CN102994056A

CN102994056A - 一种聚合物随钻防漏堵漏剂

Info

Publication number: CN102994056A
Application number: CN 201110290360
Authority: CN
Inventors: 蔡雨江
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-09-14
Filing date: 2011-09-14
Publication date: 2013-03-27

Abstract

本发明公开了一种聚合物随钻防漏堵漏剂。该聚合物随钻防漏堵漏剂包括AMPS、AA、AM、引发剂和交联剂，按重量百分比计，AMPS、AA、AM占21.0％～28.0％，水占65.0％～69.0％，余量为引发剂和交联剂。本发明封堵效果好，能达到随钻随堵，随漏随堵，封堵率高，承压能力大，显著提高了钻井的堵漏效果。

Description

一种聚合物随钻防漏堵漏剂

技术领域

本发明涉及一种聚合物随钻防漏堵漏剂。

背景技术

随钻堵漏剂是国内外近年研制的、使用效果很好的一类新型堵漏剂。目前已有随钻801堵漏剂，它是以刨花楠粉(一种含植物胶的木材经粉碎而成，它含有纤维素、木质素、聚戊糖等)、腐植酸盐、羧甲基纤维素等多种高分子化合物经科学方法复配处理而成的粉状产品。NFU堵漏剂，它是以楠木根粉(一种含植物胶的竹叶兰灌木丛树根，经粉碎而成)、腐植酸高价金属盐、淀粉羧甲基钠、聚丙烯酰胺等多种高分子化合物经科学方法复配并配以不同品种、不同粒度、不同加量的惰性材料而成的粉状或粒状产品。NFDF8012堵漏剂，它是以楠木根粉、腐植酸高价金属盐或其衍生物、铵甲基纤维素、聚丙烯酰胺、皮革粉等多种高分子化合物经科学配方、科学方法复配而成并配加不同量、不同粒度、不同品种的惰性材料而成的粉状或粒状产品。这些随钻堵漏剂已在全国23个省、区的地质煤田、冶金、有色、核工业、石油、化工、建材等行业的300多个单位应用。通过研究和现场应用发现随钻堵漏剂有如下优点：

(1)钻井发生漏失时，可以做到随漏随堵，随堵随钻，一般投料后30min见效，几乎不需停待时间。

(2)一次封堵成功率高，封堵后漏失通道的承压能力强，经随钻堵漏剂堵漏后不易发生重复漏失。

(3)它既可作为堵漏剂，又可作为无粘土冲洗液或泥浆处理剂使用，它不但不破坏冲洗液的性能，而且还能改善调整冲洗液性能。

(4)它配合有关材料(如惰性材料、海带等)，采用不同的堵漏方法等综合治理漏失，可处理各种漏失。

(5)该处理剂具有较好的抗盐性能和一定的抗温性能，在井深2～3千米的地层中应用效果最好。

(6)它具有较好的润滑性、防塌性、护壁作用。

(7)它可配合某些材料制成特殊浆液治理特殊复杂地层。

(8)使用方法简便、用量少、成本低、可直接加入泥浆中循环、静置或加压堵漏，也可配成浆液泵送，也可配成稠浆液从孔口倒或输送器送，还可做成堵漏球投等。

(9)材料来源广，无毒、无害、无污染。

近年来，国内外在防漏堵漏技术的研究与应用方面发展较快，研制出了多种堵漏材料，开发了多种防漏堵漏的钻井液体系，其中桥堵和凝胶封堵技术得到了较广泛的应用。但这些方法还没有解决井漏的根本问题，主要是承压能力差。原因是常规堵漏剂的粒度级配不合理，颗粒形状与所堵的裂缝、孔道的形状匹配不好，缺少伸入井壁的作用力，大大降低了封堵效率。而水膨体堵漏剂能够达到这种作用力，提高井壁的承压能力。

水膨体又称超强吸水树脂(super Absorbent Resin，简称SAR)，是一种新型的功能性高分子堵漏材料，具有极高的吸水、保水和承压功能。它是一种具有多种几何形状的网状结构的高分子合成树脂，遇水膨胀并形成具有一定强度的弹性凝胶，具有良好的抗温性、抗盐性和稳定性。水膨体可以单独使用或与其他堵漏材料混合使用以控制钻井液的漏失。水膨体颗粒在外界压力下，容易发生弹性形变进入裂缝或岩石孔隙，滞留并产生堵塞，同时颗粒进入漏层后仍能继续吸水膨胀，从而阻止钻井液漏失，增强了封堵效果，水膨体在裂缝里的填充作用提高了漏失地层的强度。与传统的堵漏材料相比，水膨体用量少，施工简单方便，具有很好的封堵能力，特别对一些碳酸盐裂缝、洞穴地层是一种十分有前途的堵漏和保护储层的新材料，适合于裂缝性地层的堵漏作业。

随钻防漏堵漏剂在防止渗透性和裂缝性漏失方面具有独特的优点。它的投入少，方法简单，不需要停钻处理，大幅度降低了油气井漏的处理时间和费用，为提高漏失地层的钻井速度和降低钻井成本具有重大意义。

发明内容

本发明的目的为了克服现有技术的不足与缺陷，提供一种聚合物随钻防漏堵漏剂，该随钻堵漏剂封堵效果好，能达到随钻随堵，随漏随堵，封堵率高，承压能力大，显著提高了钻井的堵漏效果。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种聚合物随钻防漏堵漏剂，包括AMPS、AA、AM、引发剂和交联剂，按重量百分比计，AMPS、AA、AM占21.0％～28.0％，水占65.0％～69.0％，余量为引发剂和交联剂。

按重量比计，AMPS∶AA∶AM为1∶2∶6。

按重量比计，引发剂：交联剂为3∶1。

按重量百分比计，AMPS、AA、AM占24.7％，水占68.0％，余量为引发剂和交联剂。

所述引发剂为Na₂SO₃。

所述交联剂为NMBA。

上述AM为丙烯酰胺，主要用于提高聚合物的分子量；AMPS为2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸，主要提高聚合物的耐温抗盐性能；AA为丙烯酸，用于提高聚合物的吸水能力；NMBA为N，N-亚甲基双丙烯酸胺，下同。

综上所述，本发明的有益效果是：封堵效果好，能达到随钻随堵，随漏随堵，封堵率高，承压能力大，显著提高了钻井的堵漏效果。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例：

本发明涉及到一种聚合物随钻防漏堵漏剂，包括AMPS、AA、AM、引发剂和交联剂，按重量百分比计，AMPS、AA、AM占21.0％～28.0％，水占65.0％～69.0％，余量为引发剂和交联剂。

按重量比计，AMPS∶AA∶AM为1∶2∶6。

按重量比计，引发剂：交联剂为3∶1。

所述引发剂为Na₂SO₃。

所述交联剂为NMBA。

为了得到最佳的2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸、丙烯酸、丙烯酰胺的质量百分比，本发明进行了实验。本实验在2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸、丙烯酸、丙烯酰胺的质量百分比为10％，11.1％，12.5％，14.3％，16.7％，20％，25％的情况下进行，随钻堵漏剂性能的结果如下表所示：

质量百分比(％)	11	12.1	13.5	15.3	17.1	22	25
								产品强度	很差	很差	弱	一般	适中	大	脆
反应时间(h)	6	5	3	1	0.6	0.6	0.2
								膨胀率	51	57	71	101	128	92	73

从上表可以看出，随着单体浓度的增加，水膨体的强度逐渐增大，反应的时间缩短，当浓度达到25％时，几乎产生爆聚。而水膨体的吸液能力随着单体浓度的增加先增大后减小，单体浓度为16.7％时达到最大。这是因为单体浓度过高时，一方面难以散热，易发生爆聚，另一方面在高转化率下，反应速率加快，链转移反应增加，支化和自交联程度加剧，降低了吸液性能；而单体浓度过低时，则反应速率慢，产物分子量小，可溶部分多，吸液性能亦变差。因此，本发明2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸、丙烯酸、丙烯酰胺质量百分比的取值范围为16.0％～17.0％，且优先为16.7％。

如上所述，便可较好的实现本发明。

Claims

1.一种聚合物随钻防漏堵漏剂，其特征在于，包括AMPS、AA、AM、引发剂和交联剂，按重量百分比计，AMPS、AA、AM占21.0％～28.0％，水占65.0％～69.0％，余量为引发剂和交联剂。

2.根据权利要求1所述的一种聚合物随钻防漏堵漏剂，其特征在于，按重量比计，AMPS∶AA∶AM为1∶2∶6。

3.根据权利要求1所述的一种聚合物随钻防漏堵漏剂，其特征在于，按重量比计，引发剂：交联剂为3∶1。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种聚合物随钻防漏堵漏剂，其特征在于，按重量百分比计，AMPS、AA、AM占24.7％，水占68.0％，余量为引发剂和交联剂。

5.根据权利要求1、2或3所述的一种聚合物随钻防漏堵漏剂，其特征在于，所述引发剂为Na₂SO₃。

6.根据权利要求1、2或3所述的一种聚合物随钻防漏堵漏剂，其特征在于，所述交联剂为NMBA。