技术领域
本发明涉及一种油气井封固堵漏剂,属于石油钻井材料技术领域。
背景技术
在油水井注采过程中,由于固井质量差及套管破损,造成注采无对应性,严重影响油水井的正常生产。而常规的以G 级油井水泥为主剂的传统堵漏剂密度为1.88-1.90g/cm3,单井施工工作量大,其主要封堵原理为无压差物理堵塞,用量不易控制,针对目的层较差,而且用量过大易造成油层的污染。
在国内外最早使用的堵漏材料为桥接堵漏材料,用于桥塞堵漏技术。桥塞堵漏技术以其安全、经济和操作工艺简单而备受好评,并被现场普遍使用。但因地层漏缝开口尺寸无法准确掌握,只能凭现场有限的资料分析和经验制订堵漏方案,经常出现一堵就止漏和一循环又复漏的问题,造成人力、物力、财力的巨大损失。因此,探索新的堵漏方法已十分必要。
国家知识产权局于2011年9月21日公开了一件公开号为CN102191024A,名称为“一种可固化堵漏剂”的发明专利。该可固化堵漏剂包括下列组分,可固化材料高炉矿渣35~50%;高滤失材料硅藻土或粉煤灰5~15%;纤维材料石棉纤维、棉纤维或玉米芯15~25%;柔弹性膨胀材料弹性轮胎橡胶2~5%及可酸溶材料碳酸钙20~30%。该堵漏剂中含有聚合物类膨胀封堵材料,价格昂贵且在封堵以后不易酸溶解堵。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中,油气井封堵裂缝用的堵漏剂堵漏效果不好,易出现一堵就止漏和一循环又复漏的问题,以及现有的固化剂价格昂贵,封堵后不易酸解的问题,提出一种新的油气井封固堵漏剂,通过合理的原料选择和配比设计,具有堵漏成功率高,成本低,环境友好的优点。
为了实现上述发明目的,本发明的技术方案如下:
一种油气井封固堵漏剂,其特征在于:包括以下按重量份计的原料:胶凝材料80~89份;有机纤维0.1~5份,无机纤维0.1~5份,活性材料0.1~10份;所述胶凝材料为硫铝酸盐水泥、铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥中的一种。
所述有机纤维为木屑、玉米秸秆粉、核桃壳粉、稻糠粉中的一种或几种。
所述有机纤维的细度≤20目。
所述无机纤维材料为石棉、玄武岩纤维中的一种或几种。
所述有机纤维的长度为0.3~0.6cm。
所述活性材料为石英粉、粉煤灰、粒化高炉矿渣中的一种或几种;活性材料的作用主要是优化产品的颗粒级配,使堵漏剂在井下形成更致密的结构,同时活性材料也可增加产品的触变性。
所述活性材料的细度为60~100目。
本发明相对与现有的,具有以下有益效果:
(1)本发明通过原料选择以及特定的配比组合,使得本发明的堵漏剂堵漏效果好,稠化时间短;并且本发明不含聚合物类膨胀封堵材料,在封堵后不存在不易酸溶解堵的问题,且成本更低,由于不含粘结剂、膨胀剂等助剂,属于环境友好型堵漏剂。本发明选择铝酸盐体系的水泥作为胶凝材料,较普通油井水泥具有早期强度高,适应温度宽的优点,制得的堵漏剂适应温度宽,堵漏作业后3~5h就可以进行继续钻井,可缩短施工时间,降低工程成本;另外,铝酸盐水泥对油井材料领域的外加剂均有很好的适应性,在具体使用中,可通过对外加剂的调整,使产品具有凝结时间可调,触变性能强的特点。
(2)本发明中的纤维是提供堵漏功能的主要桥接材料,通过有机纤维和无机纤维的共同使用以及合理的配比,搭建的网络结构更为复杂,堵漏效果更好,其中,有机纤维呈颗粒状,可以封堵直径较大的裂缝,而无机纤维呈细长状,主要用于封堵较细的裂缝,两者搭配使用,能够最大程度低封堵几乎所有的裂缝。
(3)本发明中的有机纤维为木屑、玉米秸秆粉、核桃壳粉、稻糠粉中的一种或几种,原料来源广泛,变废为宝,可达到堵漏效果的前提下,大大节约制造成本;优选细度≤20目,该细度范围内的纤维从原料采集到使用不需要太复杂的加工,且堵漏效果较细度大于20目的纤维效果更好。
(4)本发明中的无机纤维材料为石棉、玄武岩纤维中的一种或几种,长度为0.3~0.6cm,该长度范围内的石棉和/或玄武岩纤维,与有机纤维搭配使用的堵漏效果好,堵漏成功率更高。
(5)本发明的堵漏剂成功在重庆涪陵礁焦石坝、四川宜宾地区页岩气钻井中进行堵漏作业,堵漏效果明显,从2014年11月开始经过20次堵漏作业,堵漏成功率达到90%,多次实验证明,本发明的堵漏剂封堵率达到96%以上。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种油气井封固堵漏剂,包括以下按重量份计的原料:硫铝酸盐水泥80份,有机纤维2份,无机纤维0.1份,活性材料10份。
实施例2
一种油气井封固堵漏剂,包括以下按重量份计的原料:铝酸盐水泥87份,有机纤维0.8份,无机纤维0.2份,活性材料8份。
本实施中的有机纤维为核桃壳粉,无机纤维为石棉。
实施例3
一种油气井封固堵漏剂,包括以下按重量份计的原料:氟铝酸盐水泥84份,有机纤维1.3份,无机纤维0.7份,活性材料6份。
本实施例中的有机纤维为稻糠粉,无机纤维为玄武岩纤维,活性材料为粉煤灰。
实施例4
一种油气井封固堵漏剂,包括以下按重量份计的原料:硫铝酸盐水泥88份,有机纤维1.5份,无机纤维0.5份,活性材料10份。
本实施例中的有机纤维为木屑,细度为10目,无机纤维为玄武岩纤维和石棉的混合物,混合比例无具体要求,活性材料为石英粉。
实施例5
一种油气井封固堵漏剂,包括以下按重量份计的原料:铝酸盐水泥89份,有机纤维0.5份,无机纤维0.1份,活性材料10份。
本实施例中的有机纤维为玉米秸秆粉,细度为20目,无机纤维为玄武岩纤维,活性材料为石英粉和粉煤灰的混合物。
实施例6
一种油气井封固堵漏剂,包括以下按重量份计的原料:铝酸盐水泥82份,有机纤维0.4份,无机纤维0.1份,活性材料0.1份。
本实施例中的有机纤维为玉米秸秆粉和稻糠粉的混合物,混合比例无具体要求,无机纤维为玄武岩纤维,活性材料为粒化高炉矿渣。
实施例7
一种油气井封固堵漏剂,包括以下按重量份计的原料:氟铝酸盐水泥83份,有机纤维1.5份,无机纤维1份,活性材料6份。
本实施例中的有机纤维为稻糠粉,无机纤维为玄武岩纤维,其长度为0.3cm,活性材料为粉煤灰,其细度为60目。
实施例8
一种油气井封固堵漏剂,包括以下按重量份计的原料:氟铝酸盐水泥86份,有机纤维1.5份,无机纤维0.8份,活性材料7份。
本实施例中的有机纤维为稻糠粉,无机纤维为玄武岩纤维,其长度为0.6cm,活性材料为粉煤灰,其细度为100目。
实施例1~8与市售堵漏剂的指标对比如下表1:
表1
实施例1~8的堵漏剂堵漏实验数据如下表2:
表2
通过表1、表2可知,本发明的堵漏剂抗压强度明显高于市售堵漏剂,且稠化时间短,可大大缩短工期,降低建筑成本。堵漏剂封堵率达到96%以上,堵漏效果好,且不会出现一堵就止漏和一循环又复漏的问题。