[发明专利]抗温钻井液随钻堵漏剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钻井领域的钻井液随钻堵漏剂，特别涉及150℃高温条件下使用的、能在第一时间封堵地层小裂缝及渗漏层，对井漏

起到预防和控制作用的抗温钻井液随钻堵漏剂及其制备方法。

背景技术

井漏是钻井过程中普遍而常见的技术难题, 井漏会造成钻井液的大量流失导致钻井成本的上升，同时会导致井底压力变化，诱发井壁失稳、井塌、井涌、井喷等复杂事故的发生。

随钻堵漏，是指在钻遇可能发生漏失的地层前，将堵漏材料加入到钻井液中，在钻井的同时发挥堵漏材料封堵作用，第一时间封堵小裂缝及渗漏层，对漏失起到预防和控制的作用。由于随钻堵漏是在钻井过程中完成的，不像其他堵漏一样影响钻井生产，因此随钻堵漏极大地降低了钻井施工的成本。

目前在钻井现场应用的随钻堵漏材料普遍存在下列问题：1、封堵性能差，起不到预期的封堵效果，不能实现随钻堵漏；2、抗温性差，在地层温度高于120℃时，封堵性能变差，温度达到150℃时，材料失效；3、加入随钻堵漏材料后，钻井液严重增稠；4、加入堵漏材料后，钻井液摩阻扭矩变大；5、因钻井液增黏或堵漏材料颗粒过大，出现的糊振动筛的现象。这些问题在一定程度上限制了随钻堵漏剂的应用。

因此，有必要开发一种抗高温、不增黏、不增加摩阻，同时具有较强封堵性能的新型随钻堵漏剂。

中国专利CN101724383B公开了“一种钻井液随钻堵漏剂”，这种堵漏剂在其变形填充材料合成过程中加入膨润土、碳酸钙、高岭土等填料，虽然对提高材料抗温性有一定作用，但合成出的颗粒较脆，吸水后容易破碎，造成使用上的缺陷；另外该体系中的有机材料（植物纤维、沥青、变形填充材料）比例过高，难以满足150℃高温条件下的应用要求。

本发明采用硅基凝胶变形颗粒，即在聚合物合成过程中加入乙烯基三乙氧基硅烷进行共聚，从而提高了颗粒的抗温性和机械强度；另外，在体系中加入较大比例的抗温无机矿物纤维，使体系的抗温性进一步提高。

发明内容

为了解决背景技术难以满足150℃高温条件下的应用要求的问题，本发明提供一种充分利用刚、柔两种性质的材料，实现屏蔽暂堵，在渗漏地层形成薄而韧的滤饼，实现良好的封堵效果用于150℃条件下的多元高性能的一种抗温钻井液随钻堵漏剂及其制备方法。

解决上述技术问题采用以下技术方案： 

一种抗温钻井液随钻堵漏剂，所述的堵漏剂由架桥纤维、填充材料、有机凝胶填充颗粒组成，按照重量份计，架桥纤维10-80份，填充材料10-40份，硅基凝胶变形颗粒3-10重量份，上述物质按重量份数比例，放入混合器中混合25-40分钟，即为抗温钻井液随钻堵漏剂。

进一步，所述的架桥纤维由植物纤维和矿物纤维组成，按照重量份计，植物纤维30-80份、矿物纤维10-40份。

进一步，所述的填充材料由果壳、滑石粉组成，按照重量份计，果壳10-40份、滑石粉0-10份。

进一步，所述的堵漏剂按重量份由以下组分构成，植物纤维55份，矿物纤维25份；果壳25份；滑石粉5份；硅基凝胶变形颗粒6份，将上述组分按重量份数比例，放入混合器中混合30分钟，即为抗温钻井液随钻堵漏剂。

进一步，所述的植物纤维材料选用稻壳、玉米秸秆、木屑、棉籽壳的一种或几种混合。

进一步，所述的矿物纤维材料选用方解石、硅灰石、海泡石的一种或几种混合。

进一步，所述的填充材料的果壳是榛子壳、核桃壳、花生壳的一种或几种混合。

进一步，所述的硅基凝胶变形颗粒是按重量份将1.4-2.5份的乙烯基三乙氧基硅烷单体乳化分散到由18-24份的丙烯酰胺，0.0025-0.005份的N,N'-亚甲基双丙烯酰胺，0.7-1.25份OP-10和0.1-0.17份十二烷基苯磺酸钠，0.003份乙二胺四乙酸二钠，0.009-0.012份过硫酸铵和0.009-0.012份亚硫酸氢钠水溶液中，进行胶束共聚合，聚合反应条件为：体系PH为6-8，反应温度40-50℃，反应时间8-10小时,将聚合物烘干、造粒、粉碎即成平均粒径为80-200目的硅基凝胶变形颗粒。

进一步，所述的植物纤维、矿物纤维、果壳、滑石粉分别为80-100目。

一种抗温钻井液随钻堵漏剂的制备方法，根据防漏堵漏施工状况，制备钻井液随钻堵漏剂，分为钻至易漏地层前用堵漏剂和井漏用堵漏剂，具体制备方法是：