[发明专利]用作堵漏材料的可固化组合物

说明书

技术领域

本发明涉及在地下地层中钻井或建造钻孔期间减少或防止钻井液和其它修井液进入所述地层而损失的组合物和方法。具体地说，本发明包含原位生成堵漏(lost circulation)材料的可固化组合物。

背景技术

在油气行业中，在地下地层中钻井或钻孔的常见问题是钻探期间循环材料、例如液体（例如钻井液或泥）在井或钻孔中的漏失。这样的漏失液通常进入被过度的泥浆压力引起的裂隙、进入已存在的开口裂缝、和/或进入在地层中具有结构强度的大开口中。

在固化漏失的循环液的尝试中，已经使用或提出了多种多样的材料。一般而言，这样的材料可以分成五种类型或类别：纤维材料，例如切碎的汽车轮胎或锯屑；片状材料，例如木片和云母薄片；粒状材料，例如碎坚果壳；浆料，其强度在放置之后随时间增长，例如水硬性水泥；和可聚合组合物。

可聚合组合物包括一种或多种单体，通常包含任选的组分例如填料，所述组合物在井下原位固化。各种可聚合组合物是已知的，并可以包括诸如环氧树脂、有机硅氧烷、邻苯二甲酸酯树脂、(甲基)丙烯酸酯树脂、异氰酸酯基树脂、聚丙烯酰胺等这样的可聚合和/或聚合的材料。例如，参见USP3,181,611和7,696,133；和美国公布No.2009/0221452和2010/0087566；以及WO2010/019535,它们每个都以其全文通过引用并入本文。

虽然存在许多材料和组合物并已经被提出用于防止循环液漏失，但是一直需要甚至更通用和更好的防止循环液漏失的组合物和方法。

发明内容

本发明提供了这样的可用作钻井堵漏材料的可固化组合物，所述可固化组合物包含由下式描述的能够自由基(共)聚合的有机化合物：

其中：

X是1至8的整数；

Fp是包含一个或多个自由基可聚合基团的部分；

L是包含(取代)芳族基团或(取代)脂族基团的有机部分，所述基团包含一个或多个O、N、S或其组合；

Q是取代或未取代的单或多价有机基，其包含选自下列的一个或多个部分：烷基，亚烷基，烯基，环烷基，亚环烷基，芳基，芳烷基，烷芳基，聚(氧化烯)，聚(烷氧羰基亚烷基)，取代杂环基，或未取代的杂环基。

在本发明的在一种实施方式中，上文公开的可固化组合物的包含自由基可聚合基团的部分（Fp）包含一个或多个不饱和碳-碳双或三键，优选所述包含自由基可聚合基团的部分（Fp）包含乙烯醚、乙烯酯、烯丙醚、烯丙酯、乙烯酮、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯酰胺、烯丙酰胺、丙烯酰胺、马来酸酯、富马酸酯、或(甲基)丙烯酸酯，更优选所述包含自由基可聚合基团的部分（Fp）来源于α,β-不饱和酸或α,β-不饱和酸的酯，更优选所述包含自由基可聚合基团的部分（Fp）来源于(甲基)丙烯酸酯。

在本发明的另一种实施方式中，在上文中公开的所述可固化组合物的有机部分（L）包括亚烷基、氧基、硫代基、氨基甲酸酯基、羧基、羰基、酰胺基、脲基、氧化烯基、硫代亚烷基、羧基亚烷基、酰胺亚烷基、或其混合，优选所述有机部分（L）包括脂族酯、芳族酯、酰胺、氨基甲酸酯、醚、硫醚，更优选所述有机部分（L）包括来源于异氰酸酯、二异氰酸酯或多异氰酸酯的氨基甲酸酯。

在本发明的另一种实施方式中，在上文中公开的所述可固化组合物的单或多价有机基（Q）来源于聚氧化烯多元醇、端胺基聚氧化烯、端羟基聚烯烃、端胺基聚烯烃、甲硅烷基甲醇、(共)聚苯乙烯类聚合物、或其混合物，优选所述单或多价有机基（Q）来源于聚氧化乙烯多元醇、聚氧化丙烯多元醇、聚氧化丁烯多元醇、聚氧化烯多元醇的共聚物、氧化烯多元醇的三元共聚物、聚氧亚丁基多元醇、基于多元醇的聚氧化烯、聚酯多元醇、或聚碳酸酯多元醇。

在本发明的又一种实施方式中，上文公开的可固化组合物还包含选自过氧化物、过氧酯、过氧碳酸酯、氢过氧化物、烷基过氧化物、芳基过氧化物、或偶氮化合物的一种或多种引发剂，优选所述引发剂是过氧化苯甲酰、过氧化叔丁基、过氧化二异丙苯、过氧化氢、过氧化二乙基、偶氮二异丁腈、或其混合物。

在本发明的又一种实施方式中，上文公开的可固化组合物还包含稳定化量的一种或多种抑制剂，所述一种或多种抑制剂以基于所述可固化组合物的总重量等于或大于0.1重量%并且等于或小于10重量%的量独立地（如果超过一种）存在，优选所述一种或多种抑制剂是氢醌、丁基化羟基甲苯（BHT）、丁基化羟苯胺（BHA）、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮（UV-9）、甲醚氢醌（MEHQ）、4-苄氧基苯酚、或3,5-二异丙基苯酚。