CN108239531A

CN108239531A - 一种形状记忆型堵漏剂

Info

Publication number: CN108239531A
Application number: CN201611203352.2A
Authority: CN
Inventors: 刘振东; 李公让; 王传富
Original assignee: Sinopec Oilfield Service Corp; Sinopec Shengli Petroleum Engineering Corp; Drilling Technology Research Institute of Sinopec Shengli Petroleum Engineering Corp
Current assignee: Sinopec Oilfield Service Corp; Sinopec Shengli Petroleum Engineering Corp; Drilling Technology Research Institute of Sinopec Shengli Petroleum Engineering Corp
Priority date: 2016-12-23
Filing date: 2016-12-23
Publication date: 2018-07-03

Abstract

本发明涉及石油钻井材料领域，特别涉及一种钻井液漏失用堵漏剂。主要由形状记忆泡沫、纤维状堵漏材料、填充材料和悬浮稳定剂组成。（1）本发明由形状记忆高分子材料、纤维状堵漏材料、填充材料、悬浮稳定剂等组成，其中热感性形状记忆高分子材料在进入漏层前为球形小颗粒，易于进入裂缝，然后在玻璃转化温度下形变恢复成泡沫状，可形变成大倍数骨架材料，体积增大，强度合适，可对裂缝或溶洞进行架桥，在此基础上，纤维材料和填充材料进一步架桥填实，形成稳固桥塞，从而有效提高堵漏成功率。（2）本发明形成的堵层强度高，致密性高，避免了与漏层不匹配难以进入漏层的问题。

Description

一种形状记忆型堵漏剂

技术领域

本发明涉及石油钻井材料领域，特别涉及一种钻井液漏失用堵漏剂。

背景技术

井漏是在钻井、固井完井、测试或修井等各种井下作业过程中，各种工作液（包括钻井液、水泥浆、完井液及其它流体等）在压差的作用下漏入地层的现象。一旦发生井漏，不仅延误钻井时间，损失钻井液，损害油气层，干扰地质录井工作，增加钻井成本，而且易引起卡钻、井喷、井塌等一系列复杂情况，甚至导致井眼报废，造成巨大的经济损失。目前，在堵漏施工中常用的堵漏材料多为桥接堵漏材料和化学凝胶堵漏材料。化学堵漏主要是通过高聚物的化学反应起到封堵的作用，包括交联反应、固化反应等多种方式。化学堵漏针对恶性漏失具有较好的堵漏效果，但化学堵漏反应较为激烈，施工复杂，风险性较高。桥接堵漏材料施工工艺简单，成本低，在现场最为常用，但其骨架材料的目前多用核桃壳等一些硬性材料，这些材料存在着封门、不能长时间浸泡等问题，堵漏效果有时并不理想。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种可用于缝洞型等严重漏失的形状记忆型堵漏剂。

为了达到本发明的目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种形状记忆型堵漏剂，主要由形状记忆泡沫、纤维状堵漏材料、填充材料和悬浮稳定剂组成。

各组分按重量百分比为，形状记忆泡沫10%~20%、纤维状堵漏材料30%~50%、填充材料20%~35%、悬浮分散剂5%~10%。

所述形状记忆泡沫为聚氨酯形状记忆泡沫、苯乙烯形状记忆泡沫、聚降冰片烯形状记忆泡沫中的一种或几种的组合物；所述纤维状堵漏材料为锯末、棉籽壳粉、花生壳粉、玉米芯粉的一种或几种的组合物；所述填充材料为超细碳酸钙、弹性石墨粉中的一种或两种的组合物；所述悬浮稳定剂为硬脂酸钙、聚丙烯酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基氨基丙酸钠、钠羧甲基纤维素、黄原胶、羟乙基纤维素、高分子吸水树脂、PET超短纤维中的一种或几种的组合物。

形状记忆泡沫根据漏层温度确定原料配比，从而确定玻璃化转变温度。

本发明与现有技术相比具有以下优势：

（1）本发明由形状记忆高分子材料、纤维状堵漏材料、填充材料、悬浮稳定剂等组成，其中热感性形状记忆高分子材料在进入漏层前为球形小颗粒，易于进入裂缝，然后在玻璃转化温度下形变恢复成泡沫状，可形变成大倍数骨架材料，体积增大，强度合适，可对裂缝或溶洞进行架桥，在此基础上，纤维材料和填充材料进一步架桥填实，形成稳固桥塞，从而有效提高堵漏成功率。

（2）本发明形成的堵层强度高，致密性高，避免了与漏层不匹配难以进入漏层的问题。

具体实施方式

一种形状记忆型堵漏剂主要由热感性形状记忆高分子材料（即形状记忆泡沫）、纤维状堵漏材料、填充材料和悬浮稳定剂组成。各组分按重量百分比为，形状记忆泡沫10%~20%、纤维状堵漏材料30%~50%、填充材料20%~35%、悬浮分散剂5%~10%。

在本发明的一个优选实施方式中，所述热感性形状记忆高分子材料为一种形状记忆聚合物泡沫，该材料可根据原料配比确定玻璃化转变温度，再进入漏层前为小球状，体积较小，进入漏层后温度极速升高，该材料达到玻璃化转变条件，恢复成泡沫状，体积增大，有较高的强度，从而达到架桥的目的。该材料为聚氨酯形状记忆泡沫、苯乙烯形状记忆泡沫、聚降冰片烯形状记忆泡沫中的一种或几种的组合物。

在本发明的一个优选实施方式中，所述纤维状堵漏材料为锯末、棉籽壳、花生壳粉、玉米芯粉的一种或几种的组合物，所述填充材料为超细碳酸钙、弹性石墨粉中的一种或两种的组合物。

在本发明的一个优选实施方式中，所述悬浮稳定剂为硬脂酸钙、聚丙烯酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基氨基丙酸钠、钠羧甲基纤维素、黄原胶、羟乙基纤维素、高分子吸水树脂、PET超短纤维中的一种或几种的组合物。

实施例一：

形状记忆型堵漏剂由重量百分比为10%的聚氨酯形状记忆泡沫、50%的锯末、35%的超细碳酸钙、2%的黄原胶、3%的十二烷基苯磺酸钠配制而成。

实施例二：

形状记忆型堵漏剂由重量百分比为15%的苯乙烯形状记忆泡沫、45%的锯末、35%的弹性石墨粉和5%的钠羧甲基纤维素配制而成。

实施例三：

形状记忆型堵漏剂由重量百分比为20%的聚降冰片烯形状记忆泡沫、35%的棉籽壳、35%的超细碳酸钙和10%的十二烷基氨基丙酸钠配制而成。

实施例四：

形状记忆型堵漏剂由重量百分比为20%的苯乙烯形状记忆泡沫、30%的锯末、40%的弹性石墨粉、2%的PET超短纤维、8%的硬脂酸钙配制而成。

实施例五：

形状记忆型堵漏剂由重量百分比为12%的苯乙烯形状记忆泡沫、38%的弹性石墨粉、40%的玉米芯粉、10%硬脂酸钙配制而成。

实施例六：

形状记忆型堵漏剂由重量百分比为10%的聚降冰片烯形状记忆泡沫、50%的锯末、30%的弹性石墨粉和5%的高分子吸水树脂和5%的滞变记忆金属骨架材料配制而成。所述滞变记忆金属骨架材料为Ti-Ni（钛-镍）合金、Ti-Ni-Pd（钛-镍-钯）合金、Ti-Nb（钛-铌）合金、Au-Cd（金-镉）合金、Ag-Cd（银-镉）合金中的一种或几种的组合物。

Claims

1.一种形状记忆型堵漏剂，其特征在于：主要由形状记忆泡沫、纤维状堵漏材料、填充材料和悬浮稳定剂组成。

2.根据权利要求1所述的一种形状记忆型堵漏剂，其特征在于：各组分按重量百分比为，形状记忆泡沫10%~20%、纤维状堵漏材料30%~50%、填充材料20%~35%、悬浮分散剂5%~10%。

3.根据权利要求1或2所述的一种形状记忆型堵漏剂，其特征在于：所述形状记忆泡沫为聚氨酯形状记忆泡沫、苯乙烯形状记忆泡沫、聚降冰片烯形状记忆泡沫中的一种或几种的组合物；所述纤维状堵漏材料为锯末、棉籽壳粉、花生壳粉、玉米芯粉的一种或几种的组合物；所述填充材料为超细碳酸钙、弹性石墨粉中的一种或两种的组合物；所述悬浮稳定剂为硬脂酸钙、聚丙烯酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基氨基丙酸钠、钠羧甲基纤维素、黄原胶、羟乙基纤维素、高分子吸水树脂、PET超短纤维中的一种或几种的组合物。

4.根据权利要求3所述的一种形状记忆型堵漏剂，其特征在于：形状记忆泡沫根据漏层温度确定原料配比，从而确定玻璃化转变温度。