[发明专利]一种钻孔堵漏小球及其制备方法

说明书

本发明公开了一种钻孔堵漏小球及其制备方法，属于钻探施工技术领域，包括外壳和充满在外壳内部的骨架颗粒，骨架颗粒间的间隙、以及骨架颗粒与外壳间的间隙均填充有玻璃纤维和PVC油膏；骨架颗粒包括石子，玻璃纤维的长度大于骨架颗粒的粒径。解决了惰性材料堵漏“大颗粒易架桥但进不了缝隙，小颗粒易进入但难承压”的矛盾，让其“进得去、留得住、承得起”，满足安全、快速、简单、可靠的堵漏目的。

技术领域

本发明属于钻探施工技术领域，具体涉及一种钻孔堵漏小球及其制备方法。

背景技术

钻探施工中经常会遇到钻孔漏失等复杂情况，其对材料消耗、孔壁稳定、泥浆质量等影响很大，不但会大幅增加成本和施工难度，情况复杂时还会严重影响施工安全。复杂地层钻探施工采用优质泥浆必不可少，而好的堵漏技术才能让泥浆充分发挥作用。因此，钻孔堵漏成为能否打好钻、打深钻的关键技术保障。传统钻孔堵漏包括惰性材料类、水泥固结类、化学浆液类、套管管材类等，其中惰性材料类堵漏在施工中使用最为常见。

常规惰性材料堵漏产品主要有801堵漏剂、803堵漏剂、锯末、棉子壳、泥球、沥青等，但其中801堵漏剂、803堵漏剂、锯末、棉子壳等需要泥浆携带泵入或单独搅拌倒入的方式，堵漏材料到达孔底之后，扫孔往往容易发生憋泵憋车，容易被泥浆带走，对泥浆也会形成较大污染，而且往往在缝隙口形成垒起，造成“假堵现象”，堵漏扫孔前泥浆能正常返出，扫孔后又漏失，解决不了“大颗粒易架桥但进不了缝隙，小颗粒易进入但难承压”的矛盾；泥球、沥青堵漏形成的承压能力较小，现有实验承压数据不到1MPa，如果孔内稳定水位很低，则很难成功。同时，泥球堵漏长期浸泡还易被水化带走，沥青堵漏需要现场熬制，灌注工艺也较麻烦；通常惰性材料类堵漏整体可靠度较低，可能需要多次堵漏操作才能达到一定效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钻孔堵漏小球及其制备方法，以解决惰性材料堵漏“大颗粒易架桥但进不了缝隙，小颗粒易进入但难承压”的矛盾问题。

为实现本发明目的，采用的技术方案为：一种钻孔堵漏小球，包括外壳和充满在外壳内部的骨架颗粒，骨架颗粒间的间隙、以及骨架颗粒与外壳间的间隙均填充有玻璃纤维和PVC油膏；骨架颗粒包括石子，玻璃纤维的长度大于骨架颗粒的粒径。

作为进一步可选方案，所述骨架颗粒的粒径为1mm-10mm。

作为进一步可选方案，所述玻璃纤维的长度为40-80mm。

作为进一步可选方案，所述骨架颗粒还包括橡胶颗粒，可在混合搅拌前以等体积原理部分替代石子。

作为进一步可选方案，所述外壳为石膏浆液注塑壳或聚脲浆液注塑壳。

本发明还提供一种如上所述钻孔堵漏小球的制备方法，包括以下步骤:

S1.将PVC油膏先加入加热搅拌炉，充分融化变稀后，逐步加入玻璃纤维和骨架颗粒，搅拌均匀，得到混合料；

S2.将未完全冷却的混合料倒入不锈钢网格刀切割形成长方体，对切割后的混合料进行冷冻降温硬化，然后放入冲压成型模具中冲压成型，形成小球；

S3.将冲压成型的小球放入造壳模具中，在模具中倒入石膏浆液或聚脲浆液包裹小球，待1-2小时后取出，获得钻孔堵漏小球成品。

作为进一步可选方案，在所述步骤S1之前进行选材：筛除粒径小于1mm和大于10mm的骨架颗粒；将骨架颗粒装满1000mL量杯，倒水填满骨架颗粒间的缝隙，记录骨架颗粒的重量和水的重量，PVC油膏的重量是水重量的2倍；玻璃纤维的重量是骨架颗粒与PVC油膏二者总重量的0.6％-0.8％。

作为进一步可选方案，步骤S1中，PVC油膏加热搅拌的温度为200℃。

作为进一步可选方案，步骤S2所获得的小球直径为d，不锈钢网格刀的网格宽度小于直径d的内接正方形边长。