[发明专利]一种可控膨胀堵漏剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于油气田钻井堵漏作业中的可控膨胀堵漏剂，特别是能够控制其吸水速度的膨胀堵漏剂。

背景技术

目前治理井漏的堵漏材料存在着以下缺陷：一是堵漏过程中自身的可变形性较差，稍大于漏层孔隙、裂缝或与漏层孔隙、裂缝形状不匹配的颗粒就不易进入，在漏层表而形成堆积，并未深入漏层。二是堵漏材料不具有膨胀性或只有微小的膨胀量，在外部力的作用下不易稳定地滞留在漏层中。由于上述原因，使用这些堵漏材料时，易造成堵漏效果不佳和堵漏后发生重复性漏失。

比较有效和现实的办法是使用具有膨胀功能的堵漏剂。吸水膨胀类的化学堵漏剂，是一种新型的功能性高分子堵漏材料，具有极高的吸水和保水功能，它是一种具有多种几何形状的网状结构的高分子合成树脂，遇水膨胀有一定的粘度和膨胀性，并形成具有一定强度的弹性凝胶，具有良好的抗温性、抗盐性和稳定性。可以单独使用或是跟其他堵漏材料混合使用以控制钻井液的漏失。在受压情况下，易钻入裂缝或岩石孔隙，滞留并产生堵塞，同时吸水树脂进入漏层后仍会继续膨胀，从而阻止钻井液漏入地层，增强了堵漏效果，吸水树脂在裂缝里的填充作用提高了漏失地层的强度。与传统的堵漏材料相比，吸水膨胀类的化学堵漏剂用量少，施工简单方便，具有很好的封堵能力。但是，吸水膨胀类的化学堵漏剂吸水速度过快，应用于堵漏作业的话，容易造成泵送困难，并且会影响钻井液性能，对堵漏效果也有相当的减弱作用。并且针对一些大裂缝、高渗透地层，吸水树脂的强度和抗温性达不到堵漏要求。从既能满足目前堵漏剂具有膨胀功能，又能控制膨胀类堵漏剂的膨胀速度，同时能够实现强度大、抗温抗盐性好等苛求要求的角度出发，首先研制出可控膨胀堵漏剂，是目前乃至将来迫切期望的大事。

发明内容

本发明是以丙烯酸（AA）和丙烯酰胺（AM）为主要原料，采用连锁聚合原理，合成了可控膨胀堵漏剂KP，这种堵漏剂作为单剂本身易合成、成本低，具有可变形性、较好强度、抗盐性，能在很大程度上控制自身的吸水膨胀速度要求，同时对钻井液性能无影响。可控膨胀堵漏剂KP不同于其他的膨胀类堵漏剂，可控膨胀是它的主要功效，同时兼易合成、成本低、可变形性、较好强度、抗温性、抗盐性等多功能，是目前油气钻探过程中一项重要的技术措施；可控膨胀堵漏剂KP在加入钻井液初期不会影响钻井液性能，在到达漏层时迅速膨胀，达到定位堵漏的目的，从而能够有效改善漏失地层，提高漏失地层承压能力。

本发明的目的是：为了使堵漏剂具有膨胀可控性、可变形性、自适应性，同时具有使用成本低、方法简单、不需停钻处理，特提供一种可控膨胀堵漏剂。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种可控膨胀堵漏剂，其特征是：制备该堵漏剂所用原料的组分及含量如下，其中含量的质量单位为克或千克；

水         H₂O   饮用水                             120

丙烯酸     C₃H₄O₂              简称AA                7-12

丙烯酰胺   C₃H₅NO              简称AM               18-23

超细碳酸钙 CaCO₃  指CaCO₃直径在0.02μm至0.1μm之间的粉末   3-6

中和剂     百分浓度为30%的NaOH溶液                 12-20

交联剂     N,N-亚甲基双丙烯酰胺     简称NMBA        0.05-1

引发剂     Na₂SO₃和（NH₄）₂S₂O₈ 混合物                 0.4-0.8

乳化剂     山梨糖醇酐单油酸酯       简称司班80      3-7

石蜡       C₁₈-C₃₀直链烷烃                            35-45。