[发明专利]一种用于裂缝漏层的延迟膨胀防漏堵漏工作液及制备方法

说明书

本发明公开了一种用于裂缝性漏层的延迟膨胀防漏堵漏工作液及制备方法，涉及钻井液防漏堵漏技术领域。该延迟膨胀防漏堵漏工作液按重量份数由以下成分组成：基浆90‑110份，延迟膨胀堵漏剂2‑6份，刚性颗粒5‑12份，弹性颗粒2‑4份和纤维材料0.1‑0.3份。通过延迟膨胀堵漏剂、刚性颗粒、弹性颗粒和纤维材料合理粒径级配，形成强力链网络结构致密承压封堵层，提高承压能力和封堵性能。同时本发明的制备方法简单易操作，适于生产。

技术领域

本发明涉及钻井液防漏堵漏技术领域，具体涉及一种用于裂缝性漏层的延迟膨胀防漏堵漏工作液及制备方法。

背景技术

井漏是指在钻井、固井、测井或修井等各种井下作业过程中，各种工作液(包括钻井液、水泥浆、完井液及其它液体等)在压差作用下漏入地层的现象。全世界井漏发生率占钻井总数的20％-25％，恶性漏失损失占井漏总损失的50％以上。井漏的处理是石油钻井作业中的难点。

裂缝性漏失是钻井工程中钻井液漏失的主要形式之一，井漏事故每年对全球石油行业造成的经济损失达数十亿美元，其中90％以上的堵漏费用耗费于对裂缝性地层的堵漏过程中，地层裂缝特征参数(开度、深度等)具有不确定和多尺度特性，提高了堵漏作业的难度。桥接堵漏法具有施工简单方便、成本较低等特点，是现场处理裂缝性漏失常用的方法。通常井下裂缝具有不确定特征，而传统的惰性桥接堵漏剂(植物颗粒、矿物颗粒等)自适应性及广谱性较差，对漏层尺度敏感导致封堵效果不佳。

专利CN103820088A公开了一种适应于裂缝性地层的可持续膨胀性堵漏体系。该方法将架桥剂、填塞剂、纤维状材料和延迟膨胀凝胶材料复配成堵漏剂，该堵漏剂具有一定变形性和强度、在一定时间内具有可持续膨胀特性，能提高堵漏效果和地层的承压能力，降低井漏的损失，提高钻井综合效率。专利CN103160262A公开了一种油井储层裂缝堵漏体系、其制备方法及其应用。该方法将可酸溶、可油溶材料、可降解材料复配成堵漏剂，满足裂缝地层的堵漏要求。专利CN107189772A公开了一种可吸水膨胀堵漏体系。该方法将单体、引发剂、交联剂、中和剂和惰性材料复配成堵漏剂，并采用绿色植物胶囊包覆处理，考虑了不同裂缝开度下，堵漏剂的不同组成同时考虑惰性材料的粒度级配和浓度，减少材料浪费堵漏成功率高，对环境友好。

现有报道的惰性桥接类堵漏材料，多存在自适应性差，对漏层尺度敏感的问题，针对不同开度的裂缝封堵效果不佳；现有报道的膨胀类堵漏材料，多存在承压能力不高，抗温性能不佳及膨胀速度过快的问题，对漏失层要求较高且形成的封堵层稳定性差，难以满足现场施工需求。

因此，现有的裂缝性地层防漏堵漏工作液体系在技术和性能上仍有较大的改进提升余地。有鉴于此，本申请提供一种性能优良的延迟膨胀防漏堵漏工作液体系，对现有的裂缝性漏失问题产生积极作用，并产生良好的经济效益。

发明内容

本发明的目的是用于裂缝性漏层的延迟膨胀防漏堵漏工作液体系，具有延迟膨胀效果，进入漏层后持续吸水膨胀，提高封堵自适应性和承压能力，通过延迟膨胀堵漏剂、刚性颗粒、弹性颗粒和纤维材料合理粒径级配，易形成强力链网络结构致密承压封堵层，提高承压能力和封堵性能。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一方面，本发明提供一种用于裂缝性漏层的延迟膨胀防漏堵漏工作液，按重量份数由以下成分组成：基浆为90-110份，延迟膨胀堵漏剂2-6份，刚性颗粒5-12份，弹性颗粒2-4份和纤维材料0.1-0.3份。

优选的，所述基浆包括膨润土浆和CMC-HV(高粘度羧甲基纤维素钠)；进一步优选的，膨润土浆在基浆中的质量分数为3.5-4.5％，CMC-HV在基浆中的质量分数为0.3-0.5％；最优选的，膨润土浆在基浆中的质量分数为4％，CMC-HV在基浆中的质量分数为0.4％。

优选的，所述延迟膨胀堵漏剂为具有延迟膨胀效果的高强度吸水树脂，在钻井液体系浸泡条件下2h体积膨胀倍数不超过3倍，24h后大于8倍。