煤層氣井用復(fù)合堵漏劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種煤層氣井用復(fù)合堵漏劑，由以下重量份的組分制備而成:剛性顆粒材料2～5份，彈性顆粒材料2～6份，纖維材料1～4份，變形充填材料1～4份，快速失水材料3～7份，延遲膨脹堵漏材料1～3份。該復(fù)合堵漏劑是專門針對煤層氣井漏失的復(fù)合堵漏劑，該堵漏劑所配成的漿液能夠深入到煤層裂縫內(nèi)部架橋，并沉積出厚且堅韌的濾餅，可有效隔離裂縫的尖端，阻隔泥漿液柱壓力的傳導(dǎo)，防止裂縫的橫向延伸，從而提高了煤層的承壓能力，防止鉆井液漏失。
【專利說明】煤層氣井用復(fù)合堵漏劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤層氣鉆井堵漏【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種煤層氣井用復(fù)合堵漏劑。【背景技術(shù)】
[0002]目前，在很多地區(qū)的煤層氣鉆完井過程中都存在井漏現(xiàn)象，大部分井存在嚴(yán)重的裂縫性漏失，部分井甚至出現(xiàn)全漏情況，嚴(yán)重影響了煤層氣井的正常鉆進，使煤層氣鉆井周期大大延長、鉆井成本大幅增長。
[0003]煤層氣作為一種非常規(guī)的能源，由于煤層自身的巖石力學(xué)特性，使得煤層的地層壓力系數(shù)低，斷層及裂縫發(fā)育，導(dǎo)致地層的承壓能力極低，泥漿液柱壓力大于地層壓力是造成漏失的主要原因。在煤層氣漏失井堵漏應(yīng)用中，部分井都只是暫堵成功，形成的封堵層容易堆積在裂縫口端部，難以深入漏層，造成“假堵”。在建立起循環(huán)繼續(xù)鉆進過程中，之前所形成的假堵層易被鉆具破壞或被環(huán)空泥漿的抽吸作用帶出裂縫，造成二次漏失。
[0004]3、堵漏材料雖然進入漏層，但形成的封堵層不夠致密，不能有效地提高地層的承壓能力，造成井漏持續(xù)發(fā)生。
[0005]因此，為了有效地解決這些問題，提高煤層的承壓能力，發(fā)明了針對煤層氣井漏失的復(fù)合堵漏劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種煤層氣井用復(fù)合堵漏劑。
[0007]本發(fā)明的目的可以通過下述的制備方法來實現(xiàn):
[0008]一種煤層氣井用復(fù)合堵漏劑，由以下重量份的組分制備而成:
[0009]剛性顆粒材料2~5份，
[0010]彈性顆粒材料2~6份，
[0011]纖維材料I~4份，
[0012]變形充填材料I~4份，
[0013]快速失水材料3~7份，
[0014]延遲膨脹堵漏材料I~3份。
[0015]其中所述剛性顆粒材料為粒徑4~40目的剛性碳；
[0016]所述彈性顆粒材料為粒徑10~40目的晶體碳；
[0017]所述纖維材料為石棉纖維，石棉纖維的長度為0.5~2mm,直徑為0.001~0.5mm。
[0018]所述變形充填材料為粒徑10~40目的高彈膠粒；
[0019]所述快速失水材料是滲透率為0.05~30平方微米的硅藻土 ；
[0020]所述延遲膨脹堵漏劑為延遲膨脹吸水樹脂，該延遲膨脹吸水樹脂在I小時內(nèi)的膨脹倍數(shù)小于I倍， 24小時的膨脹倍數(shù)大于10倍。
[0021 ]本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點:
[0022]本發(fā)明的煤層氣井用復(fù)合堵漏劑，是專門針對煤層氣井漏失的復(fù)合堵漏劑。該堵漏劑所配成的漿液能夠深入到煤層裂縫內(nèi)部架橋，并沉積出厚且堅韌的濾餅，可有效隔離裂縫的尖端，阻隔泥漿液柱壓力的傳導(dǎo)，防止裂縫的橫向延伸，以此來提高煤層的承壓能力，防止鉆井液的漏失。
【具體實施方式】[0023]在本發(fā)明中:
[0024]所使用的剛性顆粒材料為剛性碳。剛性碳是一種石油副產(chǎn)品，經(jīng)1300°C左右高溫煅燒而成，是呈黑色或暗灰色的剛性固體顆粒，帶有金屬光澤，呈多孔性，形狀為彈丸狀，粒徑為4~40目。在下述的實施例中，所使用的剛性碳產(chǎn)自渤海鉆探工程有限公司工程技術(shù)研究院油化中心，型號為BZ-SYJ。
[0025]所使用的彈性顆粒材料為晶體碳。晶體碳是由特殊工藝經(jīng)高溫煅燒而成的一種彈性顆粒，具有彈性變形性，能在外界壓差的作用下擠入微小裂縫或孔隙中，進一步填充漏失區(qū)域，粒徑為10~40目。在下述實施例中，所使用的晶體碳產(chǎn)自渤海鉆探工程有限公司工程技術(shù)研究院油化中心，型號為BZ-SM。
[0026]纖維材料為石棉纖維，是一種硅酸鹽類天然礦物纖維，具有良好的抗拉強度和抗溫性。纖維材料長度為0.5~2mm,直徑為0.001~0.5mm。
[0027]變形充填材料為高彈膠粒，是一種具有可逆形變的高彈性聚合物材料。在室溫下富有彈性，在很小的外力作用下能產(chǎn)生較大形變，除去外力后能迅速恢復(fù)原狀，粒徑為10~40目。在下述實施例中，所使用的高彈膠粒產(chǎn)自渤海鉆探工程有限公司工程技術(shù)研究院油化中心，型號為BZ-XJ。
[0028]快速失水材料為硅藻土，是一種具有特殊多孔性構(gòu)造的天然硅質(zhì)巖礦，滲透率為
0.05~30平方微米。
[0029]延遲膨脹堵漏劑為延遲膨脹吸水樹脂，具體的膨脹時間和膨脹倍數(shù)根據(jù)實際需要可調(diào)。該延遲膨脹吸水樹脂I小時內(nèi)的膨脹倍數(shù)小于I倍，24小時的膨脹倍數(shù)大于10倍。
[0030]實施例1
[0031]以重量份計，稱取剛性碳(20目)2份，晶體碳(10目)2份，石棉纖維1份，高彈膠粒(10目)1份，高彈膠粒(40目)1份以及硅藻土 3份，延遲膨脹吸水樹脂(膨脹時間IOmin)1份。
[0032]實施例2
[0033]以重量份計，稱取剛性碳(10目)3份，晶體碳(30目)3份，石棉纖維2份，高彈膠粒(10目)1份，高彈膠粒(40目)2份以及硅藻土 4份，延遲膨脹吸水樹脂(膨脹時間IOmin)1份。
[0034]實施例3
[0035]以重量份計，稱取剛性碳(6目)4份，晶體碳(40目)5份，石棉纖維3份，高彈膠粒(10目)1份，高彈膠粒(40目)3份以及硅藻土 5份，延遲膨脹吸水樹脂(膨脹時間10min)2份。
[0036]實施例4
[0037]以重量份計，稱取剛性碳(4目)5份，晶體碳(20目)6份，石棉纖維4份，高彈膠粒(10目)2份，高彈膠粒(40目)2份以及硅藻土 6份，延遲膨脹吸水樹脂(膨脹時間10min)3份。
[0038]配制方法:
[0039]在5份預(yù)水化的膨潤土衆(zhòng)中，加入剛性碳和晶體碳，攪拌30min后,加入石棉纖維，攪拌IOmin后,加入高彈膠粒,繼續(xù)攪拌IOmin,加入娃藻土,攪拌30min,最后加入延遲膨脹吸水樹脂，低速攪拌30min，得到堵漏漿。
[0040]實驗方法:封堵實驗所用儀器為渤海鉆探工程院產(chǎn)的DLM-1型堵漏模擬裝置。對上述實施案例分別采用不同規(guī)格的楔板進行試驗，以I~2MPa/30min的速度緩慢加壓，壓力達到7MPa (儀器允許的最大壓力)后保持此壓力4小時，未出現(xiàn)壓力突降現(xiàn)象，表明此堵漏漿承壓能力在可達到7MPa。具體數(shù)值見下表:
[0041]
【權(quán)利要求】
1.一種煤層氣井用復(fù)合堵漏劑，由以下重量份的組分制備而成: 剛性顆粒材料2~5份， 彈性顆粒材料2~6份， 纖維材料I~4份， 變形充填材料I~4份， 快速失水材料3~7份， 延遲膨脹堵漏材料I~3份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤層氣井用復(fù)合堵漏劑，其特征是:所述剛性顆粒材料為粒徑4~40目的剛性碳。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤層氣井用復(fù)合堵漏劑，其特征是:所述彈性顆粒材料為粒徑10~40目的晶體碳。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤層氣井用復(fù)合堵漏劑，其特征是:所述纖維材料為石棉纖維。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煤層氣井用復(fù)合堵漏劑，其特征是所述石棉纖維長度為0.5 ~2mm,直徑為 0.001 ~0.5mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤層氣井用復(fù)合堵漏劑，其特征是:所述變形充填材料為粒徑10~40目的高彈膠粒。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤層氣井用復(fù)合堵漏劑，其特征是:所述快速失水材料是滲透率為0.05~30平方微米的硅藻土。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤層氣井用復(fù)合堵漏劑，其特征是:所述延遲膨脹堵漏劑為延遲膨脹吸水樹脂，該延遲膨脹吸水樹脂在I小時內(nèi)的膨脹倍數(shù)小于I倍，24小時的膨脹倍數(shù)大于10倍。
【文檔編號】C09K8/42GK103694973SQ201310731802
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】劉學(xué)玲, 劉艷, 賈東民, 王風(fēng)銳, 吳國棟 申請人:中國石油集團渤海鉆探工程有限公司