[发明专利]一种堵漏剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种堵漏剂及其制备方法和应用。堵漏剂包括如下重量份的组分：膨润土1‑8份，固化剂10‑50份，合金纤维0.5‑4份，膨胀剂2‑8份和填充剂20‑50份；其中：膨润土为钠基膨润土和钙基膨润土中的一种或两种；固化剂是由高炉矿渣、石膏和硅酸盐纤维按质量配比(15‑30)：(1‑2)：(2‑6)混合后干燥、粉磨而成的；合金纤维为经二氧化硅、活性碳酸钙和钛白粉改性的聚醚砜/聚四氟乙烯合金纤维；膨胀剂为颗粒状的硅橡胶和片状的硅橡胶中的一种或两种；填充剂是由碳酸钙、沥青和纳米硅粉按质量配比为(4‑12)：(1‑3)：(2‑6)混合而成的。该堵漏剂不受漏失通道限制，使用温度范围广，并且固化形成的封堵层与漏失通道壁面的胶结性强，便于推广应用。

技术领域

本发明涉及一种堵漏剂，具体涉及一种堵漏剂及其制备方法和应用。

背景技术

井漏是钻井作业过程中，各种工作液(包括钻井液、水泥浆、完井液及其它工作流体等)在正压差作用下，沿着地层漏失通道进入地层较大的可容纳液体的空间的一种井下复杂现象。由井漏引起的卡钻、井喷、井塌等一系列井下复杂情况及其诱发的恶性事故，对钻井工程影响极大。

针对上述井漏问题，特别是缝洞性发育地层、高陡构造复杂破碎地层或长裸眼井段低承压地层的恶性井漏问题，常规的桥接堵漏剂、聚合物凝胶堵漏剂以及专用快硬水泥堵漏剂均无法有效解决，原因主要包括：桥接堵漏剂依靠颗粒、纤维、片状类材料的物理堆积方式形成封堵层，其与地层岩石壁面的胶结能力差，在井筒内压力波动裂缝“呼吸效应”以及温度和井内流体浸泡的作用下可能导致“封堵隔墙”破环，此外桥接材料的粒径级配难以与地层漏失通道尺寸相匹配；聚合物凝胶承压能力低且在高温作用下易降解，从而失去凝胶特性，因此无法有效封堵漏层；水泥堵漏剂黏度低，难滞留于漏层，施工程序复杂且风险高。因此，亟待一种能够克服上述缺陷的堵漏剂。

发明内容

本发明提供一种堵漏剂及其制备方法和应用，该堵漏剂不受漏失通道限制，使用温度范围广，并且固化形成的封堵层与漏失通道壁面的胶结性强。

本发明提供一种堵漏剂，包括如下重量份的组分：膨润土1-8份，固化剂10-50份，合金纤维0.5-4份，膨胀剂2-8份和填充剂20-50份；其中：

所述膨润土为钠基膨润土和钙基膨润土中的一种或两种；

所述固化剂是由高炉矿渣、石膏和硅酸盐纤维按质量配比(15-30)：(1-2)：(2-6)混合后干燥、粉磨而成的；

所述合金纤维为经二氧化硅、活性碳酸钙和钛白粉改性的聚醚砜/聚四氟乙烯合金纤维；

所述膨胀剂为颗粒状的硅橡胶和片状的硅橡胶中的一种或两种；

所述填充剂是由碳酸钙、沥青和纳米硅粉按质量配比为(4-12)：(1-3)：(2-6)混合而成的。

在本发明中，膨润土用于流型调节以及实现其他组分均匀悬浮；固化剂用于形成固化体；合金纤维用于增强固化体的内部黏聚力，提高固化体的韧性；膨胀剂用于增强固化体的变形能力，提高固化体抵抗裂缝壁面因外力变化引起的交错应力；填充剂用于增强固化体的致密度，形成超低渗透或者零渗透的封堵隔离带。

在本发明的具体方案中，所述硅酸盐纤维为硅酸铝纤维、海泡石矿物纤维和石棉绒中的一种或多种；所述合金纤维的纤维长度为0.3-13mm；所述硅橡胶为甲基硅橡胶、乙烯基硅橡胶和甲基乙烯基苯基硅橡胶中的一种或多种；所述碳酸钙的粒度为200目以上；所述沥青的粒径≤40目；所述纳米硅粉的平均粒径≤90nm。