[发明专利]一种疏水凝胶复合水泥及其堵漏方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油钻井中水泥浆堵漏技术领域，尤其是一种适用于陇东区块洛河组发生的失返性漏失的疏水凝胶复合水泥及其堵漏方法。

背景技术

长庆西峰油田侏罗系洛河组地层埋深为700～1100m，地下温度在28～35℃之间，垂直和水平裂缝发育，钻探过程中大型井漏频繁发生，且漏失井漏层处地层水比较活跃，采用常规桥塞堵漏、注水泥浆堵漏等易受地层水稀释、溶解，堵漏效果较差，耗时耗物，影响施工进度，堵漏一次成功率低于50％的因素：

1、堵漏材料的刚性强度不足

目前所使用的所有桥塞堵漏材料均达不到混凝土的固化刚性强度，对于大型裂缝或特大型恶性裂缝几乎无效；

2、现存堵漏材料对岩石缺乏附着力，抗水力冲刷能力不足

主要表现为整体结构松散，遇水难以“聚团”，在岩石表面无瞬时立足点，遇水即溃等方面；

3、凝胶堵漏刚性强度不足

化学凝胶尽管已经具备了众多优点，如：较好的可泵性、延迟交联性、后期胶凝性、拒水成团性、岩石附着力、整体抗拉能力(张力)和抗压能力(弹性)等，但先天组成的不足(固含量＜10％)制约了其整体综合刚性强度的表现。

4、注水泥堵漏工艺的缺陷

①水泥堵料在地层中没有“拒水成团”能力，遇水即散。在岩石上的粘滞力差，因施工工艺的制约，受担心在井筒中出现“闪凝”，一般固化剂的固化时间需延迟，当尚未固化的水泥一旦与水接触，在亲水性的岩石上立足的几率大大降低；

②固化后的水泥堵层只有刚性强度，在机械应力的作用下，缺乏“柔性”，有再次被井筒内钻井液激动压力压裂的可能。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种适用于陇东区块洛河组发生的失返性漏失，以及地层温度在30℃～50℃内任何性质的大型漏失处理的疏水凝胶复合水泥，采用本复合水泥，不易受地层水稀释、溶解，堵漏效果好。

同时本发明提供了采用疏水凝胶复合水泥进行堵漏的方法，本方法通过疏水凝胶引进水泥体系的方式，以改善水泥浆体系的拒水性能，提高了堵层强度，可有效地抑制地层水与水泥浆混合交替，保持在注入漏层后随时间逐渐增强的趋势，提高漏层的承压能力，解决失返型漏失井的漏失问题，提高了一次性堵漏成功率，使其超过50％。

本发明是通过采用下述技术方案实现的：

一种疏水凝胶复合水泥，其特征在于：包括如下组分配比而成：疏水凝胶剂、疏水养护剂、促凝剂和水泥，其中，疏水凝胶剂占水泥总重量的0.15～0.25％，疏水养护剂占水泥总重量的10～30％，促凝剂占水泥总重量的8～15％。

所述的疏水凝胶剂是指阳离子聚丙烯酰胺，分子量200-400万。

所述的疏水养护剂是指从植物多糖中提取出的多羟基聚合物，分子量200-300万。

所述的促凝剂是指无机盐氯化钙。

所述的水泥是指油井用G级水泥。

一种疏水凝胶复合水泥的堵漏方法，其特征在于：首先，在配浆池中按组分配比配制好疏水凝胶复合水泥，光钻杆下至漏层位置上部5～10米，将水与疏水凝胶复合水泥按照水灰比是0.44-0.55的比例，通过固井水泥车混合搅拌池配制好，然后，按照0.8-1.1方/分钟的速度均匀泵送至漏层，起出钻具候凝5小时以上后下钻。

配制疏水凝胶复合水泥具体方法为：先计算用于堵漏的水泥用量，依据水泥用量，再按比例计算疏水凝胶剂、疏水养护剂、促凝剂的用量，将水泥分成100份，先加入10份的水泥，按照10份水泥量依次加入0.15～0.25％的疏水凝胶剂、10～30％疏水养护剂和8～15％的促凝剂，然后再加10份水泥，重复以上加料顺序及重量，总共10次完成疏水凝胶复合水泥的配制。

所述水与疏水凝胶复合水泥的水灰比是0.50的比例。

按照0.8-1.1方/分钟的速度均匀泵送至漏层步骤后，当复合水泥泵后送完后，将钻具内2/3的疏水凝胶复合水泥挤入至漏层。

起出钻具候凝6小时以上后下钻。

与现有技术相比，本发明的有益效果表现在：

一、本疏水凝胶复合水泥适用于陇东区块洛河组发生的失返性漏失，以及地层温度在30℃～50℃内任何性质的大型漏失处理，不易受地层水稀释、溶解，堵漏效果好，克服了水泥堵漏体系不拒水的致命缺陷，达到了堵漏体系的整体疏水、抗冲刷的效果；提升了疏水凝胶堵漏体系的固相含量，使其整体抗压强度有了明显的提高；实现了聚合物和水泥两种体系的有机组合。