超強吸水樹脂應用於裂縫堵漏的分段注入方法
2023-05-05 08:18:06
專利名稱：超強吸水樹脂應用於裂縫堵漏的分段注入方法
技術領域：
本發明涉及一種超強吸水樹脂應用於裂縫堵漏的分段注入方法。
背景技術：
鑽井液漏失是鑽井作業中一種常見的井下複雜情況。井漏可以發生在淺、中及深部地層，也可以在不同地質年代的地層中發生，而且各類巖性的地層中都可能出現。有的井漏只是泥漿池液面緩慢下降，而有的則有進無出，一旦發生漏失，不僅延誤鑽井作業時間， 延長鑽井周期，損失鑽井液，損害油氣層，幹擾地質錄井工作，而且還可能引起井塌、卡鑽、 井噴等一系列複雜情況與事故，甚至導致井眼報廢，造成重大的經濟損失。因此，在鑽井作業中應儘量避免井漏的發生。據統計，全世界井漏發生率約佔總井數的百分之二十到百分之二十五，全球石油行業中每年因為井漏而耗費的資金高達數億元。我國大多數油田都不同程度地存在井漏問題，最為突出的是川東和川南地區，每年堵漏耗時約佔總鑽井時間的5 8%。同時還要消耗大量的鑽井液和堵漏材料，使鑽井成本大幅度上升。如前些年川東地區年損失泥漿量為 8000 13000m3，年發生井漏約200井次，損失時間14 35個鑽機月，年直接耗損400 600萬元。井漏問題是鑽井工作長期存在且未能很好解決的技術難題，堵漏技術是鑽井工程界長期研究的重要課題。近年來堵漏技術有了較大的發展，國內外各油田均總結出了適合本地區特點的堵漏工藝技術，堵漏材料的品種不斷增多，堵漏成功率也在不斷提高。儘管如此，由於各地區地層巖性變化，孔隙、裂縫、溶洞發育情況不同，井漏的原因複雜、漏失類型不同，制約因素較多，而且堵漏技術的針對性較強，至今很難用一個通用的模式來進行防漏和堵漏。特別是鑽裂縫性地層井漏問題更為嚴重。據不完全統計，國內裂縫性複雜地層的儲量約佔總儲量的50%，但是因為地層裂縫、孔洞發育，漏失問題很難解決， 造成的損失及其嚴重。因此，裂縫性複雜地層的惡性漏失問題已經成為鑽井界關注的重點。關於超強吸水樹脂的研究，國外起步較早，其中成效最大的是美國和日本，其次是德國和法國。而國內相對的研究要晚幾十年，但是在近些年來，相關的技術層出不窮，各方都在全心致力於研究。1961年，美國農業部北方研究所從澱粉接枝丙烯腈開始，對超強吸水樹脂進行研究，隨後此類研究越來越深入，60年代末至70年代，成功地開發了超強吸水樹脂。此後，德國、法國等世界各國對超強吸水性樹脂的品種、製造方法、性能和應用領域等方面進行了大量的研究工作，取得了成果。80年代開始出現用其他天然化合物衍生物經化學反應製取吸水性物質。隨著高吸水性樹脂合成和應用研究的展開，其成型加工技術也相應發展。吸水性複合材料在20世紀80年代產生，由於它能改善超強吸水性樹脂的耐鹽性、吸水速度、吸水後水凝膠的強度等許多性能，所以發展迅速。到90年代初，更是突飛猛進。近年已開始研究吸水性樹脂的共混。這些為發展高吸水性樹脂提供了更加廣闊的前景。
1985年世界生產高吸水性樹脂的主要公司只有13家，至1995年國外研究和生產的公司竟達近50家。日本是世界上最大的超強吸水樹脂生產和研究國。隨後又與美國、德國等其他國家合作，超強吸水樹脂技術不斷迅猛增長。對於超強吸水樹脂理論的研究，20世紀50年代Flory的吸水理論為吸水性高分子的發展奠定了理論基礎。自60年代超強吸水性樹脂開始投產之後，隨著它的快速發展，人們越來越感到需要進一步深入研究超強吸水性樹脂的指導性理論。70年代末各國相繼開始重視其研究。特別是日、美等國，在吸水理論、吸水結構和形態以及高分子水凝膠等方面進行了較有成效的理論研究，有了新的發展。超強吸水樹脂吸水性強，可吸收自身體積幾十至幾千倍的水，能生物降解，應用廣泛，從全球的環境因素考慮也是一個好的選擇。攜帶液抑制吸水聚合物膨脹，將混合液泵如漏層後注水，使其膨脹，從而封堵漏失層，特別是針對嚴重的裂縫性漏失情況，此技術已在井上成功應用。國外在超強吸水樹脂堵漏技術上起步早，成果多，相關技術實例也很多。超強吸水樹脂在石油工業領域逐漸普及，有關油田化學應用高分子吸水樹脂的研究也已經引起油田工作者的重視。特別是在油氣田鑽探中用作化學堵漏材料，化學堵漏在油氣田鑽探過程中是一種重要的技術措施。從80年代以來的發展來看，已經取得了不錯的成績。目前，現場已開發應用的高分子吸水樹脂類的堵漏劑有SYZ，PAT和TP-9010型品牌， JPD吸水膨脹聚合物，WS-I型凝膠堵漏劑，WEA-I延遲膨脹顆粒堵漏劑。此外，超強吸水樹脂在油氣田地面管輸建設中可作密封材料；在鑽探中作鑽井液處理劑，可作為鑽頭的潤滑劑和鑽井液的凝膠劑；在油田化學其他專業領域中的應用，因其性能顯著，如三次採油，油氣田廢水處理水基壓裂液、酸化壓裂液中作凝膠劑，壓井液的固化劑等。總之，超強吸水樹脂的發展還只是在近幾十年。無論從產品的種類及數量，或者從加工和應用以及理論研究的情況來看，都獲得了巨大的發展。因為高分子吸水樹脂奇特的性能和可觀的應用前景，30年來發展極其迅速，由一般的應用性能、功能，向智能化多功能材料高層次開發發展，其應用領域已經滲透到國民經濟的各行各業。特別是在油田化學中是一個新的應用研究方向，具有良好的應用前景。在超強吸水樹脂應用於裂縫堵漏時，靠近入口端的裂縫通道常常被膨脹的超強吸水樹脂顆粒堵死，因為吸水樹脂膨脹後為粘彈性凝膠，受壓可變形，從而適應任何形狀的孔隙和裂縫。由此可知，超強吸水樹脂在注入裂縫的時候，注入方式顯得尤為重要。
發明內容
本發明的目的在於克服上述現有技術的缺點和不足，提供一種超強吸水樹脂應用於裂縫堵漏的分段注入方法，該超強吸水樹脂應用於裂縫堵漏的分段注入方法通過將超強吸水樹脂分兩次注入裂縫，從而使得小粒徑的超強吸水樹脂可以進入更深層，稍大的可以更好的與地層匹配，兩次注入共同起作用，可以加強封堵效果。本發明的目的通過下述技術方案實現超強吸水樹脂應用於裂縫堵漏的分段注入方法，包括以下步驟(a)製取超強吸水樹脂備用；(b)以一定注入壓力向裂縫中注入超強吸水樹脂並攪拌，待其不漏後穩定一定時間；(c)然後改變注入壓力向裂縫中再次注入超強吸水樹脂；(d)穩定一段時間，整個分段注入過程完成。所述步驟(b)中，注入的超強吸水樹脂粒徑為40目。所述步驟(b)中，攪拌時間為5 10分鐘。所述步驟(b)中，穩定時間為20分鐘。所述步驟(b)中，注入壓力為1. OMPa0所述步驟(C)中，注入的超強吸水樹脂粒徑為20 40目。所述步驟(C)中，穩定時間為30分鐘。所述步驟(c)中，注入壓力為1. 5MPa。綜上所述，本發明的有益效果是通過將超強吸水樹脂分兩次注入裂縫，從而使得小粒徑的超強吸水樹脂可以進入更深層，稍大的可以更好的與地層匹配，兩次注入共同起作用，可以加強封堵效果。
具體實施例方式下面結合實施例，對本發明作進一步的詳細說明，但本發明的實施方式不僅限於此。實施例本發明涉及的超強吸水樹脂應用於裂縫堵漏的分段注入方法，其具體步驟如下(a)製取超強吸水樹脂備用；(b)以一定注入壓力向裂縫中注入超強吸水樹脂並攪拌，待其不漏後穩定一定時間；(c)然後改變注入壓力向裂縫中再次注入超強吸水樹脂；(d)穩定一段時間，整個分段注入過程完成。所述步驟(b)中，注入的超強吸水樹脂粒徑為40目。所述步驟(b)中，攪拌時間為5 10分鐘。所述步驟(b)中，穩定時間為20分鐘。所述步驟(b)中，注入壓力為1. OMPa0所述步驟(C)中，注入的超強吸水樹脂粒徑為20 40目。所述步驟(C)中，穩定時間為30分鐘。所述步驟(c)中，注入壓力為1. 5MPa。為了得到採用分段注入的超強吸水樹脂的堵漏性能，本發明在步驟(d)中，當穩定一段時間後，測試了其承壓能力，結果如下表所示
權利要求
1.超強吸水樹脂應用於裂縫堵漏的分段注入方法，其特徵在於，包括以下步驟(a)製取超強吸水樹脂備用；(b)以一定注入壓力向裂縫中注入超強吸水樹脂並攪拌，待其不漏後穩定一定時間；(c)然後改變注入壓力向裂縫中再次注入超強吸水樹脂；(d)穩定一段時間，整個分段注入過程完成。
2.根據權利要求1所述的超強吸水樹脂應用於裂縫堵漏的分段注入方法，其特徵在於，所述步驟(b)中，注入的超強吸水樹脂粒徑為40目。
3.根據權利要求1所述的超強吸水樹脂應用於裂縫堵漏的分段注入方法，其特徵在於，所述步驟(b)中，攪拌時間為5 10分鐘。
4.根據權利要求1所述的超強吸水樹脂應用於裂縫堵漏的分段注入方法，其特徵在於，所述步驟(b)中，穩定時間為20分鐘。
5.根據權利要求1所述的超強吸水樹脂應用於裂縫堵漏的分段注入方法，其特徵在於，所述步驟(b)中，注入壓力為l.OMPa。
6.根據權利要求1所述的超強吸水樹脂應用於裂縫堵漏的分段注入方法，其特徵在於，所述步驟(c)中，注入的超強吸水樹脂粒徑為20 40目。
7.根據權利要求1所述的超強吸水樹脂應用於裂縫堵漏的分段注入方法，其特徵在於，所述步驟(c)中，穩定時間為30分鐘。
8.根據權利要求1所述的超強吸水樹脂應用於裂縫堵漏的分段注入方法，其特徵在於，所述步驟(c)中，注入壓力為1.5MPa。
全文摘要
本發明公開了一種超強吸水樹脂應用於裂縫堵漏的分段注入方法。該超強吸水樹脂應用於裂縫堵漏的分段注入方法包括製取超強吸水樹脂備用；以一定注入壓力向裂縫中注入超強吸水樹脂並攪拌，待其不漏後穩定一定時間；改變注入壓力向裂縫中再次注入超強吸水樹脂；穩定一段時間，整個分段注入過程完成等步驟。本發明通過將超強吸水樹脂分兩次注入裂縫，從而使得小粒徑的超強吸水樹脂可以進入更深層，稍大的可以更好的與地層匹配，兩次注入共同起作用，可以加強封堵效果。
文檔編號C09K8/42GK102465682SQ201010558709
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月18日 優先權日2010年11月18日
發明者常萍 申請人:常萍