[发明专利]一种钻井用自胶结化学堵漏剂及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明属于石油钻井用堵漏剂。

技术背景：

井漏是石油钻井过程中危害最严重的复杂情况之一，井漏的发生会给钻井工程带来不便 和损失，耗费钻井时间，损失钻井液和堵漏材料，引起卡钻、井喷、井塌等一系列复杂情况， 甚至导致井眼报废，而且还会对油层造成损害，造成重大经济损失。

对于裂缝性或溶洞性严重漏失，目前主要通过采用的化学堵漏剂堵漏。化学堵漏剂有水 泥和树脂两大类，以水泥为主。水泥作为堵漏剂使用，必须先和水配制成水泥浆，水泥浆性 能的影响因素较多，作为堵漏浆有以下缺点：(1)不容易在漏失通道滞留，常因漏入地层深 处而导致堵漏失败；(2)进入漏层后，水泥浆与地层水混合稀释，导致水泥浆的凝固时间增 长，甚至不凝固，导致堵漏失败；(3)由于水泥浆的凝固特性，其注入时间必须严格控制， 施工难度大。树脂作为堵漏剂使用，其缺点是：(1)只能在特定的温度范围内固化，使用温 度范围窄；(2)与其它堵漏剂相比，树脂成本高；(3)施工难度大。

发明内容：

本发明的目的就是提供一种堵漏速度快、使用温度范围大、成本低、能有效对付对裂缝 性或溶洞性严重漏失的自胶结化学堵漏剂。自胶结化学堵漏剂产品为颗粒状，可通过架桥充 填及自身的重力作用，在孔隙、裂缝和溶洞中滞留，然后各组分之间不同程度地发生化学反 应，在漏失通道中形成具有一定强度的渗透性胶结体，封堵地层孔隙、裂缝和溶洞，达到堵 漏的目的。

本发明的目的是这样实现的：以铝土矿、石灰石和石膏为原料，在1000-1500℃下烧制成 中间产物，将中间产物磨细至一定粒度，然后与石膏、石灰石和石英砂按比例混合均匀即为 自胶结化学堵漏剂产品。生成中间产物的铝土矿、石灰石和石膏的质量配比为：20-40份铝 土矿，30-60份石灰石，10-30份石膏；中间产物、石膏、石灰石和石英砂混合的质量配比： 60-90份中间产物，5-15份石膏，5-20份石灰石，5-15份石英砂。其中将中间产物磨细至 0.1-1.2mm。

与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：

1、堵漏速度快。自胶结化学堵漏剂产品为形状不规则的颗粒状固体，可通过架桥充填及 自身的重力作用，在孔隙、裂缝和溶洞中快速滞留，然后各组分之间不同程度地发生化学反 应，在漏失通道中形成具有一定强度的渗透性胶结体，封堵地层孔隙、裂缝和溶洞，达到堵 漏的目的。堵漏时间一般为5-8小时，比常规化学堵漏剂快7-16小时。

2、适用温度范围广。自胶结化学堵漏剂在常温～120℃的水环境即可胶结固化，无特殊 固结条件，可使用于不同井深的漏层。

3、适合于油层堵漏。自胶结化学堵漏剂胶结体渗透性好，且可调，调节范围为1-10μm²， 堵漏后不会堵死油层。

4、堵漏后的漏层承压能力强，不易出现重复漏失。自胶结化学堵漏剂胶结体抗压强度高， 且可调，抗压强度调节范围分别为3-10Mpa，漏层一旦被化学堵漏剂堵住，在后续的钻井过程 中不易再出现漏失现象。

5、用清水或钻井液既可携带，不须配置专用的携带液，施工简单，成本低。

下面结合实施例对本发明作进一步描述，但是不应该认为本发明被下面特定例子所限定。 各实施例中组分的含量以重量表示。

实施例1，在反应器中投入40份铝土矿，50石灰石，10份石膏，在1100℃下烧制8小 时，冷却后得中间产物，将中间产物磨细至0.1-1.2mm。按质量配比在混合机中投入60份中 间产物，15份石膏，20份石灰石，5份石英砂，混合均匀即得产品。

实施例2，在反应器中投入30份铝土矿，40石灰石，20份石膏，在1300℃下烧制8小 时，冷却后得中间产物，将中间产物磨细至0.1-1.2mm。按质量配比在混合机中投入75份中 间产物，5份石膏，15份石灰石，5份石英砂，混合均匀即得产品。

实施例3，在反应器中投入30份铝土矿，55石灰石，15份石膏，在1350℃下烧制8小 时，冷却后得中间产物，将中间产物磨细至0.1-1.2mm。按质量配比在混合机中投入65份中 间产物，10份石膏，20份石灰石，5份石英砂，混合均匀即得产品。

实施例4，在反应器中投入35份铝土矿，45石灰石，20份石膏，在1250℃下烧制8小 时，冷却后得中间产物，将中间产物磨细至0.1-1.2mm。按质量配比在混合机中投入70份中 间产物，10份石膏，10份石灰石，10份石英砂，混合均匀即得产品。

实施例5，在反应器中投入40份铝土矿，50石灰石，10份石膏，在1250℃下烧制8小 时，冷却后得中间产物，将中间产物磨细至0.1-1.2mm。按质量配比在混合机中投入60份中 间产物，15份石膏，20份石灰石，5份石英砂，混合均匀即得产品。