[发明专利]一种可吸水膨胀堵漏剂

说明书

技术领域

本发明涉及地质钻探及石油钻井堵漏作业领域，具体涉及一种可吸水膨胀堵漏剂。

背景技术

井漏问题是制约石油与地质勘探开发的主要技术难点，目前，国内外最常使用的堵漏技术主要以桥塞堵漏技术为主，但这类堵漏技术主要存在如下的一些缺陷，其一：地层的裂缝开度往往无法准确掌握，在选择材料粒度、浓度时多依靠现场经验，往往容易发生重复漏失，造成人力、物力、财力的巨大损失；其二，堵漏材料自身的膨胀性较差或不具备膨胀性，在外力作用下不易在裂缝内形成稳定的堵塞；其三：堵漏材料的可变形性较差，容易在裂缝面上堵塞，不能深入地层内部堵塞。针对上述这些堵漏缺陷，膨胀堵漏剂获得较大发展空间。

中国专利(ZL201110047689.X)公布了一种可控膨胀堵漏剂及其制备方法，该发明以丙烯酸和丙烯酰胺为单体，将溶液pH调至9-11后加入交联剂和引发剂，在40-60℃下搅拌，反应50-150min得样品，最后采用石蜡包覆，经干燥、碾碎后得产品。该发明重点在于研究膨胀堵漏剂的可控，同时所得堵漏剂具有一定可变形性和强度，但是该堵漏剂采用的化工产品对环境不够友好，且制作成本较高。

申请号201310667534.5的公开文件公布了一种可持续膨胀性堵漏剂，该堵漏剂包含50～70wt％的架桥剂、10～20wt％的填塞剂、1～5wt％的纤维状材料和10～15wt％的延迟膨胀凝胶材料，在一定时间内可持续膨胀，能提高堵漏效果和地层的承压能力，但该发明采用的是延迟膨胀凝胶材料，用量较大(10～15wt％)、成本较高，且架桥剂、填塞剂推荐使用任意比，没有考虑级配和浓度配比问题，容易造成材料浪费和堵漏成功率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有膨胀堵漏材料存在的上述不足，提供一种可吸水膨胀堵漏剂，在该堵漏剂合成及使用过程中考虑了不同裂缝开度下，堵漏剂的不同组分方式，同时考虑惰性材料的粒度级配和浓度，减少材料浪费；堵漏成功率高，对环境友好。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种可吸水膨胀堵漏剂，堵漏剂的各组分原料按照重量份数，由如下比重混合而成：

上述堵漏剂的组分在混合时，使用中和剂与单体中和，使得单体中和度为70％；反应温度：50～55℃，反应时间：30～60min，各组分原料经混合均匀、反应完全后干燥，于120℃下烘干、粉碎后即得堵漏剂。

按上述方案，所述堵漏剂还包括重量份数为3～20份的惰性材料，惰性材料在堵漏剂合成时添加或合成后添加。

按上述方案，所述惰性材料为5～50目核桃壳、10～60目云母，以及6～13mm聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维和聚氨酯纤维中的一种或多种。

按上述方案，所述烘干、粉碎后得到的堵漏剂采用绿色植物胶囊包覆处理，绿色植物胶囊为天然海藻植物经弱酸破碎、浸渍、分离后提取的海藻多糖制成，无任何胶质及重金属成分，每20～30g堵漏剂采用0.1g绿色植物胶囊包覆(以满足膨胀时间可控要求)。

按上述方案，所述单体为丙烯酸(AA)与丙烯酰胺(AM)，丙烯酸与丙烯酰胺的质量比为3:1。

按上述方案，所述引发剂为过硫酸钾和亚硫酸氢钠溶液。

按上述方案，所述交联剂为N,N'-亚甲基双丙烯酰胺。

按上述方案，所述膨润土为建平钠土和/或潍坊钠土。

按上述方案，所述中和剂为氢氧化钠溶液。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：

1、该堵漏剂针对不同的裂缝开度，适应性强，对小裂缝(缝宽1～2mm)堵漏剂可采用绿色植物胶囊包覆后直接使用，对较大裂缝(缝宽3～5mm)不需要包覆，但需复配一定粒度级配和浓度的惰性材料使用，此时膨胀堵漏剂加量少、堵漏成功率高，当然也可以根据具体情况包覆处理；

2、堵漏剂采用绿色植物胶囊包覆，该绿色植物胶囊是天然的海藻植物经弱酸破碎、浸渍、分离后提取的海藻多糖制成的，其来源广，相比对比文件ZL201110047689.X采用的石蜡包覆，对环境友好；

3、该堵漏剂合成及使用过程中考虑了惰性材料的级配和浓度，提高了堵漏的科学性，减少了材料浪费；

4、该堵漏剂具有一定的可变形性和强度，吸水倍数80～160，能针对不同裂缝开度，在漏失地层形成稳定可靠的堵塞，提高钻井效率；可提高地层堵漏效果和地层的承压能力，降低井漏的损失。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合多个实施例对本发明的内容作进一步阐述。