[发明专利]一种油基钻井液用堵漏剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种油基钻井液用堵漏剂，以重量份计，包括：100份的水；10～90份的水泥；10～90份的固化剂，所述固化剂选自粉煤灰、高炉矿渣和火山灰中的一种或几种；1～50份的激活剂，所述激活剂选自氢氧化钠、煅烧硅藻土、氧化钙和氢氧化钙中的一种或几种；5～50份的含硅物质；0～80份的加重剂；0.1～5份的缓凝剂；0.1～5份的纤维。本发明提供的堵漏剂在井内温度和激活剂的激发下，堵漏材料在漏层和井眼内发生化学固化反应形成高强度固结体，封堵漏层，提高承压能力。本发明还提供了一种堵漏剂的制备方法和应用。

技术领域

本发明涉及钻井技术领域，尤其涉及一种堵漏剂及其制备方法和应用。

背景技术

油基钻井液在页岩气勘探开发过程中得到广泛应用，其具有优良的抑制防塌、润滑防卡、高温稳定和抗污染能力强等特点。然而在油基钻井液钻井作业过程中发生井漏，会导致钻井成本大幅提高，造成严重损失。常用于水基钻井液堵漏材料一般具有亲水性，在油基钻井液体系中无法有效浸润，同时由于油基钻井液具有润滑和渗透能力，常规架桥颗粒难以形成坚实有效的封堵驻留段，堵漏效果较差。另外由于井筒内压力波动会导致漏层反复张开闭合，封堵层比较容易被流体冲散，造成堵漏失败或漏层复漏。

目前国内在油基钻井液堵漏剂及堵漏工艺的研发和应用方面成果较少，主要是桥塞堵漏和水泥浆堵漏两类。桥塞堵漏方法，形成的桥塞堵漏段塞难以成为一个高强度的整体，整体强度和承压能力低，一旦地层压力发生波动，在漏层中难以驻留，容易发生复漏。而在水泥浆堵漏方面，水泥浆与油基钻井液配伍性较差，混浆段难以固化，必须在水泥浆与油基钻井液之间用隔离液分隔才能保证固化效果，但现场混浆难以避免，导致固化强度大幅下降，成功率较低。水泥浆进入地层后与油浸润过的漏层表面接触，难以固化。水泥浆密度高、流动性好，在压差作用下难以在漏层中驻留而发生流失，影响堵漏效果。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种油基钻井液用堵漏剂及其制备方法和应用，本发明提供的堵漏剂用于油基钻井液具有良好的堵漏效果。

本发明提供了一种油基钻井液用堵漏剂，以重量份计，包括：

100份的水；

10～90份的水泥；

10～90份的固化剂，所述固化剂选自粉煤灰、高炉矿渣和火山灰中的一种或几种；

1～50份的激活剂，所述激活剂选自氢氧化钠、煅烧硅藻土、氧化钙和氢氧化钙中的一种或几种；

5～50份的含硅物质；

0～80份的加重剂；

0.1～5份的缓凝剂；

0.1～5份的纤维。

本发明通过引入激活剂明显改善了油基钻井液的固化效果，同时煅烧硅藻土(尤其是碱化煅烧硅藻土)以及结构剂(含硅物质)和驻留剂(纤维)的引入，提高了堵漏剂的固化强度和漏层驻留效果。

在本发明中，所述水泥优选自油井G级水泥和硅酸盐水泥中的一种或两种。本发明对所述水泥的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的上述水泥，可由市场购买获得。

在本发明中，所述煅烧硅藻土优选为碱化煅烧硅藻土，所述碱化煅烧硅藻土是硅藻土经氢氧化钠和氧化钙处理并采用煅烧工艺制得的，其具有更高的比表面积和孔隙度，参与固化反应，同时具有激发固化剂活性的能力，在油基钻井液中固化效果非常明显。

在本发明中，所述碱化煅烧硅藻土的结构优选如下：

在本发明中，所述碱化煅烧硅藻土是硅藻土经氢氧化钠和氢氧化钙碱化并经高温煅烧形成的，硅藻土中的部分硅原子被钙原子取代，钠原子则嵌入到硅氧四面体层间结构中，使其极具有一定的空间结构又增加了反应活性。