[发明专利]一种堵漏剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种堵漏剂，包括：水100重量份；固化剂5～20重量份；激活剂1～6重量份；胶凝剂1～5重量份；结构基料40～120重量份；所述固化剂为硅酸盐；所述胶凝剂为铝盐。与现有技术相比，本发明利用硅酸盐与铝盐形成的硅铝凝胶作为基浆，该体系可将自由水束缚在整个凝胶体系结构内，降低自由水含量，提高凝胶体系粘度，且在堵漏过程中滤失的液体中含有高浓度的硅酸根离子，可与地层中地层水及各类矿物反应强化堵漏效果；同时利用激活剂与结构基料反应形成高强度固化体，固化剂及胶凝剂也参与固化反应，使堵漏剂滤液、滤饼以及堵漏剂本身均能参与漏失通道与地层岩体的固化胶结，提高堵漏处理半径；另外该堵漏剂密度调节范围较广。

技术领域

本发明属于油田化学技术领域，尤其涉及堵漏剂及其制备方法。

背景技术

随着油气勘探开发的深入，钻井作业过程发生复杂漏失情况逐渐增多。漏失层位和漏失通道尺寸难以判断，井底漏失压差小，井漏频繁，漏失处理难度大，成为困扰油气勘探开发顺利实施的主要技术问题。

目前现场应用较多的堵漏技术是桥塞堵漏和水泥浆堵漏。桥塞堵漏是目前应用最为广泛的堵漏方式，现场应用时需要准确判断漏失通道的类型和尺寸，方能针对性的挑选粒径级配相适应的堵漏剂实施堵漏，堵漏作业过程中粒径选择过大容易出现封门情况，粒径选择过小则难以形成有效驻留，使堵漏作业存在较大的不可预知性和偶然性；并且，桥塞堵漏材料的刚性强度不足，堆积结构松散，与岩石表面的附着力较低，难以达到固化型堵漏浆的承压强度，对于较大的裂缝和孔洞堵漏效果不理想；再者，桥塞施工作业需频繁起下钻具、装卸钻头和井下工具，其处理时效和成功率较低。水泥浆堵漏是利用水泥在漏失通道中停留一段时间后发生固化，形成高强度的固化段，封堵漏失通道。但现场应用时，由于水泥堵漏浆密度较高，通常达到1.8～1.9g/cm³，当地层漏失压力与其相差较大时，将导致水泥浆在压差的作用下难以在漏层中驻留而流失，影响堵漏效果；水泥固化形成的水泥塞强度，钻塞难度加大，可能钻出新井眼；由于地层出水等原因，水泥浆被稀释后难以形成有效固化段；稠化时间把握不准，存在将钻杆固化在井筒内的可能，施工风险较大。

现有技术中，申请号CN201610400504.1的中国发明专利公开了一种复合速凝硅酸盐堵漏浆及其堵漏方法，该堵漏浆适用于裂缝性漏失的堵漏，地层温度在30℃～50℃内，硅酸盐堵漏浆包括主剂和固化剂，主剂为聚硅酸钠，固化剂为乙酸乙酯与乙酸正丁酯质量比为1：1的混合物，主剂和固化剂的体积比为5:1，两者混合形成固态凝胶，以改善堵漏体系的拒水性能，提高堵层强度。但该堵漏方法使用温度范围窄，依靠硅酸盐形成凝胶的固化强度偏低，不适合深层高温高强度堵漏要求。

申请号CN201510700907.3的中国专利公开了一种油田钻井用可固化承压堵漏剂，该堵漏剂包括：无定型硅铝酸盐固化剂为工业偏高岭土、激活剂为工业硅酸钠或硅酸钾、辅助激活剂为氢氧化钠或氢氧化钾，缓凝剂、惰性填充材料。该堵漏剂虽然具有低温胶结、高温固化的特性，易于在漏失通道驻留，且固化强度高，能够提高破碎性地层的承压能力，对漏层形成有效封堵，克服常规堵漏剂难驻留、易窜混、粘结性差、污染钻井液等缺点。但其主要依靠水泥固化实现封堵漏层，作用单一。

申请号为CN201410336757.8的中国专利公开了一种堵漏剂及其制备方法，该堵漏剂包括：5～45质量份的多孔性物质，5～35质量份的支撑剂，10～25质量份的促凝剂和5～30质量份的特种纤维。多孔性物质为高炉灰、矿渣粉、贝壳粉和硅藻土中的一种或多种，支撑剂为高岭土粉末或石灰石粉末，促凝剂为质子酸类化合物或路易斯酸类化合物。堵漏剂加入到钻井液中，在压差的作用下快速失水，形成具有一定初始强度的滤饼而封堵漏层，在地温的作用下滤饼逐渐凝固，相应的承压能力也逐渐提高。但该堵漏剂同样主要仅靠水泥或高炉矿渣的固化实现封堵漏层，作用效果单体，配浆用水或钻井液不具备固化效果或对固化强度起到不良影响。