[发明专利]一种钻井液用高温气藏防气侵材料及其制备方法和应用

说明书

本申请提供了一种钻井液用高温气藏防气侵材料及其制备方法和应用，该防气侵材料包括：40～60重量份的抗高温凝胶；所述抗高温凝胶为2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、丙烯酸和丙烯酰胺经二次交联聚合而成的双网络结构凝胶；20～50重量份的刚性颗粒；5～10重量份的柔性纤维，所述柔性纤维选自矿物纤维和合成纤维中的一种或几种。本发明防气侵产品组分功能齐全，对气藏孔缝适应性好，可有效降低气侵；加入到钻井液后，其高粘滞力特性能够大大减缓气体上窜速度，从而保证在安全气窜速度内的作业施工(起下钻、电测等)安全；所组成的材料具有一定的酸溶性、抗高温效果好，可满足长期高温深井井段的施工要求，并能够有效保护储层。

技术领域

本发明涉及钻井防气侵技术领域，尤其涉及一种钻井液用高温气藏防气侵材料及其制备方法和应用，具体涉及一种钻井过程中保障起下钻作业施工安全及储层保护的高温气藏防气侵材料。

背景技术

对于储积层压力系统复杂、储层跨度大、物性差异大的气井，钻井过程中不可避免地出现气侵现象，严重的将导致井涌甚至井喷等井下复杂情况，加上有的井含硫化氢等易燃、有毒气体，也对安全施工带来极大的隐患。在深井、超深井中，井底少量的气体运移到井口，由于压力和温度的降低，其体积会剧烈的膨胀，有时甚至达到数千倍。为防止起下管柱出现的地层漏失或气侵等井下复杂情况，需要长时间的循环脱气，直到钻井液内固相材料有效封堵气层孔道，侵入气体缩减到可控范围才能起钻，而这样导致浪费大量的钻井时间，如顺南6井四开钻进及中完的排气时间长达44.65天。

目前国内有关防气侵的专利极少，而现场常采用暂堵的方法封堵气层，以防止气侵现象的发生，但均效果不佳。现有的防气侵材料多由可变形材料和其他桥堵材料复合而成，封堵含气孔缝从而达到防气侵的目的。比如，专利号为ZL02100055.7的中国专利文献公开的“钻井屏蔽暂堵剂及其应用”，其钻井屏蔽暂堵剂由楠木根粉、棉花桃等溶胀性材料，云母片等架桥材料和碳酸钙填充材料等组成。申请公布号为CN 104212421 A的中国专利文献公开了一种随钻封堵裂缝防气侵剂，由聚乙二醇、顺丁烯二酸酐、三羟甲基丙烷二烯丙基醚所合成的聚合物，以及膨润土、碳酸钙和棉纤维混合而成，能够有效封堵含气裂缝，防止气侵的发生。

但是，上述防气侵所用的材料多由楠木根粉、植物纤维等材料组成，抗温能力不足，不能满足深井(6000m以上)高温(180℃)条件下的长期封气要求。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种钻井液用高温气藏防气侵材料及其制备方法和应用，本发明提供的防气侵材料可有效封堵气藏孔缝，减低气体上窜速度，耐高温时间长，可用于深井高温井段，酸溶率高，能够有效保护储层。

本发明提供一种钻井液用高温气藏防气侵材料，其包括：

40～60重量份的抗高温凝胶；所述抗高温凝胶为第一单体和第二单体经二次交联聚合而成的双网络结构凝胶；所述第一单体为2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，所述第二单体包括丙烯酰胺；

20～50重量份的刚性颗粒；

5～10重量份的柔性纤维，所述柔性纤维选自矿物纤维和合成纤维中的一种或几种。

优选地，所述刚性颗粒选自矿物颗粒或贝壳类材料。

优选地，所述刚性颗粒选自海泡石、贝壳渣和牡蛎壳中的一种或几种。

优选地，所述刚性颗粒的粒径范围为0.1～2mm。

优选地，所述抗高温凝胶的粒径为0.5～2mm。

优选地，所述抗高温凝胶中，所述第二单体还包括丙烯酸。

优选地，所述柔性纤维采用经过粉碎处理的柔性纤维粉末，纤维长度为75～380μm。

优选地，所述柔性纤维选自石棉绒和海泡石绒中的一种或几种。