[发明专利]自溢合密封剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及自溢合密封剂，特别涉及裂缝性地层的油(气)井堵漏和修井、建筑工程及土木工程防水和堵漏用的自溢合密封剂。

背景技术

井漏是石油气开采中的常见问题，严重影响着钻井工作的顺利开展。若井漏的处理不当很可能造成井塌、卡钻、井喷等井下复杂情况或重大事故，更甚会导致井眼报废而造成巨大经济损失。堵漏材料作为钻井防漏堵漏中必不可少的材料，它的性能直接影响着钻井防漏堵漏效果的优劣。在堵漏作业中，水泥、胶凝类堵漏剂遇水时其中的功能性盐类以及外加剂极易被稀释冲走，致使其在目标位置驻留性差、同界面粘结不牢、凝固过程微收缩致使其反压力下堵漏效果明显下降、有效堵漏期缩短、流失物对后续施工带来不便；高分子吸水树脂堵漏剂成本高，在堵漏作业中，由于吸水树脂膨胀速率过快，未被运到目标位置前已经吸水膨胀封闭作业口，使其堵漏作业不能有效完成。即使被送至目标位置，由于自身与界面没有粘结力或粘结力比较小，当遇到较大水时也会被稀释冲走，导致堵漏效果降低或丧失。

中国专利申请95113228.8公开了一种钻井复合堵漏剂，配方重量百分比为：植物粒状材料40～60％，塑性片状材料15～20％，纤维材料18～35％，聚丙烯酰胺2～10％，金属氧化物增强剂4～8％。植物粒状材料、塑性片状材料和纤维材料粉碎、过筛和精选，然后同高分子材料和增强剂混合，按比例配制成堵漏剂。中国专利申请02121292.9公开了一种耐温耐盐型吸水树脂，包括丙烯酸、丙烯酰胺和阳离子单体三元共聚物中加有具有层状结构的无机填料，丙烯酰胺为单体总量的10～70％，层状结构的无机填料为单体总量的10～150％，阳离子单体是单体总量的5～15％，可在70～150℃、5000～100000PPm矿化度的情况下保持膨胀性而不缩水或结构破坏。中国专利申请200910216736.1公开了一种油气勘探开发的随钻堵漏剂，该堵漏剂包括2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、丙烯酰胺、引发剂和交联剂，按质量百分比计：水占78％，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠和丙烯酰胺占20％，引发剂占0.5％，交联剂占1.5％，且2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠和丙烯酰胺的质量比为1∶4～1∶6。这三个专利申请的共同缺陷是堵漏时吸水快和本体强度低。

中国专利申请200910216736.1公开了一种高效堵漏剂材料，其组份和质量百分比为：硫铝酸盐水泥熟料86～92％，硬石膏4～8％，石灰石3～6％，塑化剂0.02～0.05％，促硬剂0.06～0.15％，聚丙烯短纤维0.12～0.15％，具有凝胶固化快，抗渗透级别高。中国专利申请201010034420.3公开了一种自防水堵漏剂，其组份和质量份比为：硫铝酸盐水泥20～85份，铁铝酸盐水泥5～26份，铝质材料5～20份，石膏类3～10份，微膨胀组份2～10份，凝胶时间调整剂0～5.0份，塑化剂0～1.0份以及粘接剂0～3.0份，具有快速堵漏、遇水膨胀、渗透结晶、细微裂缝自愈合和永久防水功能。这两个专利申请的共同缺陷是堵漏剂遇水时其中的功能性盐类以及外加剂极易被稀释冲走，致使其在目标位置驻留性差、同界面粘结不牢。

发明内容

发明要解决的问题

针对水泥、胶凝类堵漏剂和高分子吸水树脂堵漏剂存在的问题，本发明要解决水泥、胶凝类堵漏剂遇水时其中的功能性盐类以及外加剂极易被稀释冲走，致使其在目标位置驻留性差、同界面粘结不牢、凝固过程微收缩致使其反压力下堵漏效果明显下降、有效堵漏期缩短的问题。本发明还要解决高分子吸水树脂堵漏剂在堵漏作业中，由于吸水树脂膨胀速率过快，未被运到目标位置前已经吸水膨胀封闭作业口，使其堵漏作业不能有效完成的问题。

本发明要解决此类堵漏剂在水中固化后自身的强度、脆性和界面的粘接强度的问题。

用于解决问题的方案

一种自溢合密封剂，其包括骨料、在骨料表面覆膜的胶粘剂、膨胀剂和润滑剂；其中所述胶粘剂包括聚酯和水泥，所述聚酯的分子中包含磺酸盐基团。

如上所述的自溢合密封剂，其中所述聚酯用量为骨料的3～50重量％，所述水泥与骨料的重量比为1∶1～3，所述膨胀剂用量为水泥的1～10重量％，所述润滑剂的用量为聚酯的0.5～10重量％。

如上所述的自溢合密封剂，其中所述聚酯通过间苯二甲酸-5-磺酸钠和/或间苯二甲酯-5-磺酸钠单体，与二元醇，以及二元酸和/或二元酸酐缩聚得到。

如上所述的自溢合密封剂，其中所述聚酯的软化点在85～120℃之间，酸值小于5mgKOH/g。