一种可固结高滤失堵漏剂及其制备和应用的制作方法

本发明涉及一种可固结高滤失堵漏剂及其制备和应用。

背景技术：

1、可固结高滤失堵漏技术在复杂裂缝型漏失的应用中显示出了良好的效果，该技术所用的堵漏材料粒径小、不受裂缝尺寸匹配的限制，进入漏失井段后，在压差作用下，浆液迅速失水，固体小颗粒快速堆积形成致密滤饼，且滤饼慢慢固化，堵塞漏失通道，具有使用方便、见效快、成功率高、承压能力高等特点。

2、目前的高滤失固化堵漏配方大多是不稳定体系，容易沉降，一般30-60min左右即全部沉降。在施工过程中，其快速滤失特性，使得固相物质极易在进入漏失层位前迅速堆积，导致堵钻杆卡钻事故发生。施工人员常通过控制施工速度、压力等方法来尽量避免堵漏浆固相堵钻杆的事故发生，但依然无法完全杜绝。在高温深井中，因输送时间长、温度高，面临的挑战更大，加之高温对固结材料的影响较大易导致提前固化，施工安全更没有保障，致使该技术的使用在高温中受到了限制。据调研，该技术最高使用温度未超过120℃。因此有必要提供一种保证在高温下能安全有效施工的高温深井用高滤失固结堵漏配方，为高温深井复杂漏失提供堵漏的有效解决办法。

技术实现思路

1、鉴于现有技术缺陷，本发明提供了一种可固结高滤失堵漏剂，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。

2、第一方面，本发明提供了一种可固结高滤失堵漏剂，所述堵漏剂的配方以质量份数计包括：

3、高孔隙矿物材料：47-50份；

4、增粘缓凝牺牲剂：3-5份；

5、可膨胀固化剂：45-50份。

6、在一个或一些可选的实施例中，所述高孔隙矿物材料为硅酸钙ⅰ、硅酸钙ⅱ和硅酸镁的混合物。

7、在一个或一些可选的实施例中，所述硅酸钙ⅰ的粒径为200目，长径比为4:1-6:1，硅酸钙含量≥80％。

8、在一个或一些可选的实施例中，所述硅酸钙ⅱ的粒径为800目，长径比为2:1-3:1，硅酸钙含量≥90％。

9、在一个或一些可选的实施例中，所述硅酸镁为过20目筛绒长为1-3mm的硅酸镁绒。

10、在一个或一些可选的实施例中，所述硅酸钙ⅰ、硅酸钙ⅱ和硅酸镁的比例为4:4:1。

11、在一个或一些可选的实施例中，所述增粘缓凝牺牲剂为聚丙烯酰胺和膨润土的混合物。

12、在一个或一些可选的实施例中，所述聚丙烯酰胺和所述膨润土的比例为1:10。

13、在一个或一些可选的实施例中，所述聚丙烯酰胺的分子量为500-800万。

14、在一个或一些可选的实施例中，所述膨润土为钠膨润土。

15、在一个或一些可选的实施例中，所述可膨胀固化剂为硅酸盐微膨胀水泥、硫铝酸盐微膨胀水泥或明矾石膨胀水泥。

16、第二方面，本发明提供了一种制备上述的可固结高滤失堵漏剂的方法，所述方法包括：

17、将增粘缓凝牺牲剂、高孔隙矿物材料、可膨胀固化剂混合均匀。

18、第三方面，本发明提供了一种上述的可固结高滤失堵漏剂在石油钻井堵漏中的应用。

19、本发明提供的可固结高滤失堵漏剂，通过将不同针度不同粒径的高孔隙矿物材料复配，搭建了高滤失网络结构，形成了高滤失通道。同时，本发明采用可膨胀固化剂作为胶结固化材料，其在高滤失网络结构中形成填充和胶结，使封堵层形成固结体而具有高承压能力，且因可膨胀固化剂的微膨胀性能，增强了固结体与地层孔洞之间的密实性，从而减少了压力传导，增强了堵漏剂的封堵成功率。并且，本发明还引入了增粘缓凝牺牲剂，其能够在高温中进行高滤失性能及固结性能的转化，当温度在100℃以下时，该增粘缓凝牺牲剂体现出较好的悬浮性和包覆性，能够包裹在滤失材料和固化材料外，从而增强了悬浮性、封堵了滤失材料孔隙、降低了固化材料的水化作用，进而减小了堵漏剂泵送过程发生卡钻、堵钻杆的几率，并且减缓了固结进程，不会因为材料提前固结或者结块而影响施工安全；当温度到达100℃左右时，增粘缓凝牺牲剂水解加快，增粘性能和包覆性能明显下降，堵漏剂开始显现出高滤失性能；当温度到达120℃时，堵漏剂的高滤失效果佳，封堵层能够快速固结、迅速封堵。本发明提供的堵漏剂可通过非目的层至目的层泵送过程中的温度变化，实现固结性能及高滤失性能的转化，既保证了堵漏剂的施工安全性，又保证了堵漏剂到达目的地层时的高滤失固结性能，在解决高温深井复杂裂缝型漏失问题上有广阔的应用空间。

技术特征：

1.一种可固结高滤失堵漏剂，其特征在于，所述堵漏剂的配方以质量份数计包括：

2.如权利要求1所述的堵漏剂，其特征在于，所述高孔隙矿物材料为硅酸钙ⅰ、硅酸钙ⅱ和硅酸镁的混合物。

3.如权利要求2所述的堵漏剂，其特征在于，所述硅酸钙ⅰ的粒径为200目，长径比为4:1-6:1，硅酸钙含量≥80％。

4.如权利要求2所述的堵漏剂，其特征在于，所述硅酸钙ⅱ的粒径为800目，长径比为2:1-3:1，硅酸钙含量≥90％。

5.如权利要求2所述的堵漏剂，其特征在于，所述硅酸镁为过20目筛绒长为1-3mm的硅酸镁绒。

6.如权利要求2所述的堵漏剂，其特征在于，所述硅酸钙ⅰ、硅酸钙ⅱ和硅酸镁的比例为4:4:1。

7.如权利要求1所述的堵漏剂，其特征在于，所述增粘缓凝牺牲剂为聚丙烯酰胺和膨润土的混合物。

8.如权利要求7所述的堵漏剂，其特征在于，所述聚丙烯酰胺和所述膨润土的比例为1:10。

9.如权利要求7所述的堵漏剂，其特征在于，所述聚丙烯酰胺的分子量为500-800万。

10.如权利要求7所述的堵漏剂，其特征在于，所述膨润土为钠膨润土。

11.如权利要求1所述的堵漏剂，其特征在于，所述可膨胀固化剂为硅酸盐微膨胀水泥、硫铝酸盐微膨胀水泥或明矾石膨胀水泥。

12.制备权利要求1～11任一项所述的可固结高滤失堵漏剂的方法，其特征在于，所述方法包括：

13.权利要求1～11任一项所述的可固结高滤失堵漏剂在石油钻井堵漏中的应用。

技术总结本发明公开了一种可固结高滤失堵漏剂及其制备和应用，该堵漏剂的配方以质量份数计包括：高孔隙矿物材料：47‑50份；增粘缓凝牺牲剂：3‑5份；可膨胀固化剂：45‑50份。本发明提供的堵漏剂可通过非目的层至目的层泵送过程中的温度变化，实现固结性能及高滤失性能的转化，既保证了堵漏剂的施工安全性，又保证了堵漏剂到达目的地层时的高滤失固结性能，在解决高温深井复杂裂缝型漏失问题上有广阔的应用空间。技术研发人员：刘艳,张克正,杨刚,李秀妹,彭力,蔺艺莹,张现斌,杨贺卫,郭明红,史野,李艳峤,崔节磊,常春来,郭如意,王家梁,吕东华,曹倩受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27