[发明专利]钻井堵漏剂

说明书

本发明属于一种新型的钻井堵漏剂。

钻孔漏失是钻井工程中最常见的一种复杂现象，在勘探金属、煤、石油天然气矿床时，钻孔漏失尤为严重。由于钻孔漏失，不仅影响钻进效率，而且耗费大量钻孔冲洗液，增加钻探成本。另外，钻孔因漏失还有可能引起埋钻、卡钻、烧钻、孔壁坍塌等一系列事故，甚至造成整口钻井报废。

针对上述问题，国内外从事钻探工作的科技人员对钻孔堵漏技术进行了大量研究，开发出不少颇有成效的堵漏剂。如桥塞堵漏剂、水泥浆堵漏剂和以聚合物或聚合物-无机胶凝物质成分为基础的堵漏剂，以及日本专利E₂₁B₃₃/13 C₀₉K₁₇/00 7143-2D 7003-4H，E₂₁B₃₃/13 CO₄B₇/32 7143-2D B_317-4G和中国专利CO₉K₇/00CN1032667A介绍的钻井堵漏材料。

然而这些堵漏剂的一个共同的弱点是都需要一定的候凝时间，因而在堵漏时必须停钻，不能做到随钻堵漏。

为了解决这一问题，本发明提供一种主要利用植物刨花楠粉，同时配以腐植酸钾、羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺和海带粉等高分子聚合物，组成一种新的钻井堵漏剂。这种钻井堵漏剂遇水后能迅速发生交联熟化反应，形成网状结构，具有良好的弹性、粘附性、可塑性和韧性、耐水性和一定的湿强度，因而不需要候凝时间，可以实现对漏失通道快速可靠的堵塞。

构成本发明的钻井堵漏剂的组份重量百分比为：

刨花楠粉  30-80  腐植酸钾  10-50

羧甲基纤维素  1-6  聚丙烯酰胺  1-6

海带粉  1-2

上述组份中，刨花楠粉由刨花楠制得，腐植酸钾由风化煤或褐煤制得，羧甲基纤维素和聚丙烯酰胺为普通基本化工原料，可在化工商店或有关工厂购得，海带粉为普通食用海带经干燥后粉碎获得。下面叙述刨花楠粉和腐植酸钾的生产工艺。

刨花楠为一种植物，属双子叶纲樟科润楠属，广泛分布于福建、江西、湖南等省区。刨花楠粉的主要成分为纤维素、木质素、聚戊糖。刨花楠粉加入无CO₂的蒸馏水配成的溶液。PH值为6.5左右，说明其大分子属非离子型的高分子聚合物，因而性能稳定。其生产工艺为：

刨花楠木材→精选→脱水→粉碎→过20目标准筛→刨花楠粉。

腐植酸钾系高分子有机化合物。由风化煤或褐煤经化学反应制得，其生产工艺为：

原料（含腐植酸50%以上的风化煤或褐煤）→筛选（除杂）→粉碎→碱抽提→浓缩→干燥→粉碎→过20目标准筛→腐植酸钾。

按照上面给出的配比，将上述五种原料进行复配，混合均匀后即为成品。其性能指标为：

塑性粘度（mPa·s）  ≥12

动切力（Pa）  ≥3

粘附力（mPa）  ≥0.16

本发明提供的钻井堵漏剂的使用方法为：

1、按定量将堵漏剂直接掺入钻井液中，稍加搅拌使之充分溶化分散，然后开泵送入钻孔中进行循环堵漏或静置堵漏。

2、按定量将堵漏剂与劣质粘土一起配成堵漏浆液，开泵送入孔内进行静置堵漏，循环堵漏，加压堵漏。

3、按定量将堵漏剂用清水单独分散，开泵送入孔内进行循环堵漏，静置堵漏，加压堵漏。

上述方法中的堵漏剂定量原则为：

1、钻孔漏失量小于或等于2.4M³/小时的渗漏为1-3%。

2、钻孔漏失量为2.4-15M³/小时的局部漏失为3-4%，必要时加少量隋性材料。

3、有进无出的大裂隙或溶洞的严重漏失为4-5%，最好同时加入隋性材料，或用大于10%的用量，另加水泥或隋性材料做成泥球，投放漏失层，进行挤压堵漏。

本发明所提供的钻井堵漏剂的主要优点为：

1、能随钻堵漏，随堵随钻，不需候凝时间，一般投料后30分钟见效，节省钻探时间，降低钻探成本。

2、能一次性堵漏成功，见效快，保持时间长。

3、适用于多种复杂的漏失岩层、大、小裂隙和溶洞的严重漏失，可与其他桥堵剂及隋性材料联合使用。

4、可直接掺入浆液循环堵漏，不但不破坏泥浆性能。而且能改善和代替泥浆冲洗液。

5、既能堵漏防塌护壁，还能增强泥饼表面光滑致密程度。