[发明专利]一种固井用防渗封堵外掺料及防渗封堵水泥浆

说明书

本发明提供一种固井用防渗封堵外掺料及防渗封堵水泥浆，其中该固井用防渗封堵外掺料包括不溶于水的无机颗粒5～10重量份和不溶于水的有机高分子颗粒1～3重量份，其中：无机颗粒的粒径分布区间为0.1～20μm，有机高分子颗粒分散在水中的粒径分布区间为0.1～3μm。本发明提供的固井用防渗封堵外掺料及防渗封堵水泥浆，对于多种渗透率的岩心均具有很好的封堵效果，且具有良好的稳定性、稠化性能、失水性能、抗压强度及流变性能。

技术领域

本发明属于油田固井防渗封堵技术领域，具体涉及一种固井用防渗封堵外掺料及防渗封堵水泥浆。

背景技术

防渗封堵技术主要通过提高水泥浆渗流阻力和封堵渗流通道来实现。为解决渗漏地层的固井难题，国内外的专家多年来对堵漏新材料不断的进行探索，研制出了许多新型的堵漏剂，取得了非常好的研究成果，使固井中的防漏堵漏工作取得了较大进步。现有的堵漏材料非常多，按其堵漏的机理和功能可被分为架桥类堵漏材料、快速滤失类堵漏材料、可解堵堵漏材料、化学类堵漏材料、自适应堵漏材料、特殊水泥类堵漏材料和软(硬)塞类堵漏材料等几类。目前对于多孔渗透性地层较为常用且有效的堵漏材料主要有凝胶堵漏材料、胶联水泥体系、触变水泥浆和速凝水泥浆。

凝胶堵漏材料是利用高聚物在界面上的静力、分子间的作用力、化学键力，使化合物在界面处形成粘结而起到堵漏作用，主要分为无机凝胶类堵剂及有机凝胶类堵剂，最常见的无机凝胶类堵剂是各种水泥与石灰等的混合物，是钻井工程最为普遍的一种堵漏材料。有机凝胶类堵剂主要是聚丙烯腈、聚丙烯酰胺或其二者的共聚物。其聚合物可以和无机多价离子或具有双官能团的有机物进行交联而形成吸水性能很好的凝胶。使用时与多种材料形成稠浆共同泵入井底，在地底漏失层间形成粘弹体固化以达到堵漏的目的。

BJ服务公司(BJ Services Company)研制出的胶联水泥体系，是把水泥和压裂液混合在一起作为水泥浆。在井下条件下，这种均质混合物可作为一种线性流体泵入井下。当这种水泥进入漏失带后可迅速凝固形成抗压强度。

触变性水泥浆是在注入顶替过程中是稀的流体，泵送停止后则迅速形成具有刚性、能自身支持的胶凝结构，从而可以解决漏失问题。

速凝性水泥浆主要采用速凝剂，缩短水泥浆稠化时间，使水泥浆进入漏失地层后能快速固化，有效停留并能形成强度较高的固化体，减少泥浆漏失，进而使封堵率得到提高。

总体而言，国内外对防渗堵漏材料在固井工程中的应用做了大量的研究工作，取得了较大进步。但是，各种封堵材料和水泥浆体系也存在一定的缺点，比如多数堵漏材料中含有纤维类、凝胶类材料，易影响水泥浆的流变性能，难以泵送，需要增加施工工序；而缩短稠化时间等措施会影响施工安全，存在一定隐患；此外大多防渗堵漏材料并不能充分解决渗漏问题。

发明内容

针对现有技术中所存在的上述问题，本发明提供一种固井用防渗封堵外掺料，该固井用防渗封堵外掺料使防渗封堵水泥浆具有良好的稳定性、稠化性能、失水性能、抗压强度和流变性能，并对多种渗透率的岩心均具有良好的封堵性能。

本发明提供上述固井用防渗封堵外掺料的制备方法，其具有配制工艺简单、施工方便的特点。

本发明提供一种防渗封堵水泥浆，由于包含上述固井用防渗封堵外掺料，因此具有良好的稳定性、稠化性能、失水性能、抗压强度及流变性能，并对多种渗透率的岩心均具有良好的封堵性能。

本发明还提供上述防渗封堵水泥浆在油井固井中的应用。

为实现上述目的，本发明所提供的固井用防渗封堵外掺料，包括不溶于水的无机颗粒5～10重量份和不溶于水的有机高分子颗粒1～3重量份，其中：无机颗粒的粒径分布区间为0.1～20μm，有机高分子颗粒的粒径分布区间为0.1～3μm。