新型堵漏材料的制作方法

文档序号:3817804阅读:674来源:国知局
专利名称:新型堵漏材料的制作方法
技术领域
本发明涉及油田钻井领域,特别是一种新型堵漏材料。
背景技术
目前塔河油田堵漏技术经过不断的发展,形成了桥浆堵漏、挤水泥堵漏、桥浆与挤水泥液堵漏、纤维水泥浆堵漏等工艺技术,基本能解决二叠系漏失问题,但不能完全解决二叠系的堵漏问题。桥浆堵漏可对付由孔隙和裂缝造成的部分漏失或失返漏失,但此方法必须对漏失孔隙大小或裂缝张开度充分认识,才能采用不同形状、尺寸的材料形成桥堵。由于目前对发生井漏的地层认识不足,所使用桥浆堵漏颗粒搭配全凭经验,一次堵漏成功率低,对后续的固井施工造成严重影响;常规水泥浆堵漏一次成功率低,泵入的水泥浆经常全部进入地层缝隙造成封堵失败,必须配合桥浆承压堵漏方可成功;纤维堵漏水泥浆可堵位置、清楚的中、小型裂缝漏失,从应用的情况来看效果良好,取得了一定的成效,但由于形成的水泥石强度过高,当其高于地层岩石强度时钻堵漏水泥塞容易钻出新井眼,有出现新的漏失层,造成进尺损失,影响钻井提速。目前塔河油田二叠系的漏失主要有如下特点漏失地层属于火成岩裂缝发育,承压能力低,容易发生漏失;二叠系埋深一般在4700m 5700m之间,而完钻在6200m甚至更深,该段固井属于典型的深井、超深井易漏层固井;注水泥过程中,动液柱压力大,易压漏地层。

发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点,提供一种堵漏效果明显、能够适应复杂的井下漏失地层、能够满足二叠系漏失层位的堵漏作业的新型堵漏材料。本发明的目的通过以下技术方案来实现新型堵漏材料,它包含以下组分,且各组分的重量比为纤维O. I O. 4,果壳O. 5 2. 5,锯末 2 4,橡胶粉 3 6,云母 I 5,蛭石 I 5,所述的纤维长度为5 19mm。所述的果壳为中细果壳、中粗果壳、特粗果壳中的任意一种或多种;所述的中细果壳粒径范围为355 800 μ m,所述的中粗果壳粒径范围为830 1600 μ m,所述的特粗果壳粒径范围为1700 3350 μ m。所述的锯末为中细锯末,所述的中细锯末的粒径范围为400 2200 μ m。所述的橡胶粉为中细橡胶粉和特粗橡胶粉中的一种或两种,所述的中细橡胶粉的粒径为18(Γ425 μ m,所述的特粗橡胶粉的粒径为425 μ m以上。将本发明添加于水泥浆中即形成含有堵漏材料的堵漏液,本发明具有以下优点本发明通过大量理论研究及经验借鉴,通过调整堵漏材料的粒径尺寸及配比,开发出满足堵漏要求的堵漏材料,将本发明添加于水泥浆中即形成含有堵漏材料的堵漏液,使用方便,且形成的堵漏液针对不同裂缝大小具有较强的堵漏承压能力,相比纤维堵漏水泥浆该堵漏液堵漏能力更强,更能够适应复杂的井下漏失地层;采用本发明制成的堵漏液不仅具有良好的堵漏能力,且凝固后的水泥石强度较低,防止堵漏液凝固后钻塞较难而引起的“新井眼”问题;经过大量室内堵漏效果评价证明含有本发明的水泥浆堵漏液能够满足二叠系漏失层位的堵漏作业,同时堵漏作业完后对继续钻进不产生其它不利影响;本发明与常规水泥浆堵漏及纤维水泥浆堵漏作业方式一致,无需复杂的施工工艺和参数,现场作业简单可行。
下面结合实验进一步说明本发明的效果本发明是在分析现有堵漏技术的基础上,借鉴雪弗龙菲利普斯公司“井眼强化”理论中的“应力笼”效应为研究基础,通过大量室内材料选型、材料搭配形成堵漏材料,并大量研究评价堵漏材料在水泥浆中的堵漏能力、水泥浆堵漏液的力学性能和施工性能。堵漏材料以不同尺寸的堵漏纤维为基础,辅以其它堵漏颗粒,能满足二叠系漏失地层的封堵。以该堵漏材料为基础的低密度堵漏水泥浆在地面进行混配后泵入井下,再替至漏失地层,在一定压力作用下水泥浆中的堵漏材料进入地层缝隙防止流体进入,在一定候凝时间后水泥浆凝固成固态形成水泥塞而封堵地层。形成的水泥塞与常规纤维堵漏水泥塞不同,纤维堵漏水泥浆凝固后水泥石强度较高,而含有该堵漏材料的新型水泥浆堵漏液凝固后的强度远低于纤维水泥石,其24小时抗压强度在7 IOMPa之间,便于后续钻塞防止新井眼的出现。含有该堵漏材料的新型水泥浆堵漏液通过“部分堵漏液进入漏层凝固胶结”达到堵漏目的,对钻进过程中漏失层的井眼进行强化和加固,防止漏失层位在后续钻进或下套管过程中再次发生漏失,可以起到永久封固漏失地层的作用。新型水泥浆堵漏液中有小颗粒胶结堵漏材料,对“钻进中未发生漏失、承压能力不够的井”,使用新型水泥浆堵漏液依然有效,可以有效提闻地层承压能力。I、在不同温度下测得的含有本发明的水泥浆堵漏液性能数据如表I、表2所示。表I含有本发明的水泥浆性能数据
密度(g/cm3)试验温度(Γ)流动度(cm).稠帑^ Λ强度值(MPa;
(min/lOOBc)
952331710.1/24hX20MpaX95°C1 sn 110 22 300 10.5/24hX20MpaX120°C—115 ~ 22 ~ 395 10.4/24h X 20Mpa X130°C_ 120 22 365 11.2/24hX 20MpaX 130°C表2本含有本发明的水泥浆流变性能
权利要求
1.新型堵漏材料,其特征在于它包含以下组分,且各组分的重量比为 纤维0. I 0. 4, 果壳0. 5 2. 5, 锯末2 4, 橡胶粉3 6, 云母I 5, 蛭石I 5。
2.根据权利要求I所述的新型堵漏材料,其特征在于所述的纤维长度为5 19mm。
3.根据权利要求I所述的新型堵漏材料,其特征在于所述的果壳为中细果壳、中粗果壳、特粗果壳中的任意一种或多种;所述的中细果壳粒径范围为355 800 iim,所述的中粗果壳粒径范围为830 1600 iim,所述的特粗果壳粒径范围为1700 3350 y m。
4.根据权利要求I所述的新型水泥浆堵漏液,其特征在于所述的锯末为中细锯末,所述的中细锯末的粒径范围为400 2200 u m。
5.根据权利要求I所述的新型水泥浆堵漏液,其特征在于所述的橡胶粉为中细橡胶粉和特粗橡胶粉中的一种或两种,所述的中细橡胶粉的粒径为180 425 ym,所述的特粗橡胶粉的粒径为425 以上。
全文摘要
本发明公开了新型堵漏材料,它包含以下组分,且各组分的重量比为纤维0.1~0.4,果壳0.5~2.5,锯末2~4,橡胶粉3~6,云母1~5,蛭石1~5。本发明的有益效果是堵漏效果明显,无需其它繁杂工序,含有堵漏材料的水泥浆浆体流动性能好,现场配制容易,对地面施工设备无其他严格要求,且水泥石不仅强度发展较快且强度适中,不会在钻塞过程中出现新井眼,完全能够满足现场的需要。
文档编号C09K8/42GK102703043SQ20121016247
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月23日 优先权日2012年5月23日
发明者卢德安, 曹智, 李勇 申请人:成都欧美科石油科技股份有限公司
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