聚氨酯泡沫地層堵漏劑的製作方法
2023-12-10 17:53:42 1
專利名稱：聚氨酯泡沫地層堵漏劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種聚氨脂泡沫地層堵漏劑，屬於聚氨脂泡沫劑應用於地層堵漏技術領域。
油田鑽井過程中，常遇到漏失地層，使大量鑽井液(泥漿)漏失到地層裡，需要連續補充鑽井液，造成很大的浪費，並影響鑽井鑽進速度;當發生漏失地層後，應立即採取堵漏措施，否則可能引起地層坍塌，造成井噴事故。目前的堵漏劑以橋塞和化學堵漏為主。其中橋塞堵漏對滲透性漏失層效果不佳，而且對鑽井液(泥漿)性能影響大，易堵塞泥漿泵管路上的蓮蓬頭，影響泵的性能或使泵抽空;化學堵漏施工複雜，價格昂貴，後處理困難，因而使用上受到限制。基於此因，提出本發明。
本發明的目的在於克服現有技術中的缺點之處，而提供一種貨源足、價格低且性能合乎要求的聚氨脂泡沫地層堵漏劑。
本明發的目的可以通過以下措施來達到把聚氨脂泡沫加工成不同粒度劑，以0.2～1%配方(重量與體積比)混入鑽井液注入堵漏地段。
本發明的目的還可以通過以下措施來達到上述聚氨脂泡沫加工成直徑為0.5～20毫米的粒度劑。
下面結合具體實施例將對本發明詳述經顯微鏡觀察，聚氨脂(聚氨基甲酸脂)泡沫內部是網狀連通結構。網格由直徑為0.1～0.2毫米的網絲構成，構成的孔眼直徑為0.6～0.5毫米，密度為1.1克/釐米立方。它是連通的彈性膨體，具有良好的彈性和一定的強度。其中連通性是衡量堵漏劑的分散性的重要指標，不使堵漏劑浮在泥漿表面，否則，起不到堵漏作用;網格的大小是捕捉小的巖屑並形成緻密泥餅的重要條件。如果孔徑太大，則不能形成緻密的泥餅;太小也無法捕捉巖屑，不能形成泥餅，起不到堵漏的作用。其次，質量體積比，同樣的質量有較大的體積比可以提高堵漏效果。
經分析對比，聚氨脂泡沫是良好的地層堵漏材料。由於它具有彈性，並有粘滯性和連通性，使堵漏劑在漏失孔隙中產生移動阻力，並滯留在孔隙中的某一位置上，影響後來顆粒劑的運移，使許多顆粒劑繼而累積在一起形成一個滲透性的段塞;由於顆料劑的膨脹和可變性，可儘量充滿整個漏失孔道。另外，由於網格形成網絡，可捕捉不同巖屑顆料來充填網絡中的空間，進而形成緻密的泥餅達到封堵漏失層的作用。同時，它貨源豐富，價格較低，加工成粒劑工藝簡單，是較經濟的地層堵漏材料。
上述聚氨脂泡沫塊狀體經質量檢查合格後，切割成約50毫米的小塊體，以作備用。使用時，經懸錘式粉碎機在高速旋轉的葉片作用下，撕裂粉碎為小顆粒劑，根據設計篩選，一般選為0.5～20毫米的顆粒作為地層堵漏劑。其中粒度直徑分布在0.5～8毫米的用於封堵窄小裂縫和中等的滲透性漏失地層;分布在0.5～12毫米的用於封堵中等裂縫和較高的滲透性漏失地層;分布在0.5～20毫米的用於封堵較寬裂縫和較高的滲透性漏失地層。
使用方法如在油田鑽井過程中發現井漏時，確定漏失層位，根據漏失程度確定堵漏劑的粒度。一般與鑽井液(泥漿)配方愈高，效果愈佳，考慮經濟因素，重量與體積比(堵漏劑與泥漿)可控制在0.2～1.0%之間，即100公升泥漿配入0.2～1.0公斤堵漏劑。在地面經加重漏鬥將本堵漏劑混配到泥漿池，在泥漿槍的配合下經充分混合後，用泥漿泵經鑽具注入到漏失層位，此時關閉鑽具封井器，即封閉鑽具與井眼間環形空間;然後用泥漿泵繼續注入憋壓，壓力控制在5.0兆帕以內把堵漏劑憋入漏失地層;停泵後打開封井器，把鑽具上提到標準層以上，靜止2-4小時，把鑽具下到井底，循環泥漿繼續鑽進。
為防止聚氨脂泡沫之間的靜電作用，可加入少量防靜電劑，如氯化鈉(NaCl)水溶液，以防止顆粒劑間的粘連。
本發明相比現有技術具有如下優點1.適用範圍廣。可與不同密度、不同鑽井液配伍，如水基、油基和完井鑽井液，不影響堵漏劑和鑽井液性質的穩定性，無任何不良影響。
2.配伍過程簡單，不需增添設備，可於現場進行，易操作。
3.配方範圍大。由於它的累積效應好，封堵效果與其進入地層孔道的堵漏劑有關，而與配方高低關係不大，因此對配方要求不嚴格。
4.有良好的相溶性，可與其它堵漏劑配伍使用。如與軟橋塞和橋塞堵漏劑配合使用，可以有效的封堵較寬的地層裂縫;也可作為化學堵漏劑的載體，以增強段塞的強度。
5.有再生性。與堵漏劑配伍後的鑽井液，在以後的鑽井過程中可以繼續強化已封漏失層的泥餅;過後遇漏失地層又可繼續發揮封堵作用。
6.貨源豐富，成本低，是採用化學堵漏成本的十分之一、橋塞的四分之一。
本堵漏劑的室內實驗結果如下
不同濃度的聚胺脂膨體堵漏劑堵漏效果 表1濃度 漏失量(毫升) 最終壓力(兆帕)0.2% 2000 ＞11.00.3% 1400 ＞11.00.4% 800 ＞11.00.5% 400 ＞11.00.8% 100 ＞11.0同一種規格聚胺脂膨體堵漏劑對於不同裂縫的效果 表2礫石規格(mm) ＜0.5 0.5-1.0 1.0-2.0 ＞2.0承受壓力(兆帕) ＞11.0 ＞11.0 ＞10.0 8.0聚胺脂膨體堵漏劑漏失量與壓力的關係 表3漏失量(毫升) 120 200 400 800 1000 1200承受壓力(兆帕) 1.1 1.9 4.5 7.0 9.7 ＞11.0
權利要求
1.一種地層堵漏劑，其特徵是把聚氨脂泡沫加工成劑，以0.2～1%配方(重量與體積比)混入鑽井液注入堵漏地段。
2.如權利要求1所述的地層堵漏劑，其特徵是把聚氨脂泡沫加工成直徑為0.5～2.0毫米粒度劑。
全文摘要
本發明公開了一種聚氨酯泡沫地層堵漏劑，它是把聚氨酯泡沫加工成劑，以0.2～1％的配方混入鑽井液注入堵漏地段；可與不同密度的各種鑽井液配伍，無不良影響；對配方高低要求不嚴格，配伍過程簡單，易操作；有良好的相溶性，可與其它堵漏劑配伍使用，效果更佳，它貨源豐富，成本低，是採用化學和橋塞堵漏成本的10分之1和4分之1，是較理想、較經濟的地層堵漏材料。
文檔編號E21B33/13GK1052351SQ8910890
公開日1991年6月19日 申請日期1989年11月28日 優先權日1989年11月28日
發明者殷文著, 蔡永茂 申請人:大慶石油管理局鑽井研究所