[发明专利]一种耐高温封堵剂及其制备方法

说明书

一种耐高温封堵剂及其制备方法。包含价格低廉的惰性填料、聚酯树脂、石棉粉、碳粉和异氰酸酯。本发明的耐高温封堵剂，能有效封堵3mm以内的裂缝，在150℃高温条件下，承压能力达9MPa，能满足长时间高温高承压的要求。本发明制得的耐高温封堵剂在180‑230℃高温环境下失水可控制在80mL以下。本发明可用于超深井深部高温泥岩和破碎性地层坍塌封堵微裂缝时，可从通过化学作用起到封堵防塌的目的，大大延长坍塌周期，确保深井钻井的安全。

技术领域

本发明涉及石油钻井领域，具体涉及一种耐高温封堵剂及其制备方法。

背景技术

近年来，随着复杂性地层深井、超深井钻探越来越多，现场作业对钻井液技术提出了更高的要求。钻井过程中井壁失稳造成的垮塌、缩径等井下复杂问题一直困扰着钻井工作者，深井复杂地层环境下井壁失稳问题显得更为突出和复杂。

目前国内外市场出现了很多不同特性的堵漏剂，有的是以棉花纤维、花生壳、核桃壳等植物纤维为主要成分植物纤维堵漏剂；有的是以沥青石灰石混合物、腐植酸钾、颗粒状物质为主要成分无机颗粒物堵漏剂，还有桥塞堵漏剂和单向压力封闭剂。直接用棉籽壳等植物纤维堵漏时，由于这些纤维状固有特性：比重过轻、尺寸不易控制、易交结、流动性差等因素，在使用时堵漏效果差，承压能力弱；而颗粒或粉状堵漏剂对大裂缝的封堵能力有局限性；使用桥接堵漏剂时有“封门”（堵漏剂不能进入漏层内部）和“返吐”（堵后又漏）的现象发生，不能用于深井。沥青类处理剂封堵防塌剂，均利用其在高温环境软化变形的特点，物理封堵微裂缝，起到阻隔压力穿透的作用，但沥青类处理剂都是单一的物理封堵，无法与岩石表面紧密吸附，其封堵效能的持续时间短，即所造成坍塌周期短，不利于井下施工，并且受限于沥青软化点温度的限制，目前，钻井行业缺少深井使用的抗高温(＞180℃)沥青质处理剂，无法确保深井易塌泥岩地层安全钻井的需要。

因此，目前存在的问题是急需研究开发一种新型耐高温封堵剂及其制备方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种耐高温封堵剂及其制备方法。该封堵剂包含价格低廉的惰性填料、聚酯树脂、石棉粉、碳粉和异氰酸酯。该封堵剂在常温下即可完成反应，可应用于180-230℃以下的环境中。用于超深井深部高温泥岩和破碎性地层坍塌封堵微裂缝时，该封堵剂可从通过化学作用起到封堵防塌的目的，大大延长坍塌周期，确保深井钻井的安全。

为此，本发明提供了一种耐高温封堵剂，各组分重量配比为：

惰性填料：35-50%

聚酯树脂：12-25%

石棉粉：8%—15%

碳粉：5%—10%

异氰酸酯：15-25%。

本发明中所述惰性填料为：核桃壳粉末、谷壳粉末、棉籽壳粉末、锯木面、杏壳粉、椰壳粉中的一种或几种。

本发明中所述聚酯树脂为含端羟基的聚酯树脂。

本发明中所述含端羟基的聚酯树脂为端羟基碳硼烷聚酯树脂。

本发明中所述聚酯树脂为数均分子量为：1000-2500的聚酯树脂。

本发明中所述惰性填料的粒径为30-100微米。

本发明中所述石棉粉的粒径为20-300微米。

本发明中所述石棉粉的粒径为35-80微米。

本发明中所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯、TDI三聚体中的一种或几种。