CN104277800A - 钻井液用理想充填成膜固壁剂 - Google Patents
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Abstract
钻井液用理想充填成膜固壁剂;所属技术领域:钻井液用处理剂;技术方案要点:该成膜固壁剂的成分包括单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烯磺酸、丙烯酸铵,引发剂过硫酸铵和硫亚硫酸亚铁铵、络合剂为EDTA,交联剂为N.N-亚甲基双丙烯酰胺。填充剂为100目天然云母粉、天然植物纤维。其配制方法是先在反应釜中投入单体、交联剂、络合剂,边搅拌边投入填充剂天然云母粉,再加热升温至40℃,充氮气除氧加入引发剂聚合1820分钟,造粒烘干粉碎成干粉,再加入天然植物纤维粉末搅拌混匀即为成品。主要用途:通过充填和吸附交联、粘结作用,在井壁岩石表面形成低渗透率的致密封堵膜(壳),有效封堵不同渗透性地层和微裂缝泥岩地层。
Description
一、技术领域
本发明涉及到一种钻井液用处理剂的制备方法,是由改性天然植物纤维、成膜高分子聚合物、天然矿物在理想充填理论和成膜理论指导下,研制生产的一种高效钻井液用充填成膜固壁剂.
二.背景技术
石油钻井过程中,钻井液在遇到地层微裂缝和渗透性孔隙时,通过压差的作用而渗入地层,造成钻井液流失损耗、使井壁页岩水化分散形成坍塌。在调整井钻井过程中,由于注水造成地层压力剖面紊乱,经常遇到上部地层异常高压、下部地层压力亏空(即上喷下漏)的技术难题。目前常用的解决方案是加入含钾或铵的高分子聚合物抑制地层的水化分散,或加入堵漏剂,此类方法对于砂质地层、微裂缝和渗透性孔隙地层的降滤失固壁效果不明显。本发明制备的理想充填成膜固壁剂,在钻井液中首先对微细孔道理想充填堵塞,然后利用特殊有机聚合物在井壁岩石表面浓集形成胶束,依靠胶束和胶粒界面吸力及其可变形性,吸附交联、粘结在井壁岩石表面形成超低渗透致密封堵层,快速有效的封堵地层微裂缝和渗透性孔隙,在井壁形成保护层,增强泥饼封堵强度,大幅度提高地层承压能力,提高对破碎性地层的固壁性。具有以下功能:
1.利用特殊有机聚合物,通过理想充填和吸附交联、粘结,在井壁岩石表面形成低渗透率的致密封堵膜(壳),有效封堵不同渗透性地层和微裂缝泥岩地层,在井壁的***形成保护层,增强内泥饼封堵强度,将钻井液及其滤液与地层完全隔离,达到零渗透效果。
2.使钻井液达到最佳封堵效果,提高地层承压能力的同时还能通过100目振动筛,满足钻井液正常循环和固控需要。
3.有效封堵不同渗透性地层和微裂缝泥地层,在井壁的***行成保护层,减小钻井液对储层的损害,保护油气层。
三、发明内容
本发明的成分包括:能够聚合成高分子的单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和丙烯酸铵,提高聚合物强度的充填剂100目的天然云母粉和天然植物纤维(植物果壳例如核桃壳等粉碎成100目粉末),交联剂N.N-亚甲基双丙烯酰胺,络合剂EDTA,引发剂过硫酸铵和硫酸亚铁铵,两者之比为3∶2。该产品制备方案是:先在反应釜中投入上述单体、交联剂、络合剂,在强力搅拌下逐渐投入充填剂天然云母粉,然后加热升温至40℃,充氮气除氧30分钟,加入上述引发剂引发聚合,待聚合180分钟后,将胶体产物造粒烘干粉碎,再与天然植物纤维粉末搅拌混匀即为成品。
四、具体实施方式
实施案例1.钻井液用理想充填成膜固壁剂的制备
第一步,称取2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸20-22%的水溶液5000g,用氢氧化钠中和至中性,称取20-22%的丙烯酸铵1000g,交联剂N.N-亚甲基双丙烯酰胺2g,络合剂EDTA0.5g,充填剂天然云母粉360g,先将以上4种物料投入反应釜中,在搅拌下逐渐加入天然云母粉。
第二步,升温到40℃。
第三步,充氮气30分钟。
第四步,加引发剂聚合180分钟。引发剂加量为单体有效物的万分之五。
第五步,将聚合的胶体造粒干燥粉碎成100目粉末。
第六步,将上述粉末与360g天然植物纤维粉末搅拌混匀即可得到约2000g粉剂产品。
该产品主要技术指标符合表1要求:
表1 技术指标
项目 | 指标 |
外观 | 可流动固体粉末 |
筛余量(孔径0.18mm标准筛),% | ≤10.0 |
水分,% | ≤10.0 |
钻井液密度变化量,g/cm3 | ±0.05 |
钻井液封闭滤失量,mL | ≤30.0 |
应用范围及用量:
钻井液用理想充填成膜固壁剂与各类钻井液体系具有良好的配伍性,加量为3-4%,可将各类常规水基钻井液体系转化成具有极强封堵固壁能力的超低渗透理想充填成膜钻井液体系,且对钻井液流变性及密度影响很小。
Claims (2)
1.一种钻井液用雷特理想充填成膜固壁剂的成份,包括:能够聚合成高分子的单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和丙烯酸铵,提高聚合物强度的充填剂100目的天然云母粉和天然植物纤维(植物果壳例如核桃壳等粉碎成100目粉末),交联剂N.N-亚甲基双丙烯酰胺,络合剂EDTA,引发剂过硫酸铵和硫酸亚铁铵,两者之比为3∶2。该产品制备方案是:先在反应釜中投入上述单体、交联剂、络合剂,在强力搅拌下逐渐投入充填剂天然云母粉,然后加热升温至40℃,充氮气除氧30分钟,加入上述引发剂引发聚合,待聚合180分钟后,将胶体产物造粒烘干粉碎,再与天然植物纤维粉末搅拌混匀即为成品。
2.钻井液用雷特理想充填成膜固壁剂的配制方法,其特征是先在反应釜中投入上述单体、交联剂、络合剂,在强力搅拌下逐渐投入上述填充剂天然云母粉,然后加热升温至40℃,充氮气除氧30分钟,加入上述引发剂聚合,待聚合180分钟后,将胶体产物造粒烘干粉碎成100目粉末,再加入天然植物纤维粉末进行搅拌混匀即为成品。
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