高含硫氣井試氣投產作業暫堵劑的製作方法

2023-05-03 03:04:11

專利名稱：高含硫氣井試氣投產作業暫堵劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種高含硫氣井試氣投產作業暫堵劑，具體涉及一種高含硫氣井試氣投產作業過程中保障作業施工安全及儲層保護的暫堵劑。
背景技術：
對於儲積層壓力系統複雜，多壓力體系安全窗口窄，儲層跨度大，物性差異大的高含硫氣井，在射開氣層後投產測試及後續起下射孔管柱和生產管柱作業過程中，起下管柱引起的壓力激動容易造成壓漏地層或氣侵等井下複雜情況，嚴重的將導致井湧甚至井噴等井下複雜；為有效地防止起下管柱作業時出現的地層漏失或氣侵等井下複雜情況，降低井內流體對產層的汙染，提高試氣作業的安全保障，需要對射孔後的儲層實施暫堵保護儲層、提高地層承壓能力，且形成暫堵層高溫穩定時間大於15天。目前常用暫堵劑一般採用酸溶性、鹼溶性或油溶性暫堵材料。專利號為ZL200710049168公開了一種「油氣儲層裂縫暫堵劑」，由超細碳酸鈣、植物纖維和氧化浙青組成；專利號為ZL02100055. 7公開的「鑽井屏蔽暫堵劑及其應用」由楠木根粉、棉花桃等溶脹性材料，雲母片等架橋材料和碳酸鈣填充材料等組成；專利號為ZL200410009408. I公開了一種「水溶性壓裂暫堵劑」，由骨膠、胍膠和磺化浙青組成，暫堵劑具有水溶性；專利號為ZL100620090002. X公開的「鑽井液用油溶性陽離子型廣譜暫堵劑」由浙青類油溶性材料、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、陽離子表面活性劑、氯化鈣以及羥甲基纖維素或羥乙基纖維素混合而成，具有油溶性好、軟化程度大、軟化點範圍廣等特點；劉志明等報導了一種「保護儲層的鹼溶性暫堵劑LZ21」(油田化學，第19卷，第3期)，LZ21是含有羥基、羧基、羰基等官能團，相對分子質量〈6. OX 103、熔點>300°C、密度1.44 g/cm3，性脆，易加工成要求粒度的鹼溶性物質。上述現有技術主要應用於鑽井過程中。高含硫氣井試氣暫堵技術是氣田試氣投產安全作業過程中的一項保障措施，由於儲層通常在5000m以上，溫度高達130°C、埋藏深，且射孔段長、地層滲透率差異大，H2S含量高，起下管柱需要15天以上，對該射孔段進行暫堵目前國內外尚無成熟技術。而常規暫堵劑由碳酸鈣、楠木根粉、植物纖維和氧化浙青等小粒徑材料組成，主要目的是在鑽井中保護儲層。對於試氣暫堵，常規暫堵材料粒徑小，不能在射孔段富集駐留，形成的暫堵層強度弱，且無法滿足長期高溫要求。需要開發新的暫堵劑對射孔段進行暫堵，有效防止井漏和溢流，保證起下管柱安全。

發明內容
本發明是為了克服上述現有暫堵材料粒徑小，不能在射孔段富集駐留，形成的暫堵層強度弱，且無法滿足長期高溫要求的缺陷，提供了一種高含硫氣井試氣投產作業暫堵劑。本發明由以下四種材料組成
A、溶脹性材料，即可以吸水膨脹的吸水樹脂，其粒徑範圍是f 3mm ；B、架橋材料，即具有較高強度的不規則形狀固體，粒徑範圍是f3mm ；
C、填充材料，即具有柔性變形能力的纖維材料顆粒，其粒徑範圍為0.120. 420mm ；
D、懸浮劑，即具有提高暫堵材料懸浮穩定性的聚合物類材料。上述溶脹性材料所述的吸水樹脂由丙烯醯胺(AM)、丙烯酸(AA)、2_丙烯醯胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)有機單體中的兩種或兩種以上與膨潤土、矽粉、水泥無機材料中的一種或一種以上共聚而成，可吸水膨脹變形，膨脹倍數在7 10倍。上述架橋材料為海泡石、貝殼渣、牡蠣殼中的一種或一種以上的混合物。上述填充材料為矽灰石絨、石棉絨、海泡石絨中的一種或一種以上的混合物。上述懸浮劑為黃原膠、高粘度羧甲基纖維素鈉、聚陰離子纖維素中的一種或 一種以上的混合物。上述暫堵材料組分加量(質量比)比例範圍是A B C D=5°ri5% 50%^60% 20%"30% :59T8%。發明的有益效果是通過對射孔炮眼近井帶進行暫堵，即可有效避免高含硫氣藏試氣投產作業期間，由於起下管柱造成井漏或溢流等複雜情況的發生，又可保護儲層，形成的暫堵劑酸溶率大於90%，暫堵強度大於lOMPa，高溫(130°C)有效期達15天以上。
具體實施方式
實施例I :
吸水樹脂300g水中加入12g丙烯酸(AA)，調節pH值後，加入48g丙烯醯胺(AM)攪拌均勻，再加入20g膨潤土和20g矽粉攪拌均勻，再加入引發劑、交聯劑聚合成凝膠塊，剪切、造粒即得吸水樹脂。上述吸水樹脂10% (質量比)+60%海泡石+25%矽灰石絨+5%黃原膠混合即得高含硫氣井試氣投產作業暫堵劑。其他具體實施例按照表I給出組分進行配製。表I高含硫氣井試氣投產作業暫堵劑實施例
權利要求
1.高含硫氣井試氣投產作業暫堵劑，由以下四種材料組成 A、溶脹性材料，即吸水樹脂，具有吸水膨脹可變形性，其粒徑範圍是f3mm ； B、架橋材料，即具有較高強度的不規則形狀固體，粒徑範圍是f3mm ； C、填充材料，即具有柔性變形能力的纖維材料，其粒徑範圍為4(T120目； D、懸浮劑，即具有提高暫堵材料懸浮穩定性的聚合物類材料； 上述四種材料按質量比為，A B C D= (5%"15%) : (50% 60%) : (20% 30%) : (5% 8%)。
2.根據權利要求I所述高含硫氣井試氣投產作業暫堵劑，其特徵在於，溶脹性材料是由丙烯醯胺(AM)、丙烯酸(AA)、2-丙烯醯胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)有機單體中的兩種以上與膨潤土、矽粉、水泥無機材料中的一種或一種以上混合而成。
3.根據權利要求I或2所述高含硫氣井試氣投產作業暫堵劑，其特徵在於，架橋材料為海泡石、貝殼渣、牡蠣殼中的一種或其混合物。
4.根據權利要求3所述高含硫氣井試氣投產作業暫堵劑，其特徵在於，填充材料為矽灰石絨、石棉絨、海泡石絨中的一種或其混合物。
5.根據權利要求4所述高含硫氣井試氣投產作業暫堵劑，其特徵在於，懸浮劑為黃原膠、高粘度羧甲基纖維素鈉、聚陰離子纖維素中的一種或其混合物。
全文摘要
本發明涉及一種高含硫氣井試氣投產作業暫堵劑，具體涉及一種高含硫氣井試氣投產作業過程中保障作業施工安全及儲層保護的暫堵劑，由溶脹性材料、架橋材料、填充材料、懸浮劑混合而成，通過該暫堵劑對射孔炮眼近井帶進行暫堵，即可有效避免高含硫氣藏試氣投產作業期間，由於起下管柱造成井漏或溢流等複雜情況的發生，又可保護儲層，形成的暫堵劑酸溶率大於90%，暫堵強度大於10MPa，高溫(130℃)有效期達15天以上。
文檔編號C09K8/512GK102618234SQ20111007849
公開日2012年8月1日 申請日期2011年3月30日 優先權日2011年3月30日
發明者何偉, 劉雲飛, 劉光成, 吳健, 孫善剛, 李旭東, 楊建 , 王壽平, 田軍, 趙志超, 郭建華 申請人:中國石化集團中原石油勘探局鑽井工程技術研究院, 中國石油化工集團公司