可變密度高酸溶率油氣井堵漏劑材料的製備方法與流程

2023-09-17 19:07:35

本發明涉及油氣井堵漏技術領域。

背景技術：

目前油氣井，在鑽井過程和井下作業過程中出現漏失鑽井液和完井液，是因地層裂縫、孔洞造成。現油田使用的堵漏材料是用不同粒徑的果殼顆粒和高分子聚合材料及天然礦物蛭石、雲母片。它們密度不能調變，酸溶率低，不能排出封堵油氣層，嚴重影響油氣通道，影響油氣產量。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是提供一種可變密度高酸溶率油氣井堵漏劑材料的製備方法，本油氣井堵漏劑材料可調配不同密度，酸溶率高，酸化後溶解在井下作業液中排出地面，疏通油氣層通道乾淨，提高了油氣層開採率，對油氣井在鑽井過程和井下油層封堵有很高實用價值。

為解決上述技術問題，本發明所採取的技術方案是：一種可變密度高酸溶率油氣井堵漏劑材料的製備方法，包括下述步驟：

將輕燒氧化鎂，波美度為25～30的氯化鎂水溶液，菱鎂改性劑，發泡劑或碳酸鈣，混合後攪拌得漿料，把漿料填裝到模具中，出模，固化，得到密度為1.0-2.5g/cm3的堵漏劑材料；（根據使用的模具型狀的不同，可以得到各種型狀的堵漏劑材料）；

其中，輕燒氧化鎂48-52重量份，波美度為25～30的氯化鎂水溶液27-34重量份，菱鎂改性劑0.8-1.3重量份，加入發泡劑或碳酸鈣調節密度，得到固化後密度為1.0-2.5g/cm3的堵漏劑材料。本堵漏劑材料中，加入發泡劑可降低密度，加入碳酸鈣可增加密度。

優選的，輕燒氧化鎂50重量份，波美度為25～30的氯化鎂水溶液27-34重量份，菱鎂改性劑1重量份，加入發泡劑或碳酸鈣調節密度，得到固化後密度為1.0-2.5g/cm3的堵漏劑材料。

優選的，發泡劑為山東建科特種建築工程技術中心生產的菱鎂發泡劑。

優選的，菱鎂改性劑為山東建科特種建築工程技術中心生產的。

優選的，攪拌速度為10000-12000轉/分，攪拌時間為20-30分鐘。

優選的，把漿料填裝到模具中，放置≥24小時，出模晾曬使其完全固化。

進一步優選的，把漿料填裝到模具中，放置24小時，出模晾曬使其完全固化。

優選的，出模晾曬5-9天使其完全固化。

進一步優選的，出模晾曬7天使其完全固化。

優選的，堵漏劑材料的型狀為三角錐體。

優選的，溢出模具邊緣的漿料固化後剔除，集中粉粹，得到粉狀的堵漏劑材料。

本發明各種型狀的堵漏劑材料在封堵鑽井裂縫及孔洞時，漏出的縫隙可用本粉狀的堵漏劑材料進行封堵。

本發明堵漏劑材料以輕燒氧化鎂和波美度為25～30的氯化鎂水溶液為主料，加發泡劑或碳酸鈣調整密度，加菱鎂改性劑調整硬度。通過攪拌機和成粥狀或麵團狀，經過模壓或其他工藝形成固體顆粒。

本發明堵漏劑材料的使用：

1、油氣井在鑽井過程漏失鑽井液和井下作業液封堵使用；

2、本產品在20-150℃範圍內，淡、鹽水，油基鑽井液和井下作業液中都可使用。

為解決鑽井過程中裂縫及孔洞等複雜地層引起的惡性井漏問題，研發出本發明堵漏劑材料，該堵漏劑材料能在漏失通道滯留、堆積，因而在堵漏方面具有獨特的高效架橋作用，對於破碎性地層及疏鬆砂巖地層，該產品還可通過「楔入」鑲嵌在井壁上，起到良好的加固井壁、提高地層承壓能力作用。產品顆粒尺寸可根據縫、洞大小在3mm-50mm之間可選，適用於各種鑽井液體系，抗溫在120℃以上，抗壓強度≥400KN。

三角錐體架橋原理：根據物理學、幾何原理將本發明堵漏劑材料製造成不同尺寸的三角錐體。三角錐體的特殊形狀使之受到的水衝擊力最小，三角錐進入漏失通道時，能保證每個面能最大程度地保證與漏失通道或自身及其他堵漏劑的接觸面積，增加摩擦力，從而比其他材料更能快速滯留漏失通道，實現在漏失通道快速架橋；當三角錐體與裂縫尺寸接近時，錐體尖端朝向裂縫，後端面會受到強大的液柱壓力，使錐體深入嵌鑲在裂縫中，起到高效固壁和封堵裂縫作用；當漏失通道中架橋顆粒足量時，該材料還可有序的排列整齊緊密，快速形成架橋封堵帶，快速達到一級架橋，縮小漏失通道，從而大幅度提高一次堵漏成功率。

採用上述技術方案所產生的有益效果在於：本發明堵漏劑材料可以把密度調配在1.0到2.5g/cm3範圍內任何密度，製成不同型狀堵漏劑產品，而且是高酸溶率，酸溶率可達到95%以上，硬度可達20兆帕以上，抗溫在120℃以上，抗壓強度≥400KN。酸化後溶解在井下作業液中排出地面，疏通油氣層通道乾淨，而且提高了油氣層開採率，對油氣井在鑽井過程和井下油層封堵有很高實用價值。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明；

以下實施例中，發泡劑為山東建科特種建築工程技術中心生產的菱鎂發泡劑；

菱鎂改性劑為山東建科特種建築工程技術中心生產的。

實施例1

一種可變密度高酸溶率油氣井堵漏劑材料的製備方法，包括下述步驟：

將輕燒氧化鎂，波美度為25的氯化鎂水溶液，菱鎂改性劑，碳酸鈣，混合後攪拌得漿料，把漿料填裝到模具中，放置24小時，出模晾曬7天使其完全固化，得到密度為2.5g/cm3的堵漏劑材料。

其中，輕燒氧化鎂50g，波美度為25的氯化鎂水溶液34g，菱鎂改性劑1g，加入碳酸鈣調節密度，得到固化後密度為2.5g/cm3的堵漏劑材料。

攪拌速度為11000轉/分，攪拌時間為20分鐘。

堵漏劑材料的型狀為三角錐體。溢出模具邊緣的漿料固化後剔除，集中粉粹，得到粉狀的堵漏劑材料。

實施例2

一種可變密度高酸溶率油氣井堵漏劑材料的製備方法，包括下述步驟：

將輕燒氧化鎂，波美度為30的氯化鎂水溶液，菱鎂改性劑，發泡劑，混合後攪拌得漿料，把漿料填裝到模具中，放置36小時，出模晾曬5天使其完全固化，得到密度為1.0g/cm3的堵漏劑材料。

其中，輕燒氧化鎂48g，波美度為30的氯化鎂水溶液30g，菱鎂改性劑0.8g，加入發泡劑調節密度，得到固化後密度為1.0g/cm3的堵漏劑材料。

攪拌速度為12000轉/分，攪拌時間為25分鐘。

堵漏劑材料的型狀為三角錐體。溢出模具邊緣的漿料固化後剔除，集中粉粹，得到粉狀的堵漏劑材料。

實施例3

一種可變密度高酸溶率油氣井堵漏劑材料的製備方法，包括下述步驟：

將輕燒氧化鎂，波美度為27的氯化鎂水溶液，菱鎂改性劑，發泡劑，混合後攪拌得漿料，把漿料填裝到模具中，放置24小時，出模晾曬7天使其完全固化，得到密度為2.0g/cm3的堵漏劑材料。

其中，輕燒氧化鎂50g，波美度為27的氯化鎂水溶液27g，菱鎂改性劑1g，加入發泡劑調節密度，得到固化後密度為2.0g/cm3的堵漏劑材料。

攪拌速度為11000轉/分，攪拌時間為20分鐘。

堵漏劑材料的型狀為三角錐體。溢出模具邊緣的漿料固化後剔除，集中粉粹，得到粉狀的堵漏劑材料。

實施例4

一種可變密度高酸溶率油氣井堵漏劑材料的製備方法，包括下述步驟：

將輕燒氧化鎂，波美度為28的氯化鎂水溶液，菱鎂改性劑，發泡劑，混合後攪拌得漿料，把漿料填裝到模具中，放置30小時，出模晾曬9天使其完全固化，得到密度為2.2g/cm3的堵漏劑材料。

其中，輕燒氧化鎂52g，波美度為28的氯化鎂水溶液29g，菱鎂改性劑1.3g，加入發泡劑調節密度，得到固化後密度為2.2g/cm3的堵漏劑材料。

攪拌速度為10000轉/分，攪拌時間為30分鐘。

堵漏劑材料的型狀為三角錐體。溢出模具邊緣的漿料固化後剔除，集中粉粹，得到粉狀的堵漏劑材料。

本發明堵漏劑材料可以根據需要把密度調配在1.0到2.5g/cm3範圍內任何密度，製成不同型狀堵漏劑產品，而且是高酸溶率，酸溶率可達到95%以上，硬度可達20兆帕以上，抗溫在120℃以上，抗壓強度≥400KN。酸化後溶解在井下作業液中排出地面，疏通油氣層通道乾淨，而且提高了油氣層開採率，對油氣井在鑽井過程和井下油層封堵有很高實用價值。