CN220485608U - 一种双密度导引式堵漏颗粒材料 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及钻井堵漏技术领域内一种双密度导引式堵漏颗粒材料，包括导引端和堵漏端，所述导引端和堵漏端的整体为锥形结构，所述导引端位于锥形结构的锥顶部，所述导引端的密度大于堵漏端的密度。本实用新型的双密度导引式堵漏颗粒，分别设计为锥形结构的导引端和堵漏端，并且导引端的密度大于堵漏端的密度，使堵漏颗粒重心位于锥顶的导引端，当堵漏颗粒随堵漏浆液向裂缝泵送时，导引端始终朝向流线方向，堵漏颗粒导引端首先进入裂缝部位，并在压力作用下楔入裂缝中，利用导引端和封堵端锥形结构特性和变形性，增加堵漏颗粒对裂缝尺寸的适应性，提高一次堵漏的成功性，避免反复井漏的发生。
Description
技术领域
本实用新型涉及钻井堵漏技术领域，特别涉及一种用于应对钻井过程中地层裂缝漏失的双密度导引式堵漏颗粒材料。
背景技术
裂缝性漏失是钻井过程中较为常见和复杂的一种漏失形式，堵漏一次成功率低和堵漏后反复发生井漏等问题仍然阻碍着钻井作业的顺利进展。一个主要原因是缺乏准确的漏层裂缝宽度信息，并且不同位置的漏层裂缝宽度也不一样，复杂多变。也就是，对于大多数裂缝性漏失的情况，井下往往存在多条宽度不一的裂缝。而目前常规的技术手段，对漏层的裂缝宽度的预测结果并不够准确的，导致用于堵漏的架桥粒径选择不能完全与裂缝宽度匹配，从而造成架桥颗粒难以进入裂缝或流入到裂缝中，产生封门或起不到架桥作用，导致堵漏失败。
传统的桥接堵漏颗粒（矿物颗粒、云母片、纤维颗粒等）对裂缝宽度敏感性较强，不能自适应对裂缝进行有效架桥封堵。目前研发的“智能”型堵漏剂是在常温下制备小体积的片状等形状记忆堵漏剂，随钻井液输送至漏层，借助漏层温度激活后，形状回复至原始块状三维结构，在一定范围内可自适应架桥封堵，但制造工艺复杂、片状颗粒不易进入裂缝且受到颗粒激活温度限制。
因此，有必要研发一种自适应对裂缝进行架桥且工艺简单的堵漏颗粒，实现对裂缝性漏失地层的高效封堵。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术中裂缝堵漏剂难以适应复杂多变的漏层裂缝封堵的需求，提供一种双密度导引式堵漏颗粒材料，以克服桥接堵漏颗粒粒径选择困难、与裂缝自适应差的问题。
本实用新型的目的是这样实现的，一种双密度导引式堵漏颗粒材料，包括导引端和堵漏端，所述导引端和堵漏端的整体为锥形结构，所述导引端位于锥形结构的锥顶部，所述导引端的密度大于堵漏端的密度。
本实用新型的双密度导引式堵漏颗粒材料，分别设计为导引端和堵漏端，并且锥形结构的导引端的密度大于堵漏端的密度，使堵漏颗粒重心位于锥顶的导引端，当堵漏颗粒随堵漏桨液向裂缝部位泵送时，导引端始终朝向流线方向，导引端首先进入裂缝，并在压力作用下楔入裂缝中，利用导引端和封堵端锥形结构尺寸的差异，增加堵漏颗粒对裂缝尺寸的适应性，从而适应复杂多变的裂缝封堵，提高一次堵漏的成功性，避免反复井漏的发生。
进一步地，所述导引式堵漏颗粒整体为圆锥形或多棱锥形。
为便于适应地层的高温高压的堵漏需求，所述导引端为加入加重剂的热塑性颗粒或凝胶颗粒。
为便于适应地层温度和压力变化以适应性产生塑性变形，所述堵漏端为热塑性树脂或凝胶颗粒或充气的热塑性树脂或凝胶颗粒。
进一步地，所述导引端的轴向长度为整体轴向长度的20%～25%。
进一步地，所述导引端顶部的锥度为20︒～30︒。
进一步地，所述加重剂为重晶石或铁矿石粉。
进一步地，所述导引端和堵漏端的整体锥形结构的颗粒通过模具分层灌注成型制得。
进一步地，所述导引端和堵漏端的整体锥形结构的颗粒通过分层平铺融化料后冷却切割成型制得。
综上，与现有技术相比，本实用新型的双密度导引式堵漏颗粒的有益效果在于：1）双密度导引式堵漏颗粒具有导引端和堵漏端，楔形结构，导引端的密度高于封堵端的密度，堵漏颗粒的重心位于导引端，在泵送的堵漏浆的过程中，导引端始终朝流线的方向，这样导引端先进入裂缝，封堵端楔入裂缝中，利用导引端和封堵端尺寸的差异，增加堵漏颗粒对裂缝尺寸的适应性；2）堵漏颗粒具有良好的热塑性和高温适应性，可适应封堵层的高温性，强化封堵层的强度，防止发生反排，避免反复漏失；3）由热塑性树脂或凝胶等颗粒制成堵漏颗粒，具有抗高温性能，可适用于高温地层的堵漏。
附图说明
图1为本实用新型的双密度导引式堵漏颗粒的结构示意图。
图2为本实用新型的双密度导引式堵漏颗粒采用分层平铺融化料后切割成型的示意图。
图3为本实用新型的双密度导引式堵漏颗粒采用模具分层灌注成型制得示意图。
其中，1导引端；2堵漏端；3多腔模具；4水平底板。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，为本实用新型的双密度导引式堵漏颗粒，包括导引端1和堵漏端2，该导引端1和堵漏端2整体为锥形结构，其导引端1位于锥形结构的锥顶部，并且导引端1的颗粒密度大于堵漏端2的颗粒密度，这样可以实现堵漏颗粒重心位于锥顶的导引端1，当堵漏颗粒随堵漏桨向裂缝部位泵送时，导引端1始终朝向流线方向，首先进入裂缝部位，在压力作用下，封堵端2楔入裂缝中，利用导引端1和封堵端2锥形结构尺寸的差异，增加堵漏颗粒对裂缝尺寸的适应性，从而适应复杂多变的裂缝封堵，提高一次堵漏的成功性，避免井漏反复发生。
本实施例中，导引端1和堵漏端2连接后的整体为圆锥形或多棱锥形；为便于适应不同地层的堵漏施工需求，导引端1为加入加重剂的热塑性颗粒或凝胶颗粒，所使用的加重剂可以为重晶石或铁矿石粉，在制备混料时根据需要配比添加，从而提高导引端的密度；为进一步适应地层温度和压力变化以适应性产生塑性变形，堵漏端2为热塑性树脂或凝胶颗粒或充气的热塑性树脂或凝胶颗粒。
为便于堵漏颗粒顺利泵送导入至裂缝部位，导引端1的轴向长度为整体轴向长度的20%～25%，导引端1顶部的锥度为20︒～30︒。
实施例2
实施例1的双密度导引式堵漏颗粒可以通过如下方法制造得到：如图2所示，通过特定的多腔模具3，每个模腔内用于分层灌注对应成份的融化料，可以实现导引端1和堵漏端2的整体锥形结构的颗粒通过多腔模具3分层灌注一次成型制得多个，具体方法为先分别调配用于灌注导引端1和堵漏端2融化料，并根据导引端1和堵漏端2密度差要求，在导引端1的融化料中添加适当重量比例的重晶石或铁矿石粉作为加重剂，混合均匀后先在各模腔下部的锥尘端灌注对应料高的导引端融化料，然后添加上层的堵漏端2融化料，根据密度需要，还可以在的堵漏端2融化料中混入一定体积的空气，使融化料内均匀混有一定量的气泡，灌注结束后，进行冷却、振动脱模，完成一模多个的堵漏颗粒加工制造。
实施例3
如图3所示，实施例1的双密度导引式堵漏颗粒通过下述方法制造：借助一具有水平底板4的简单模腔，首先根据导引端1和堵漏端2的密度要求，分别调配好导引端融化料和堵漏端融化料，再在水平底板上先平铺导引端对应层厚的融化料，冷却后在继续在上层平铺堵漏端对应层高的融化料，冷却后，脱模成为一整体的料块，然后再切割成型制得若干所需尺寸的堵漏颗粒。
Claims (6)
1.一种双密度导引式堵漏颗粒材料，其特征在于，包括导引端和堵漏端，所述导引端和堵漏端的整体为锥形结构，所述导引端位于锥形结构的锥顶部，所述导引端的密度大于堵漏端的密度。
2.根据权利要求1所述的双密度导引式堵漏颗粒材料，其特征在于，所述导引端和堵漏端整体为圆锥形或多棱锥形。
3.根据权利要求1所述的双密度导引式堵漏颗粒材料，其特征在于，所述导引端的轴向长度为整体轴向长度的20%～25%。
4.根据权利要求1所述的双密度导引式堵漏颗粒材料，其特征在于，所述导引端顶部的锥度为20︒～30︒。
5.根据权利要求1～4任一项所述的双密度导引式堵漏颗粒材料，其特征在于，所述导引端和堵漏端的整体锥形结构的颗粒通过模具分层灌注成型制得。
6.根据权利要求1～4任一项所述的双密度导引式堵漏颗粒材料，其特征在于，所述导引端和堵漏端的整体锥形结构的颗粒通过分层平铺融化料后冷却切割成型制得。
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