[发明专利]钻井井下交联凝胶堵漏剂及其堵漏方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种石油钻井用堵漏剂，特别是一种钻井井下交联凝胶堵漏剂。

背景技术

目前在复杂油气藏的钻井工作中，井漏问题变得日益突出，尤其是恶性漏失问题。 由于其对钻井正常进行的严重阻碍作用和对钻井安全的严重威胁，己成为制约中国勘 探开发进一步发展的重要技术瓶颈，因此解决恶性漏失问题成为钻井工程乃至于整个 石油工业的当务之急。所谓恶性漏失是指具有以下特点的漏失：(1)漏速很大、大到 无法建立正常的循环(例如“有进无出”等)；(2)无法采取随钻堵漏，必须专门堵或 停钻堵；(3)用常规桥塞堵漏技术无法解决，或目前各种常用堵漏技术无法解决，或 无法在几次之内解决。

目前，国内外处理大裂缝、溶洞型漏失的技术主要是大颗粒、高浓度桥塞堵漏浆 技术，水泥浆堵漏技术，清水强钻措施等，其缺点是：(1)由于漏失通道大，仅靠桥 堵材料实现高强度封堵难度较大；(2)由于地层出水等原因，水泥浆在漏层的驻留能 力不足，地层水稀释后的水泥浆不能形成有效封固层；(3)清水强钻需要具有较好的 地质和工程条件，如钻遇井段的井壁稳定能力和水资源充足等。而聚合物凝胶作为堵 漏剂使用，其缺点是：(1)聚合物形成的凝胶抗破压力低，在钻井液负压差大的条件 下会使漏层重新被打开；(2)井下条件复杂，对聚合物成胶影响大，甚至有的不成胶， 导致堵漏失败。CN102618230A公开了“一种油气田用可控制交联凝胶堵水堵漏材 料”，其技术方案是先制成吸水树脂，然后用油相裹颗粒，将该颗粒加入HPAM水溶 液中进行交联反应，得到不动凝胶，能封堵裂缝性、溶洞性漏失地层，但本堵漏材料 在管线、钻柱内的流动性差。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种高效可靠的钻井堵漏剂，克 服了上述现有技术之不足，其能有效地提高堵漏效果。

为达到上述目的，本发明提供了一种钻井井下交联凝胶堵漏剂，以堵漏剂的重量 百分含量为100％计，其组分包括高分子聚合物10％-30％、交联剂10％-30％、高分子 纤维10％-30％、增韧剂2％-10％和分散剂10％-30％。

在上述堵漏剂中，通过加入促凝剂能够缩短交联时间，通过加入缓凝剂能够延长 交联时间，也可以不加入促凝剂或缓凝剂，优选地，以堵漏剂的重量百分含量为100％ 计，该堵漏剂还含有1％-20％的促凝剂或缓凝剂，更优选为1％-10％。所采用的促凝 剂可以为有机酸类化合物，优选为乙二酸、己二酸或水杨酸；所采用缓凝剂可以为碱 类化合物，更优选为碳酸钠、氢氧化钠或氢氧化钾。

在上述堵漏剂中，优选地，所采用的高分子聚合物为水溶性聚合物，优选为聚酰 胺类聚合物、聚胺类聚合物或聚醇类聚合物，聚酰胺类聚合物更优选为分子量为300 万-1000万的聚丙烯酰胺、聚丁烯酰胺；聚胺类聚合物更优选为聚季胺盐；聚醇类聚 合物更优选为聚乙烯醇。

在上述堵漏剂中，优选地，所采用的交联剂为有机胺类化合物或醛类化合物，优 选为六亚甲基四胺、甲醛或三聚甲醛。

在上述堵漏剂中，优选地，所采用的高分子纤维为甘蔗渣、锯末或核桃壳。

在上述堵漏剂中，优选地，所采用的增韧剂为聚合物类弹性体，更优选地，所述 聚合物类弹性体的材质为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或聚乙烯醇。

在上述堵漏剂中，优选地，所采用的分散剂为钠基膨润土或钙基膨润土。

根据本发明的具体实施方案，本发明所提供的钻井井下交联凝胶堵漏剂可以具有 以下组分：以堵漏剂的重量百分含量为100％计，聚酰胺类或聚胺类或聚醇类聚合物 10％-30％、六亚甲基四胺或甲醛或三聚甲醛10％-30％、促凝剂或缓凝剂0％-20％、甘 蔗渣或锯末或核桃壳10％-30％、PET或聚乙烯醇2％-10％、钠基膨润土或钙基膨润土 10％-30％。

本发明还提供一种堵漏剂的堵漏方法，其包括以下步骤：

向钻井中加入交联凝胶堵漏剂；