[发明专利]高失水固化堵漏剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及地质勘探技术领域，尤其涉及一种高失水固化堵漏剂，以及该堵漏剂的制备方法。

背景技术

地层漏失是钻井中很复杂的情况，轻微的漏失会导致钻井工作的中断，严重时会浪费大量的生产时间、人力、物力和财力，如果得不到及时处理，还会引起井塌、井喷和卡钻等事故，甚至导致部分井段或全井段的报废，该问题一直是困扰国内外地质勘探的重大技术难题，至今未能完全解决。

为了堵住漏层，必须利用各种堵漏物质，在距井筒很近范围的漏失通道里建立一道堵塞隔墙，用以隔断漏液的流道。目前常用的堵漏剂主要包括桥接类堵漏剂、高失水堵漏剂、保护产层堵漏剂、化学堵漏剂、无机胶凝堵漏剂、软(硬)塞类堵漏剂，其中高失水堵漏剂配成的浆液进入漏失段后，在钻井液液柱压力和地层压力所产生的压差作用下，迅速失水，浆液中的固相组分聚集、变稠，形成滤饼，继而压实，堵塞漏失通道，同时由于所形成的堵塞具有高渗透性的微孔结构和整体充填特性，能透水透气，但不能透过钻井液，因此钻井液在塞面上迅速失水，形成光滑平整的泥饼，起到进一步严密封堵漏失通道的作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服以上现有技术问题的不足，提供一种高失水固化堵漏剂，该堵漏剂作为一种新型堵漏材料，加水经搅拌机搅拌，由水泵压入漏失地层后，能迅速失水，形成固化物，进而对漏失地层进行封堵，解决了一般堵漏剂堵漏后抗压强度不高的难题。

本发明所采用的技术方案为提供一种高失水固化堵漏剂，该堵漏剂包括以下重量份数的各组分：粉煤灰或焦炭灰或石灰灰或煤渣25-70份、石膏40-75份、钠土或陶土或钙土10-25份、纸纤维或皮革纤维10份、硅酸钠或硅酸镁或硅酸铝或二氧化硅3-6份、氯化钙或石灰或碳酸钙5-15份、氢氧化钠1.6-6份。

作为用量上的优选，上述高失水固化堵漏剂包括以下重量份数的各组分：粉煤灰或焦炭灰或石灰灰或煤渣40份、石膏60份、钠土或陶土或钙土20份、纸纤维或皮革纤维10份、硅酸钠或硅酸镁或硅酸铝或二氧化硅3份、氯化钙或石灰或碳酸钙6份、氢氧化钠1.6份。

作为用量结合用料的优选，上述高失水固化堵漏剂包括以下重量份数的各组分：粉煤灰40份、石膏60份、钠土20份、纸纤维10份、硅酸钠3份、氯化钙6份、氢氧化钠1.6份。

本发明还进一步提供上述高失水固化堵漏剂的制备方法，包括以下步骤：按配方含量称取各组分后，机械搅拌半小时，成原料；将原料与水进行混合，每100千克水中加入25-75千克原料，机械搅拌半小时，形成糊状浆料；将糊状浆料通过水泵压入孔内裂隙地层，压实成滤饼的同时完成漏失通道的堵塞。

与现有技术相比，本发明的键合金丝具有以下显著优点和有益效果：

(1)本发明配方中粉煤灰或焦炭灰或石灰灰或煤渣、钠土或陶土或钙土、纸纤维或皮革纤维三者是作为堵漏介质，石膏、硅酸钠或硅酸镁或硅酸铝或二氧化硅、氯化钙或石灰或碳酸钙三者作为化学反应物，氢氧化钠是PH调节剂，将配方的PH调整到10左右，以利于化学反应的进行。本发明配方各组分量的控制非常重要，包括介质和化学反应物之间、作为介质的三种组分之间、作为化学反应物的三种组分之间，均需调整到一个合适的比例范围之内，这样三种化学反应物组分之间能进行充分的化学反应，且反应产物与堵漏介质之间交联良好，粘接牢固，得到的堵漏材料经压差失水成固态后不吸水、遇水不膨胀，抗压效果好，经检测可抗4-6个大气压。

(2)本发明高失水固化堵漏剂没有使用水泥，封堵材料韧性好，且组分简单，成本低，是水泥封堵漏失地层的最佳替代品。

(3)作为本发明的优选配方，纸纤维高失水性，透气性好，分散性好，在水中完全分散，良好的界面粘接性能，钠土质硬，遇水不吸收、不化开，充当一定的骨架作用，粉煤灰为高失水材料，其中的SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2等成分易与石膏、硅酸钠、氯化钙的化学生成物交联结合，粉煤灰、钠土、纸纤维以一定的比例混合，这其中，纸纤维的量非常关键，太多或者太少都会影响最终堵漏材料的固化效果，再加上化学生成物的交联结合作用，经压差失水后形成的堵漏剂堵漏效果好，抗压性能强。

(4)本发明高失水固化堵漏剂的制备方法简单，泵压的使用大大减少了固化时间，1-1.5小时即可实现从原料配制到固化完成，泵压后静止1小时左右即可立即恢复钻进，大大提高了补漏效率，可承受高压力，防止再漏，其效果是水泥堵漏剂静止数个小时都未必能达到的牢固度，只要不是溶洞，一般都可进行漏失地层的封堵。

具体实施方式