[发明专利]堵漏组合物、堵漏剂及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种堵漏组合物，其包括固化剂、流型调节剂、增塑剂、刚性支撑剂、弹性填充剂和纤维增韧剂，以重量份数计，所述固化剂为10‑80份，增塑剂为0.1‑10份，流型调节剂为2‑20份，刚性支撑剂为10‑40份，弹性填充剂为2‑15份，纤维增韧剂为2‑15份。根据本发明的堵漏组合物，其制备方法简单，钻井时在地层中遇水后水敏固化，形成有一定强度、韧度、密实度高的堵漏段塞，封堵大型裂缝或溶洞，阻挡地层流水的冲刷或渗透，解决钻井液漏失的难题，提高堵漏成功率。

技术领域

本发明属于石油天然气勘探开发钻井领域，具体涉及一种堵漏组合物、堵漏剂及其制备方法与应用。

背景技术

石油天然气钻井过程中，常常会钻遇地层发育的裂缝、溶洞，易发生井筒内钻井液的漏失。大型裂缝、缝洞漏失具有两个特点：一是漏失通道大，常规桥接材料架桥难，二是多含流动的地层水，水层活跃，容易冲稀或冲散堵漏剂，堵漏剂滞留难，可能造成堵漏施工成功率降低，增加钻井成本和钻井风险。因此需要采用一种遇水后能够水敏稠化并具有一定强度和韧性的钻井液堵漏材料，有利于封堵含水的裂缝、溶洞，提高堵漏成功率，减少堵漏作业时间。

目前，石油天然气钻井现场采用的堵漏材料主要有：桥接堵漏、水泥、凝胶等材料，但是在堵漏施工现场应用时经常出现堵漏时间长、一次成功率低的问题。

目前的方法存在着一些不足，主要体现在：(1)桥接堵漏材料颗粒粒径较小，难以在大裂缝和溶洞中架桥，封堵效果差；(2)水泥类的堵漏材料容易被地层流失冲刷下稀释，影响固结时间和固结强度，甚至无法固结；(3)凝胶类堵漏材料的强度不足以阻挡地层流水的冲刷。以上常用堵漏材料的不足造成堵漏施工成功率降低，耗费钻井液堵漏材料，增加钻井成本，极易引起井下复杂情况的发生。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明第一方面提供了一种堵漏组合物，所述堵漏组合物选择合适的固化剂、刚性支撑颗粒、弹性填充颗粒、纤维增韧材料等，并将各组分按比例混合均匀，达到在地层中遇水后水敏固化，形成有较高抗压强度、韧度和密实度的固体段塞，封堵大型裂缝或溶洞，阻挡地层流水的冲刷或渗透，解决钻井液漏失的难题，提高堵漏成功率，满足安全高效钻井的要求，并降低钻井成本。

本发明第二方面提供了上述堵漏组合物的制备方法。

本发明第三方面提供了一种堵漏剂。

本发明第四方面提供了上述堵漏组合物和上述堵漏剂在钻井领域中的应用。

根据本发明的第一方面，所述堵漏组合物包括固化剂、流型调节剂、增塑剂、刚性支撑剂、弹性填充剂和纤维增韧剂，以重量份计，所述固化剂为10-80份；流型调节剂为2-20份；增塑剂为0.1-10份；刚性支撑剂为10-40份；弹性填充剂为2-15份；纤维增韧剂为2-15份。

根据本发明的一些实施方式，以重量份计，所述堵漏组合物包括：固化剂，30-50份；流型调节剂，3-10份；增塑剂，0.5-5份；刚性支撑剂，10-25份；弹性填充剂，5-10份；纤维增韧剂，3-10份。

根据本发明的一些实施方式，以重量份计，所述堵漏组合物包括：固化剂，30-40份；流型调节剂，5-8份；增塑剂，1-2份；刚性支撑剂，15-20份；弹性填充剂，8-10份；纤维增韧剂，5-8份。

根据本发明的一些实施方式，所述固化剂的制备方法包括使甲苯二异氰酸脂和聚醚多元醇在催化剂存在的条件下进行反应。

根据本发明的一些实施方式，所述固化剂的制备方法包括以下步骤：

S1：将甲苯二异氰酸脂预热至50-60℃；

S2：在70-80℃的条件下向步骤S1预热后的甲苯二异氰酸中加入聚醚多元醇形成混合体系，优选地控制加入在0.3-0.7h内完成；