[发明专利]一种封隔器泄漏封堵材料、实验方法及装置

说明书

本发明公开了一种封隔器泄漏封堵材料、实验方法及装置，封隔器泄漏封堵材料包括基液和堵漏材料；所述基液采用黄原胶水溶液；所述封堵材料包括架桥材料、填充材料和纤维材料；所述架桥材料和填充材料均采用方解石类材料，架桥材料的粒径大于填充材料的粒径。本发明提供的物理堵漏材料成本较低，制备简单，且具备高酸溶性，可解除能力强，能为气井后期动管柱作业提供便利且不伤害地层。

技术领域

本发明涉及气井环空带压治理技术领域，具体涉及一种封隔器泄漏封堵材料、实验方法及装置。

背景技术

对于一些高压气田生产井中，普遍具有埋藏深、高温、高压、含硫化氢的特点，且大多数气井位于人口稠密地区。封隔器是气井第一道井屏障中至关重要的一个部件，一旦封隔器密封受损，就会造成A环空异常带压，给气井的完整性和安全开采提出严峻的挑战。保证气井完整性状况，是实现气田安全、高效开发的前提。国内外目前并没有专门针对治理封隔器泄漏的方法，究其原因主要面临以下挑战：

(1)温度-时间的化学封堵剂原理上可以实现封堵，但未开展相应实验与现场应用，且使用化学封堵剂的费用较高；

(2)后期若需要起管柱作业，封堵材料必须具备良好的可解除能力，避免储层损害。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：常用的化学堵漏材料，费用很高，且可解除能力差，本发明提供了解决上述问题的一种封隔器泄漏封堵材料、方法及装置。

本发明通过下述技术方案实现：

一种封隔器泄漏封堵材料，包括基液和堵漏材料；所述基液采用黄原胶水溶液；所述封堵材料包括架桥材料、填充材料和纤维材料；所述架桥材料和填充材料均采用方解石类材料，架桥材料的粒径大于填充材料的粒径。

本发明提供了一种物理堵漏材料，利用架桥材料在模拟环空内起到架桥、稳固作用，利用填充材料起到填充作用，黄原胶水溶液起携带作用，用于将堵漏材料从地面携带至地下，纤维材料分散性强能够更好地与其他材料混合，相互配合，进一步提高封堵层承压能力和稳定性。本发明提供的物理堵漏材料成本较低，制备简单，且具备高酸溶性，可解除能力强，能为气井后期动管柱作业提供便利且不伤害地层。

进一步优选，所述黄原胶水溶液的浓度选取的依据是：基于黄原胶水溶液的切力确定；黄原胶水溶液的切力满足以下公式：

θ＝d(ρ_固-ρ_液)g/6；

式中：d为颗粒直径—mm，ρ_固为碳酸钙颗粒密度—g/cm³，ρ_液为黄原胶水溶液密度—g/cm³，g为重力系数—N/Kg，θ为黄原胶水溶液切力—Pa。

黄原胶水溶液的切力包括初切力和终切力，黄原胶水溶液的粘度包括表观粘度和塑性粘度。基于黄原胶水溶液与堵漏材料混合浆液为基础，堵漏材料以碳酸钙计算，按照上述公式计算出黄原胶水溶液的切力；再通过配制不同浓度的黄原胶水溶液，筛选出切力与理论计算值相符或相近的切力对应的黄原胶水溶液浓度，选定的特定浓度的黄原胶水溶液作为基液。

进一步优选，所述方解石类材料主要成分为碳酸钙，耐温160℃，酸溶率95％。优选方解石材料，以满足堵漏试验、相应高温环境模拟以及满足可解除性需求。

进一步优选，所述纤维材料的长径比大于200。

纤维材料优选采用合成纤维，具备高酸溶、高分散性、高长径比的特性，酸溶率80％、长径比大于200，有效提高封堵层稳定性，在封堵材料中优选加量为0.5％～2％(相对于基液的质量体积比)。