阅读说明：本技术 一种防漏堵漏填充剂 (leak-proof plugging filling agent ) 是由 隋跃华 关芳 隋永泉 唐文兵 杜欢 罗剑波 刘全江 杜坤 袁士清 成睿琛 王琪 于 2019-12-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种防漏堵漏填充剂,包括以下重量份的原料：氢氧化铝 6-15份,陶瓷用硅微粉8-20份,滑石粉10-25份,硅酸钠4-10份,纳米碳酸钙10-20份,超细碳酸钙2-10份,青石粉4-20份,石墨2-8份,白沥青2-10份,氧化钙 3-10份；常温常压下,将上述物质按其重量份依次加入容器中,混合搅拌均匀,待其干燥,粉碎或过筛成粒径为0.05mm～0.8mm的颗粒状制品。本发明原料来源广泛,兼具物理填充和化学微凝结,溶于液体离子随液相进入微裂缝形成微凝胶,从而提高填充效果,微凝胶填充不同孔隙度地层从而提高凝结性能,解决了过去物理填充物大颗粒进不去,小颗粒进去留不住的难题,提高了堵漏成功率,广泛在石油、地质钻探工艺中应用,特别适应在裂缝性硬地层及砂岩地地层中应用。(The invention discloses leak-proof plugging fillers, which comprise the following raw materials, by weight, 6-15 parts of aluminum hydroxide, 8-20 parts of silica powder for ceramics, 10-25 parts of talcum powder, 4-10 parts of sodium silicate, 10-20 parts of nano calcium carbonate, 2-10 parts of ultrafine calcium carbonate, 4-20 parts of limestone powder, 2-8 parts of graphite, 2-10 parts of white asphalt and 3-10 parts of calcium oxide, wherein the raw materials are sequentially added into a container according to the parts by weight, uniformly mixed and stirred, dried and crushed or sieved into granular products with the grain size of 0.05-0.8 mm.)

一种防漏堵漏填充剂

技术领域

本发明涉及钻井堵漏剂技术领域，尤其涉及一种防漏堵漏填充剂。

背景技术

石油钻井中采用的常规堵漏剂，一般采用贝壳粉、云母、不同粒径的石子、石英砂等多种惰性材料作为防漏堵漏填充剂，这些防漏堵漏填充剂为石油钻井作业发挥了作用，但随着石油勘探开发漏失越来越严重，这些填充剂远远满足不了目前的要求，并存在着如下缺点或不足：①填充剂完全靠物理填充进行封堵，填充效果差，②这些填充剂不具有凝结性能，填充剂粒径与漏失通道不匹配，大了进不了，小了进去留不住）；③这些填充剂用量大，容易封口，当填充剂量少时起不到填充作用，在漏失裂缝通道不易滞留；量大时难以配浆，流动性差，在漏失裂缝通道内极易封口，填充封堵效果差，不能进入漏层深部；④这些堵漏填充剂的用量大、流动性差，粒径小的虽然能进入裂缝及通道深部，但因堵漏浆不具有凝结性，当开泵循环压力激动时又发生复漏，造成反复堵漏，堵漏效果差；⑤堵漏材料耗费量大，堵漏时间长，堵漏费用高；⑥填充剂性能单一，靠物理堵塞，易发生重复漏失；这些填充剂复配应用对付渗透性漏失有微小的封堵效果，堵漏施工易堵泵，不好上水，易损坏泵件，导致不能连续施工，达不到堵漏效果，极易造成井下事故。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明之一是提供一种防漏堵漏填充剂，其采用不同粒径、不同性能的多种材料组合，既有物理堵塞又有微凝结作用，配成堵漏浆后具有良好的流动性和可泵性，进入漏失通道中，可填充不同裂缝的空隙，在堵漏浆中经过井下温度压力作用后填充封堵效果好，形成的堵塞物强度高，支撑能力强，在堵漏中施工安全快速，可复配在不同性能的堵漏配方中应用；其技术方案是：

一种防漏堵漏填充剂，所述防漏堵漏填充剂包括以下重量份的原料：

氢氧化铝 6-15份；

陶瓷用硅微粉 8-20份；

滑石粉 10-25份；

硅酸钠 4-10份；

纳米碳酸钙 10-20份；

超细碳酸钙 3-10份；

青石粉 4-20份；

石墨 2-8份；

白沥青 2-10份；

氧化钙 3-10份；

所述超细碳酸钙目数为800～1200目；

所述防漏堵漏填充剂配制方法为：常温常压下，将上述物质按其重量份依次加入容器中，混合搅拌均匀，待其干燥，粉碎或过筛成粒径为0.05mm～0.8mm的颗粒状制品。

进一步的，所述青石粉目数为200～400目。

进一步的，所述防漏堵漏填充剂包括以下重量份的原料：

氢氧化铝 6份；

陶瓷用硅微粉 8份；

滑石粉 10份；

硅酸钠 4份；

纳米碳酸钙 10份；

超细碳酸钙 2份；

青石粉 4份；

石墨 2份；

白沥青 2份；

氧化钙 3份。

进一步的，所述防漏堵漏填充剂包括以下重量份的原料：

氢氧化铝 9份；

陶瓷用硅微粉 12份；

滑石粉 15份；

硅酸钠 6份；

纳米碳酸钙 13份；

超细碳酸钙 6份；

青石粉 8份；

石墨 4份；

白沥青 5份；

氧化钙 5份。

进一步的，所述防漏堵漏填充剂包括以下重量份的原料：

氢氧化铝 12份；

陶瓷用硅微粉 16份；

滑石粉 20份；

硅酸钠 8份；

纳米碳酸钙 17份；

超细碳酸钙 8份；

青石粉 15份；

石墨 6份；

白沥青 8份；

氧化钙 8份。

进一步的，所述防漏堵漏填充剂包括以下重量份的原料：

氢氧化铝 15份；

陶瓷用硅微粉 20份；

滑石粉 25份；

硅酸钠 10份；

纳米碳酸钙 20份；

超细碳酸钙 10份；

青石粉 20份；

石墨 8份；

白沥青 10份；

氧化钙 10份。

本发明之二是提供一种防漏堵漏填充剂的使用方法，其技术方案是：使用时，在堵漏钻井液中加入上述的防漏堵漏填充剂，加入量按照每100方堵漏钻井液中加入2-15吨防漏堵漏填充剂。

进一步的，使用时，防漏堵漏填充剂加入量按照每100方堵漏钻井液中加入2、6、12、15吨。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

（1）本发明既有物理填充作用又有化学凝结作用等多功能性，填充封堵能力强。

（2）具有很好的填充能力和封堵能力，进入不同类型裂缝、孔隙中有很好的滞流特性，具有很强的填充支撑能力；填充剂所应用的陶瓷用微硅粉、超细碳酸钙、纳米碳酸钙等不同粒径的材料都具有很高的强度和抗高温能力，所以进入漏失地层后有很好的填充作用，因而发挥了固相支撑作用。

（3）具有液相凝固作用，颗粒粒径对堵漏浆性能的影响小，流动性好，易进入漏失地层；原材料所用的硅酸钠在钻井液中溶解后与溶于水的氧化钙等阳离子发生化学反应起到凝结作用，因而具用液相凝固作用。

（4）流动性好，不易封口，极易进入漏失通道深部。

（5）配伍性能好，可与其他堵漏剂或堵漏浆相匹配，可提高堵漏成功率。

（6）使用范围广，可适用于不同裂缝、不同孔隙度漏失地层，有显著的填充封堵堵漏效果。。

（7）施工快速操作安全，不会造成井下复杂事故。

（8）无毒、对环境无污染，堵漏施工后易于无害化处理。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅限于指定视图上的相对位置，而非绝对位置。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

一种防漏堵漏填充剂，包括以下重量份的原料：

氢氧化铝 6-15份；

陶瓷用硅微粉 8-20份；

滑石粉 10-25份；

硅酸钠 4-10份；

纳米碳酸钙 10-20份；

超细碳酸钙 2-10份；

青石粉 4-20份；

石墨 2-8份；

白沥青 2-10份；

氧化钙 3-10份；

其中，填充剂所应用的陶瓷用微硅粉、超细碳酸钙、纳米碳酸钙等不同粒径的材料都具有很高的强度和抗高温能力，所以进入漏失地层后有很好的填充作用，因而发挥了固相支撑作用。原材料所用的硅酸钠在钻井液中溶解后与溶于水的氧化钙等阳离子发生化学反应起到凝结作用，因而具有液相凝固作用。

常温常压下，将上述物质按其重量份依次加入容器中，混合搅拌均匀，待其干燥，粉碎或过筛成粒径为0.05mm～0.8mm的颗粒状制品。

使用时，在堵漏钻井液中加入上述的防漏堵漏填充剂，加入量按照每100方堵漏钻井液中加入2-15吨防漏堵漏填充剂。

堵漏钻井液配方：井浆或（清水100+6-8%膨润土+0.3%纯碱+0.2%PAM＋重晶石）+（1%-2%）锯末+3-5%棉籽皮+2-3%核桃壳++3%粗核桃壳+2-4%随钻堵漏剂+2-3%云母。核桃壳粒径0.5-1mm，粗核桃壳粒径2-5mm，下同。

上述产品均为市售可得，比如：氢氧化铝为淄博东煜圣化工有限公司生产，陶瓷用硅微粉安徽凤阳信成工业材料有限公司生产，滑石粉为山东临沂沂南浩天滑石粉厂生产，硅酸钠为浙江嘉善德昌粉体材料有限公司生产，纳米碳酸钙为江西华明纳米碳酸钙有限公司生产，石墨为濮阳市鑫源环保科技有限公司生产，白沥青为山东得顺源石油科技有限公司生产，氧化钙为济南乔富化工有限公司生产。

下面给出具体实施例：

实施例1

称取以下重量份的原料：氢氧化铝6份，陶瓷用硅微粉8份，滑石粉 10份，硅酸钠4份，纳米碳酸钙10份，超细碳酸钙（800～1200目）2份，青石粉（200～400目）4份，石墨 2份，白沥青2份，氧化钙 3份。

常温常压下，将上述原料按配比依次加入容器中，混合搅拌均匀，待其干燥，通过双螺杆强压式制粒机粉碎或过筛成粒径为0.05mm~0.8mm的颗粒状制品。

使用时，在堵漏钻井液中加入上述的防漏堵漏填充剂，加入量按照每100方堵漏钻井液中加入2吨防漏堵漏填充剂。

堵漏钻井液配方：井浆或（清水100+6-8%膨润土+0.3%纯碱+0.2%PAM＋重晶石）+（1%-2%）锯末+3-5%棉籽皮+2-3%核桃壳++3%粗核桃壳+2-4%随钻堵漏剂+2-3%云母。

实施例2

称取以下重量份的原料：氢氧化铝9份，陶瓷用硅微粉12份，滑石粉 15份，硅酸钠6份，纳米碳酸钙13份，超细碳酸钙（800～1200目）6份，青石粉（200～400目）8份，石墨 4份，白沥青5份，氧化钙 5份。

常温常压下，将上述原料按配比依次加入容器中，混合搅拌均匀，待其干燥，通过双螺杆强压式制粒机粉碎或过筛成粒径为0.05mm~0.8mm的颗粒状制品。

使用时，在堵漏钻井液中加入上述的防漏堵漏填充剂，加入量按照每100方堵漏钻井液中加入6吨防漏堵漏填充剂。

堵漏钻井液配方：井浆或（清水100+6-8%膨润土+0.3%纯碱+0.2%PAM＋重晶石）+（1%-2%）锯末+3-5%棉籽皮+2-3%核桃壳++3%粗核桃壳+2-4%随钻堵漏剂+2-3%云母。

实施例3

称取以下重量份的原料：氢氧化铝12份，陶瓷用硅微粉16份，滑石粉 20份，硅酸钠8份，纳米碳酸钙17份，超细碳酸钙（800～1200目）8份，青石粉（200～400目）15份，石墨 6份，白沥青8份，氧化钙 8份。

常温常压下，将上述原料按配比依次加入容器中，混合搅拌均匀，待其干燥，通过双螺杆强压式制粒机粉碎或过筛成粒径为0.05mm~0.8mm的颗粒状制品。

使用时，在堵漏钻井液中加入上述的防漏堵漏填充剂，加入量按照每100方堵漏钻井液中加入12吨防漏堵漏填充剂。

堵漏钻井液配方：井浆或（清水100+6-8%膨润土+0.3%纯碱+0.2%PAM＋重晶石）+（1%-2%）锯末+3-5%棉籽皮+2-3%核桃壳++3%粗核桃壳+2-4%随钻堵漏剂+2-3%云母。

实施例4

称取以下重量份的原料：氢氧化铝15份，陶瓷用硅微粉20份，滑石粉 25份，硅酸钠10份，纳米碳酸钙20份，超细碳酸钙（800～1200目）10份，青石粉（200～400目）20份，石墨 8份，白沥青10份，氧化钙 10份。

常温常压下，将上述原料按配比依次加入容器中，混合搅拌均匀，待其干燥，通过双螺杆强压式制粒机粉碎或过筛成粒径为0.05mm~0.8mm的颗粒状制品。

使用时，在堵漏钻井液中加入上述的防漏堵漏填充剂，加入量按照每100方堵漏钻井液中加入15吨防漏堵漏填充剂。

堵漏钻井液配方：井浆或（清水100+6-8%膨润土+0.3%纯碱+0.2%PAM＋重晶石）+（1%-2%）锯末+3-5%棉籽皮+2-3%核桃壳++3%粗核桃壳+2-4%随钻堵漏剂+2-3%云母。

上述实施例1-4制备的防漏堵漏填充剂由东营泰尔石油技术有限公司命名为TRS-DFJC型防漏堵漏填充剂。

使用中压滤失仪测定防漏堵漏填充剂的API滤失量，使用高温高压滤失仪，测定150℃条件下的HTHP滤失量，使用可视中压砂床滤失仪，选取20-40目的砂子，测定其侵入深度，通过一系列实验，评价防漏堵漏填充剂的填充性能，详见表1（防漏堵漏填充剂技术性能表征）。

表1 防漏堵漏填充剂填充性能表征

从表1中可以看出，加入本发明的防漏堵漏填充剂前，堵漏钻井液的API滤失量为16.4mL，150℃条件下的HTHP滤失量为52 mL，可视砂床为全侵入，加入堵漏钻井液总量2%的本发明的防漏堵漏填充剂后，堵漏钻井液的API滤失量为4.6 mL，150℃条件下的HTHP滤失量为31 mL，可视砂床为侵入14cm；加入堵漏钻井液总量6%的本发明的防漏堵漏填充剂后，堵漏钻井液的API滤失量为4 mL，150℃条件下的HTHP滤失量为22 mL，可视砂床为侵入11cm；加入堵漏钻井液总量12%的本发明的防漏堵漏填充剂后，堵漏钻井液的API滤失量为3.6 mL，150℃条件下的HTHP滤失量为16 mL，可视砂床为侵入9cm；加入堵漏钻井液总量15%的本发明的防漏堵漏填充剂后，堵漏钻井液的API滤失量为3.2 mL，150℃条件下的HTHP滤失量为9mL，可视砂床为侵入6cm。从实验结果可以看出，加入本发明的防漏堵漏填充剂后无论是API滤失量、HTHP滤失量，还是可视砂床侵入深度都有了明显的降低，本发明的防漏堵漏填充剂具有很好的填充效果。

本发明并不限于上述的实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，变化后的内容仍属于本发明的保护范围。