经济价值高等特点。 权利要求书1页 说明书6页 CN 107523281 A 2017.12.29 CN 107523281 A 1.一种钻井液用油基泥浆堵漏剂， 其特征在于： 按质量百分比计， 所述堵漏剂包括以下 组份： 溶胀性纤维： 303。
3、5%； 填充材料： 1015%； 架桥材料： 2035%； 溶胀性树脂： 1020%； 表面活性剂： 1015%； 高分子聚合物： 0.51%。 2.根据权利要求1所述的一种钻井液用油基泥浆堵漏剂， 其特征在于： 所述溶胀性纤维 采用棉籽壳或油枯粉碎后经改性而制得。 3.根据权利要求1所述的一种钻井液用油基泥浆堵漏剂， 其特征在于： 所述填充材料包 括蛭石粉、 石英粉、 蒙脱石粉、 石灰石粉中的一种或多种的组合。 4.根据权利要求1所述的一种钻井液用油基泥浆堵漏剂， 其特征在于： 所述架桥材料包 括玉米芯粉、 纸屑、 碳纤维、 秸秆粉中的一种或多种的组合。 5.根据权利要求4所述的一种钻井液用。
4、油基泥浆堵漏剂， 其特征在于： 所述架桥材料选 自质量比为1020： 1015的玉米芯粉和纸屑， 或选自质量比为1020： 1015的玉米芯粉 和秸秆粉。 6.根据权利要求1所述的一种钻井液用油基泥浆堵漏剂， 其特征在于： 所述溶胀性树脂 采用改性植物树脂。 7.根据权利要求1所述的一种钻井液用油基泥浆堵漏剂， 其特征在于： 所述表面活性剂 采用硬脂酸盐。 8.根据权利要求1所述的一种钻井液用油基泥浆堵漏剂， 其特征在于： 所述高分子聚合 物采用丙烯酸与丙烯酰胺的聚合物。 权利要求书 1/1 页 2 CN 107523281 A 2 一种钻井液用油基泥浆堵漏剂 技术领域 0001 本发明是一种。
5、钻井液用油基泥浆堵漏剂， 具体涉及配合钻井液用油基泥浆使用的 堵漏剂， 属于石油工业钻井材料领域。 背景技术 0002 在钻井、 固井、 测试或修井等各种井下作业过程中， 各种工作液在压差的作用下流 进地层造成井漏现象， 是钻井工程中最普遍常见的技术难题， 特别是现在油基泥浆技术的 推广与使用， 如遇到井漏， 所造成的损失和环境破坏是不可估量的， 为避免井漏影响产能、 引起井下事故， 油基泥浆型的堵漏剂研发与使用迫在眉睫。 0003 现有专利文献CN105368409A （一种油基钻井液用复合型堵漏剂及其制备方法， 2016.03.02） 公开了一种由20%50%堵漏材料、 0.5%2%纤维材。
6、料、 5%20%油溶胀材料、 20% 40%亲油性超细颗粒材料、 10%20%亲油性片状材料组成的油基钻井液用堵漏剂。 该堵漏剂 主要针对油基钻井液体系钻遇渗透性地层及裂缝性漏失地层的防漏堵漏需求， 对于5mm裂 缝， 抗压强度可达到7MPa； 砂床评价试验中侵入深度降低率90%。 可显著提高油基钻井液堵 漏成功率， 增强地层承压能力。 0004 现有专利文献CN106609127A （一种油基钻井液堵漏材料及其制备方法， 2017.05.03） 公开了一种由油溶性膨胀材料、 改性纤维、 核桃壳、 碳酸钙组成的堵漏材料， 其 中各组成的质量百分比为： 10%20%油溶性膨胀材料、 10%30%。
7、改性纤维、 30%50%核桃壳、 10 30%碳酸钙。 该堵漏材料在油中具有良好的膨胀性能， 并且能够很好的分散在油基钻井液 体系中， 对于5mm的裂缝具有良好的封堵能力， 其承压强度可达7MPa以上。 0005 现有专利文献CN105482784A （油基钻井液堵漏剂， 2016.04.13） 公开了一种由45.0 60.0份刚性堵漏材料、 10.025.0份复合纤维材料、 10.020.0份吸油膨胀性材料、 10.0 20.0份油溶性封堵材料、 2.58.0份吸水膨胀性材料、 0.52.5份表面活性剂组成的堵漏剂， 其优点是： 与油基钻井液配伍性能好， 适应地层温度60150； 且其加量1。
8、5%， 用于封堵10 20目石英砂床或0.5mm微裂缝地层， 堵漏效果好， 承压能力大于6.0MPa。 发明内容 0006 本发明的目的在于提供一种钻井液用油基泥浆堵漏剂， 采用溶胀性纤维、 溶胀性 树脂、 表面活性剂、 高分子聚合物等物质按比例配比而成， 是一种较国外油基堵漏剂产品性 能更加优良的新型油基泥浆复合型堵漏剂， 具有使用方便、 施工安全、 对环境无危害、 堵漏 效果明显、 经济价值高等特点。 0007 本发明通过下述技术方案实现： 一种钻井液用油基泥浆堵漏剂， 按质量百分比计， 所述堵漏剂包括以下组份： 溶胀性纤维： 3035%； 填充材料： 1015%； 架桥材料： 2035%。
9、； 溶胀性树脂： 1020%； 表面活性剂： 1015%； 高分子聚合物： 0.51%。 说明书 1/6 页 3 CN 107523281 A 3 0008 所述溶胀性纤维采用棉籽壳或油枯粉碎后经改性而制得， 实际使用时， 将粉碎后 的棉籽通过皂化、 酸化得到含脂肪酸的纤维粉末， 从而增加了亲油能力， 使其在油基泥浆中 更易溶胀， 较现有通过碱液处理得到的改性纤维， 表现出了良好的亲油性， 在油基泥浆中易 于搅拌均匀， 溶胀后易使滤饼更加致密。 0009 所述填充材料包括蛭石粉、 石英粉、 蒙脱石粉、 石灰石粉中的一种或多种的组合。 0010 所述架桥材料包括玉米芯粉、 纸屑、 碳纤维、 秸秆。
10、粉中的一种或多种的组合。 0011 优选的， 所述架桥材料选自质量比为1020： 1015的玉米芯粉和纸屑， 或选自质 量比为1020： 1015的玉米芯粉和秸秆粉。 0012 所述溶胀性树脂采用改性植物树脂， 通常采用甲醛、 苯酚的缩聚物与松香合成反 应后， 再与丙三醇酯化而成， 配合溶胀性纤维、 架桥材料使用， 在油基堵漏液中膨胀分散后 起到填塞作用。 0013 所述表面活性剂采用硬脂酸盐， 例如： 十八烯酸、 硬脂酸钙、 硬脂酸钡、 硬脂酸铝 等， 具有助悬助胀的作用。 0014 所述高分子聚合物采用丙烯酸与丙烯酰胺的聚合物， 属于中、 低分子量物质， 其主 要作用是将填充材料、 架桥材。
11、料吸附、 聚集的作用， 增加其泥饼的硬度。 0015 本发明与现有技术相比， 具有以下优点及有益效果： （1） 本发明适用于油基钻井液钻井所遇到的井漏， 特别是对小裂纹 （裂缝15mm， 井漏 速率是68m3/h） 性漏失堵漏效果尤其有效。 0016 （2） 本发明特别适用于裸眼加固方案、 从部分漏失到严重漏失堵漏、 裸眼堵漏或预 处理、 提高套管鞋处地层强度、 套管射孔堵漏或套管漏失堵漏。 堵漏方法采用地面配制所需 浓度的桥塞堵漏浆， 直接泵入漏层井段， 起出钻具至安全井段后， 关井蹩压侯堵， 堵漏后， 漏 斗成功率可达100%。 0017 （3） 本发明使用方便， 在空置的泥浆罐内加入所需。
12、配制堵漏浆对应体积的柴油 （白 油） 后， 通过加重泵加入10%本发明所述堵漏剂， 搅拌0.51小时， 再加入一定量的加重剂调 整至相应的井浆密度， 搅拌0.51小时后即可泵入井内， 并用油基泥浆顶替至漏层井段， 停 泵起钻至安全井段候堵。 0018 （4） 本发明施工安全， 具有配制方便快捷、 均匀， 不会出现成团结块现象以及不会 造成管线堵塞蹩泵伤人情况的特点， 实际使用时， 堵漏剂配制的浆液泵入漏层井段后， 安全 时间长， 不会出现集中堆积在钻具周围， 不会造成卡钻的情况， 同时， 在堵漏成功后钻桥塞 时， 其可钻性高。 0019 （5） 本发明对环境无危害， 其主要原材料为纤维， 膨胀。
13、树脂和聚合物等， 在油基泥 浆中作用后也不会发生性质的改变， 更不会造成对人体和环境的危害， 堵漏后从油基泥浆 中筛出的堵漏剂对人体和环境不会造成伤害和污染。 0020 （6） 本发明堵漏效果明显， 堵漏成功率高， 堵漏效果越好， 使用该堵漏剂的堵漏成 功率可达到100%。 0021 （7） 本发明成本经济， 各组分原材料在国内采购、 制备， 成本远低于同类进口产品， 制备每1吨堵漏剂的成本可控制在10万元/吨以内， 具有良好的经济价值。 具体实施方式 说明书 2/6 页 4 CN 107523281 A 4 0022 下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明， 但本发明的实施方式不限于此。 。
14、0023 实施例1： 本实施例提出了一种钻井液用油基泥浆堵漏剂， 该堵漏剂包括以下质量百分比的组 份： 溶胀性纤维35%、 填充材料15%、 架桥材料20%、 溶胀性树脂15%、 表面活性剂14%、 高分子聚 合物1%。 上述组份中， 溶胀性纤维是采用棉籽壳或油枯粉碎成粒径为150目后， 经氢氧化钾 皂化、 盐酸酸化后得到的含脂肪酸的纤维粉末； 填充材料由蛭石粉、 石英粉、 蒙脱石粉、 石灰 石粉组成； 架桥材料由玉米芯粉、 纸屑、 碳纤维、 秸秆粉组成； 溶胀性树脂采用甲醛、 苯酚的 缩聚物与松香合成反应后， 再与丙三醇酯化而成的改性植物树脂， 例如松香改性树脂； 表面 活性剂采用硬脂酸盐，。
15、 例如： 十八烯酸、 硬脂酸钙、 硬脂酸钡、 硬脂酸铝等； 高分子聚合物采 用丙烯酸与丙烯酰胺的聚合物， 该聚合物的分子量为180200万。 实施例2： 本实施例提出了一种钻井液用油基泥浆堵漏剂， 该堵漏剂包括以下质量百分比的组 份： 溶胀性纤维30%、 填充材料10%、 架桥材料35%、 溶胀性树脂14.5%、 表面活性剂10%、 高分子 聚合物0.5%。 上述组份中， 溶胀性纤维是采用棉籽壳或油枯粉碎成粒径为200目后， 经氢氧 化钾皂化、 盐酸酸化后得到的含脂肪酸的纤维粉末； 填充材料由蛭石粉、 石英粉和石灰石粉 组成； 架桥材料由玉米芯粉、 纸屑和秸秆粉组成； 溶胀性树脂采用甲醛、 苯。
16、酚的缩聚物与松 香合成反应后， 再与丙三醇酯化而成的改性植物树脂， 例如松香改性树脂； 表面活性剂采用 硬脂酸盐， 例如： 十八烯酸、 硬脂酸钙、 硬脂酸钡、 硬脂酸铝等； 高分子聚合物采用丙烯酸与 丙烯酰胺的聚合物， 该聚合物的分子量为250300万。 0024 实施例3： 本实施例提出了一种钻井液用油基泥浆堵漏剂， 该堵漏剂包括以下质量百分比的组 份： 溶胀性纤维32.2%、 填充材料12%、 架桥材料30%、 溶胀性树脂10%、 表面活性剂15%、 高分子 聚合物0.8%。 上述组份中， 溶胀性纤维是采用棉籽壳或油枯粉碎成粒径为180目后， 经氢氧 化钾皂化、 盐酸酸化后得到的含脂肪酸的。
17、纤维粉末； 填充材料由蛭石粉、 石英粉和蒙脱石粉 组成； 架桥材料由玉米芯粉和碳纤维组成； 溶胀性树脂采用甲醛、 苯酚的缩聚物与松香合成 反应后， 再与丙三醇酯化而成的改性植物树脂， 例如松香改性树脂； 表面活性剂采用硬脂酸 盐， 例如： 十八烯酸、 硬脂酸钙、 硬脂酸钡、 硬脂酸铝等； 高分子聚合物采用丙烯酸与丙烯酰 胺的聚合物， 该聚合物的分子量为450500万。 0025 实施例4： 本实施例提出了一种钻井液用油基泥浆堵漏剂， 该堵漏剂包括以下质量百分比的组 份： 溶胀性纤维31.5%、 蛭石粉10%、 玉米芯粉10%、 纸屑15%、 溶胀性树脂20%、 表面活性剂13%、 高分子聚合物。
18、0.5%。 上述组份中， 溶胀性纤维是采用棉籽壳或油枯粉碎成粒径为200目后， 经氢氧化钾皂化、 盐酸酸化后得到的含脂肪酸的纤维粉末； 溶胀性树脂采用甲醛、 苯酚的缩 聚物与松香合成反应后， 再与丙三醇酯化而成的改性植物树脂， 例如松香改性树脂； 表面活 性剂采用硬脂酸盐， 例如： 十八烯酸、 硬脂酸钙、 硬脂酸钡、 硬脂酸铝等； 高分子聚合物采用 丙烯酸与丙烯酰胺的聚合物， 该聚合物的分子量为750800万。 0026 实施例5： 本实施例提出了一种钻井液用油基泥浆堵漏剂， 该堵漏剂包括以下质量百分比的组 份： 溶胀性纤维32%、 蛭石粉15%、 玉米芯粉20%、 纸屑10%、 溶胀性树脂1。
19、2%、 表面活性剂10%、 高 说明书 3/6 页 5 CN 107523281 A 5 分子聚合物1%。 上述组份中， 溶胀性纤维是采用棉籽壳或油枯粉碎成粒径为250目后， 经氢 氧化钾皂化、 盐酸酸化后得到的含脂肪酸的纤维粉末； 溶胀性树脂采用甲醛、 苯酚的缩聚物 与松香合成反应后， 再与丙三醇酯化而成的改性植物树脂， 例如松香改性树脂； 表面活性剂 采用硬脂酸盐， 例如： 十八烯酸、 硬脂酸钙、 硬脂酸钡、 硬脂酸铝等； 高分子聚合物采用丙烯 酸与丙烯酰胺的聚合物， 该聚合物的分子量为1000万。 0027 实施例6： 本实施例提出了一种钻井液用油基泥浆堵漏剂， 该堵漏剂包括以下质量百分。
20、比的组 份： 溶胀性纤维30%、 蛭石粉13%、 玉米芯粉15%、 秸秆粉10%、 溶胀性树脂20%、 表面活性剂11%、 高分子聚合物1%。 上述组份中， 溶胀性纤维是采用棉籽壳或油枯粉碎成粒径为280目后， 经 氢氧化钾皂化、 盐酸酸化后得到的含脂肪酸的纤维粉末； 溶胀性树脂采用甲醛、 苯酚的缩聚 物与松香合成反应后， 再与丙三醇酯化而成的改性植物树脂， 例如松香改性树脂； 表面活性 剂采用硬脂酸盐， 例如： 十八烯酸、 硬脂酸钙、 硬脂酸钡、 硬脂酸铝等； 高分子聚合物采用丙 烯酸与丙烯酰胺的聚合物， 该聚合物的分子量为1200万。 0028 实施例7： 本实施例提出了一种钻井液用油基泥。
21、浆堵漏剂， 该堵漏剂包括以下质量百分比的组 份： 溶胀性纤维32%、 蛭石粉10.5%、 玉米芯粉12%、 秸秆粉15%、 溶胀性树脂16%、 表面活性剂 14%、 高分子聚合物0.5%。 上述组份中， 溶胀性纤维是采用棉籽壳或油枯粉碎成粒径为300目 后， 经氢氧化钾皂化、 盐酸酸化后得到的含脂肪酸的纤维粉末； 溶胀性树脂采用甲醛、 苯酚 的缩聚物与松香合成反应后， 再与丙三醇酯化而成的改性植物树脂， 例如松香改性树脂； 表 面活性剂采用硬脂酸盐， 例如： 十八烯酸、 硬脂酸钙、 硬脂酸钡、 硬脂酸铝等； 高分子聚合物 采用丙烯酸与丙烯酰胺的聚合物， 该聚合物的分子量为1500万。 0029。
22、 实施例8： 本实施例提出了一种钻井液用油基泥浆堵漏剂， 该堵漏剂包括以下质量百分比的组 份： 溶胀性纤维31.3%、 蛭石粉11%、 玉米芯粉16%、 纸屑14%、 溶胀性树脂12%、 表面活性剂15%、 高分子聚合物0.7%。 上述组份中， 溶胀性纤维是采用棉籽壳或油枯粉碎成粒径为350目后， 经氢氧化钾皂化、 盐酸酸化后得到的含脂肪酸的纤维粉末； 溶胀性树脂采用甲醛、 苯酚的缩 聚物与松香合成反应后， 再与丙三醇酯化而成的改性植物树脂， 例如松香改性树脂； 表面活 性剂采用硬脂酸盐， 例如： 十八烯酸、 硬脂酸钙、 硬脂酸钡、 硬脂酸铝等； 高分子聚合物采用 丙烯酸与丙烯酰胺的聚合物， 。
23、该聚合物的分子量为2000万。 0030 实施例9： 本实施例提出了一种钻井液用油基泥浆堵漏剂， 该堵漏剂包括以下质量百分比的组 份： 溶胀性纤维30%、 蛭石粉12.4%、 玉米芯粉16%、 秸秆粉13%、 溶胀性树脂14%、 表面活性剂 14%、 高分子聚合物0.6%。 上述组份中， 溶胀性纤维是采用棉籽壳或油枯粉碎成粒径为400目 后， 经氢氧化钾皂化、 盐酸酸化后得到的含脂肪酸的纤维粉末； 溶胀性树脂采用甲醛、 苯酚 的缩聚物与松香合成反应后， 再与丙三醇酯化而成的改性植物树脂， 例如松香改性树脂； 表 面活性剂采用硬脂酸盐， 例如： 十八烯酸、 硬脂酸钙、 硬脂酸钡、 硬脂酸铝等； 。
24、高分子聚合物 采用丙烯酸与丙烯酰胺的聚合物， 该聚合物的分子量为2500万。 0031 使用实施例1-9所述堵漏剂配制堵漏将时， 在空置的泥浆罐内加入所需配制堵漏 浆对应体积的柴油 （白油） 后， 通过加重泵加入10%的堵漏剂， 搅拌0.51小时， 再加入一定量 说明书 4/6 页 6 CN 107523281 A 6 的加重剂调整至相应的井浆密度， 搅拌0.51小时后即可泵入井内， 并用油基泥浆顶替至漏 层井段， 停泵起钻至安全井段候堵。 0032 将上述实施例1-9所述堵漏剂、 进口堵漏剂 （堵漏剂产品名称FORM-A-BLOK） 分别与 柴油、 重晶石配制10份堵漏浆， 并按国标测定其A。
25、PI失水， 其数据对比如表1、 表2所示。 0033 表1 表2 注： 为减少实现影响因素， 油气喷出后仍持续施压至2分钟。 0034 由上述实验数据对比可知， 本实施例1-9涉及的钻井液用油基泥浆堵漏剂与进口 堵漏剂在同等加量同等实验条件下， 其滤失时间、 滤失量、 泥饼厚度等性能指标均相对一 致， 其成本仅是进口堵漏剂的50%。 0035 实施例10： 本实施例涉及实施例9所述堵漏剂在在四川宜宾珙县页岩气水平井 （YS108 H5-2井） 的 应用： 说明书 5/6 页 7 CN 107523281 A 7 YS108H5-2井在井深2560m完成空气钻进后 （钻头尺寸81/2 ） ， 替。
26、入油基泥浆进行钻进， 钻进至井深2609m由于井下掉块增加， 出现扭矩增大， 蹩停转盘的情况， 在此情况下将井浆 密度由1.95 1.98， 井下情况有所缓解， 在井深2630m再次出现扭矩增大， 蹩停转盘时， 将井 浆密度由1.98 2.00 g/cm3， 井下恢复正常， 基本无掉块， 扭矩平稳。 钻进至井2686m发生井 漏 （井浆密度2.00g/cm3） ， 排量32L/S， 泵压23.5Mpa， 漏速8.6m3/h， 7:20强钻至井深2692m， 漏 速增大至16.8 m3/h， 降排量至21L/S， 泵压11.5Mpa， 漏速8m3/h， 发生井漏后采取以下堵漏措施： 1.钻进中加。
27、入随钻堵漏剂； 2.随钻堵漏剂+桥浆专堵； 3.桥浆堵漏； 4.Foym-A-BLOK桥浆堵漏； 5.桥浆堵漏等方法均未堵漏成功。 在此情况下， 使用 R-Y09 （即实施例9所述堵漏剂） 配合桥浆进行堵漏作业， 其施工情况为： 下钻至井底循环干净井底砂子后， 起钻至2670m泵入10%浓度R-Y09桥浆20m3， 替内外平 后起钻至桥浆面关井憋压， 挤入R-Y09桥浆12.5m3， 套压0 4Mpa， 关井憋压4小时， 套压4 3.4Mpa， 泄压回吐0.7m3， 开井循环， 排量27L/S循环不漏。 0036 以上所述， 仅是本发明的较佳实施例， 并非对本发明做任何形式上的限制， 凡是依 据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、 等同变化， 均落入本发明的保护 范围之内。 说明书 6/6 页 8 CN 107523281 A 8 。