一种基于原位沉淀封固作用的随钻封堵剂及其制备方法与流程

本发明涉及石油钻井中堵漏，尤其涉及一种基于原位沉淀封固作用的随钻封堵剂及其制备方法。

背景技术：

1、在钻/完井过程中，井漏是经常遇见的麻烦问题，由它引发的井下复杂情况和诱发的其他各种井下恶性事故，对钻/完井工程的危害极大，因此，井漏一直是国内外石油工程界十分关注的问题。随着钻井防漏堵漏技术的不断发展，人们认识到处理井漏的最好手段是预防，现场井漏处理技术开始由“封堵缝洞(后期堵漏)”向“井壁强化(先期防漏)”方向转变。随钻封堵技术由于投入少，施工操作简单，不需要提钻处理，不需要确定漏点位置，可以随钻进全井封堵，已成为防漏的重要手段。

2、目前常用的随钻堵漏剂多采用物理封堵，具有特定粒径范围的随钻封堵材料只能对某一井段有较好的封堵效果，不能有效封堵全部漏失井段。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于原位沉淀封固作用的随钻封堵剂及其制备方法，以解决现有的随钻封堵材料存在的无法封堵全部漏失井段的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案在于：

3、第一方面，本发明提供的一种基于原位沉淀封固作用的随钻封堵剂，包括如下质量百分比的组分：

4、硅酸盐：20～40％；

5、有机铝盐：20～40％；

6、无机刚性颗粒：15～25％；

7、无机植物纤维：15～25％。

8、在可选的实施方式中，

9、包括如下质量百分比的组分：

10、硅酸盐30％；

11、有机铝盐：30％；

12、无机刚性颗粒：20％；

13、无机植物纤维：20％。

14、在可选的实施方式中，

15、所述硅酸盐为硅酸钾、硅酸钠、甲基硅酸钠、甲基硅酸钾中的一种或几种。

16、在可选的实施方式中，

17、所述有机铝盐为柠檬酸铝、腐殖酸铝、酒石酸铝中的一种或几种。

18、在可选的实施方式中，

19、所述无机刚性颗粒为碳酸钙粉末或为碳酸钙与蛭石的复配物。

20、在可选的实施方式中，

21、所述无机植物纤维为纤维素和淀粉的组合；

22、所述纤维素和所述淀粉的质量比为3:2。

23、在可选的实施方式中，

24、所述淀粉的粒径为0.08～0.106mm；

25、所述纤维素的粒径为0.07～0.08mm。

26、在可选的实施方式中，

27、所述碳酸钙粉末为400目、800目粒径的复配物。

28、在可选的实施方式中，

29、400目碳酸钙粉末、800目碳酸钙粉末的复配质量比为(6～7)：(3～4)。

30、第二方面，本发明提供的如所述的一种基于原位沉淀封固作用的随钻封堵剂的制备方法，

31、以质量比计，将20～40％硅酸盐、20～40％有机铝盐、15～25％无机刚性颗粒和15～25％无机植物纤维，混合均匀后，即可得到所述随钻封堵剂。

32、综合上述技术方案，本发明涉及的机理和所能实现的技术效果如下：

33、1.本发明提供的一种基于原位沉淀封固作用的随钻封堵剂，有裂缝、孔隙地层的表面富集，在压力作用下，进行失水作用，富集浓度逐渐升高，当达到一直浓度时，即可发生化学反应。有机铝盐提供铝离子，硅酸盐同时起到控制反应速率的作用，碱性条件下，材料中的四面体逐渐溶解，形成[si(oh)4]和[al(oh)4]-单体，逐渐向固体颗粒内部扩散、渗透，逐渐生成-si-o-al-o-长链，最终聚合生成固结体，再与匹配的物理封堵材料协同，可形成致密的封堵层，提高地层承压能力，进而达到预防井漏的目的。

34、反应式如下：

35、

36、当浓度达不到聚合物的反应要求时，不发生化学反应。所在地层温度不同时，使用的硅酸盐和有机铝盐种类也不同。

37、2.本发明提供的一种基于原位沉淀封固作用的随钻封堵剂，具有广谱封堵功能，适用温度达120℃，通过硅酸盐与有机络合物铝盐化学反应生成硅铝酸盐聚合物沉淀，与匹配的物理封堵材料协同，起到粘结封固的作用，生成致密封堵层，提高地层的承压能力，预防井漏的发生，并且性价比高，可降低生产成本，增大利润空间。

技术特征：

1.一种基于原位沉淀封固作用的随钻封堵剂，其特征在于，包括如下质量百分比的组分：

2.根据权利要求1所述的一种基于原位沉淀封固作用的随钻封堵剂，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的一种基于原位沉淀封固作用的随钻封堵剂，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的一种基于原位沉淀封固作用的随钻封堵剂，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的一种基于原位沉淀封固作用的随钻封堵剂，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的一种基于原位沉淀封固作用的随钻封堵剂，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的一种基于原位沉淀封固作用的随钻封堵剂，其特征在于，

8.根据权利要求5所述的一种基于原位沉淀封固作用的随钻封堵剂，其特征在于，

9.根据权利要求8所述的一种基于原位沉淀封固作用的随钻封堵剂，其特征在于，

10.一种如权利要求1-9所述的一种基于原位沉淀封固作用的随钻封堵剂的制备方法，其特征在于，

技术总结本发明涉及石油钻井中堵漏技术领域，尤其涉及一种基于原位沉淀封固作用的随钻封堵剂及其制备方法，以解决现有的随钻封堵材料存在的无法封堵全部漏失井段的问题。本发明提供的一种基于原位沉淀封固作用的随钻封堵剂，包括如下质量百分比的组分：硅酸盐：20～40％；有机铝盐：20～40％；无机刚性颗粒：15～25％；无机植物纤维：15～25％。本发明提供的一种基于原位沉淀封固作用的随钻封堵剂具有广谱封堵功能可提高地层的承压能力，预防井漏的发生。技术研发人员：蔺艺莹,穆剑雷,张克正,刘扬,朱峰,杨贺卫,彭力,史野,刘艳,李秀妹,祝琦,郭明红受保护的技术使用者：中国石油集团渤海钻探工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/19