[发明专利]钻井液用纤维聚合物堵漏剂及其制备方法

说明书

本发明为解决现有技术中堵漏剂与漏层裂缝尺寸匹配难度大的问题，公开了一种钻井液用纤维聚合物堵漏剂，包括以下原料，以质量份计，粉末状的聚合物40~50份；纤维10~15份；碳酸钙10~15份；降滤失剂1~5份；硅酸钠5~10份；氯化钙5~15份；分散剂0.5~1份。本发明还公开了一种钻井液用纤维聚合物堵漏剂的制备方法，聚合物、硅酸钠、氯化钙和分散剂先行混合，而后在与纤维、碳酸钙以及降滤失剂混合。本发明提供一种钻井液用纤维聚合物堵漏剂，该堵漏剂与漏层裂缝尺寸具有良好的配伍性，封堵效果良好。本发明还提供了一种钻井液用纤维聚合物堵漏剂的制备方法，先行在聚合物表面形成水化硅酸钙硬核层，改善不同裂缝尺寸下的作用效果。

技术领域

本发明涉及石油钻井工程堵漏技术领域，特别涉及一种钻井液用纤维聚合物堵漏剂及其制备方法。

背景技术

井漏是影响钻井作业安全的危害最严重的复杂情况之一。若井漏控制不当，还会诱发井塌、溢流、井喷等井下复杂，引发安全事故。如何有效封堵井下漏层，保证钻井施工的正常进行，一直是科研和工程人员研究的重点。

当前应用最广泛的是桥塞堵漏技术，所使用的桥塞堵漏剂主要为各种不同尺寸的矿物颗粒、果壳、云母片、纤维等混合而成。桥塞堵漏技术具有材料来源广、成本低、施工工艺简单的特点，受到现场人员的青睐。

然而，桥塞堵漏技术须准确掌握地层孔隙或裂缝尺寸，而实际情况是井下情况复杂多变，漏层的尺寸无法准确获取，导致常规桥塞堵漏剂与漏层裂缝尺寸匹配难度大。

发明内容

本发明为解决现有技术中堵漏剂与漏层裂缝尺寸匹配难度大的问题，提供一种钻井液用纤维聚合物堵漏剂，该堵漏剂与漏层裂缝尺寸具有良好的配伍性，封堵效果良好。

本发明还提供了一种钻井液用纤维聚合物堵漏剂的制备方法，该制备方法中先行在聚合物表面形成水化硅酸钙硬核层，以改善不同裂缝尺寸下的作用效果。

本发明采用的技术方案是：

一种钻井液用纤维聚合物堵漏剂，包括以下原料，以质量份计，

粉末状的聚合物 40~50份；

纤维 10~15份；

碳酸钙 10~15份；

降滤失剂 1~5份；

硅酸钠 5~10份；

氯化钙 5~15份；

分散剂 0.5~1份。

进一步地，所述聚合物为聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酰胺、聚乙烯醋酸乙烯酯、丙烯酸酯共聚物、苯乙烯与丙烯酸酯共聚物、丙烯酰胺与丙烯酸酯共聚物中的一种或几种。

进一步地，所述聚合物粒径0.1~1mm。

进一步地，所述纤维为聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维、聚酯纤维、聚丙烯腈纤维、尼龙纤维和木质素纤维中一种或多种的组合。

进一步地，所述纤维的长度3～5mm，直径为10～20μm。

进一步地，所述碳酸钙的粒径为200~300目。

进一步地，所述降滤失剂为羧甲基纤维素钠、聚阴离子纤维素中的一种或多种。

进一步地，所述硅酸钠和所述氯化钙的用量比为1：1~1.5。

进一步地，所述分散剂为萘磺酸盐甲醛缩合物、聚羧酸类共聚物、木质素磺酸盐或萘磺酸盐甲醛缩合物中的一种。

钻井液用纤维聚合物堵漏剂的制备方法，包含以下步骤，

步骤1，将粉末状的聚合物、硅酸钠、氯化钙、分散剂加入到密闭的搅拌器中，持续搅拌5~10min，搅拌速度100~200rpm，控制搅拌器内的湿度在10%以下，温度50~60℃；