一種高承壓堵漏劑及其制備工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及石油鉆井堵漏技術領域，具體涉及一種高承壓堵漏劑及其制備工藝。
【背景技術】
[0002] 全世界石油鉆井的井漏發(fā)生率約占總井數(shù)的20%~25%，甚至更高，全球石油行 業(yè)中每年因為井漏而耗費的資金高達數(shù)億美元。我國大多數(shù)油田都不同程度地存在井漏問 題，特別是溶洞、裂縫性等惡性漏失，處理起來十分困難，堵漏成功率極低，給鉆井工作帶來 了極大的難度和挑戰(zhàn)。
[0003] 目前堵漏技術主要以橋接堵漏技術為主，其中橋接堵漏材料主要以核桃殼、纖維 類、云母、石灰石等常規(guī)材料顆粒混合按一定比例進行復配。由于核桃殼、纖維類、云母等堵 漏材料自身強度不足，在井內高溫、高壓、腐蝕的條件下，隨著時間的增加，常規(guī)堵漏材料顆 粒很容易變軟、腐蝕，造成堵漏失敗或二次漏失。同時常規(guī)堵漏材料還存在顆粒形狀與所堵 的裂縫、孔道的形狀匹配不好的問題，這也大大降低了封堵成功率和效率，造成地層承壓能 力提高不夠。因此，提高地層承壓能力是堵漏問題中須解決的一個難點和重點，需要開發(fā)出 高承壓堵漏劑。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種高承壓堵漏劑及其制備工藝，其具有耐高溫、耐高壓、耐 腐蝕，堵漏效果好、使用壽命長、地層承壓能力強等特點，而且制備工藝簡短，操作便利。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：
[0006] -種高承壓堵漏劑，包括如下組分及其質量百分比：脫模紙或纖維增強材料： 70-75wt%，熱固性樹脂：23-28wt%，過氧化物2wt% ;所述熱固性樹脂包括酚醛樹脂、尿醛 三聚氰胺樹脂和環(huán)氧樹脂。
[0007] 根據(jù)以上方案，所述酚醛樹脂、尿醛三聚氰胺樹脂、環(huán)氧樹脂的質量比為 2 ： 3 ： 5〇
[0008] 根據(jù)以上方案，所述高承壓堵漏劑的制備工藝，包括如下步驟：
[0009] (1)混合：將脫模紙或纖維增強材料、熱固性樹脂、過氧化物混合均勻；
[0010] ⑵熱壓：將步驟⑴的混合物送入熱壓機，壓制成厚度為〇. 4-0. 6mm的板材，熱 壓溫度控制在250-300°C，熱壓時間控制在30-60min ;壓力控制在30. 0-40.0 MPa ;
[0011] (3)冷卻：將所述板材冷卻至常溫；
[0012] (4)粉碎：將冷卻后的所述板材放入粉碎機，粉碎成不同粒徑的近似橢圓形、多邊 形或其它不規(guī)則形狀的薄片；
[0013] (5)分級：將所述薄片送入篩選機篩選出粗、中、細三種粒徑級別的產(chǎn)品。
[0014] 本發(fā)明的有益效果是：
[0015] 1)本發(fā)明采用綜合性能優(yōu)異的脫模紙或纖維增強材料、熱固性樹脂、過氧化物為 原料，產(chǎn)品可在弱酸、堿性環(huán)境下呈惰性、在220°C高溫下穩(wěn)定，不溶于熱水、二乙醚及丙酮 等，具有強度高和化學惰性，在高溫、高壓、腐蝕等條件下性能穩(wěn)定。
[0016] 2)承壓能力強、密度較低（I. 35-1. 5g/cm3)、懸浮性好、與泥漿的兼容性好，不影響 泥漿性能、產(chǎn)品為形狀特殊、規(guī)整的層片狀薄片，能有效的封堵裂縫。
[0017] 3)制備工藝簡短、操作便利。
【具體實施方式】
[0018] 下面結合實施例對本發(fā)明的技術方案進行說明。
[0019] 實施例1 :
[0020] 本發(fā)明提供一種高承壓堵漏劑，包括70kg纖維素、28kg熱固性樹脂、2kg過氧化 物，所述熱固性樹脂包括酚醛樹脂、尿醛三聚氰胺樹脂和環(huán)氧樹脂，其質量比為2 : 3 : 5。
[0021] 進一步地，所述高承壓堵漏劑的制備工藝，包括如下步驟：
[0022] (1)混合：纖維素、熱固性樹脂、過氧化物混合均勻；
[0023] (2)熱壓：將步驟⑴的混合物送入熱壓機，壓制成厚度為0· 4-0. 6mm的板材，熱 壓溫度控制在250-300°C，熱壓時間控制在30-60min ;壓力控制在30. 0-40.0 MPa ;
[0024] (3)冷卻：將所述板材冷卻至常溫；
[0025] (4)粉碎：將冷卻后的所述板材放入粉碎機，粉碎成不同粒徑的四邊形薄片，表面 長度范圍是l_5mm ;
[0026] (5)分級：將所述薄片送入篩選機篩選出粗、中、細三種粒徑級別的產(chǎn)品。
[0027] 實施例2 :
[0028] 本發(fā)明提供一種高承壓堵漏劑，包括72kg脫模紙、26kg熱固性樹脂、2kg過氧化 物，所述熱固性樹脂包括酚醛樹脂、尿醛三聚氰胺樹脂和環(huán)氧樹脂，其質量比為2 : 3 : 5。
[0029] 進一步地，所述高承壓堵漏劑的制備工藝，包括如下步驟：
[0030] (1)混合：脫模紙、熱固性樹脂、過氧化物混合均勻；
[0031] (2)熱壓：將步驟⑴的混合物送入熱壓機，壓制成厚度為0. 4-0. 6mm的板材，熱 壓溫度控制在250-300°C，熱壓時間控制在30-60min ;壓力控制在30. 0-40.0 MPa ;
[0032] (3)冷卻：將所述板材冷卻至常溫；
[0033] (4)粉碎：將冷卻后的所述板材放入粉碎機，粉碎成不同粒徑的橢圓形薄片，表面 長度范圍是l_5mm ;
[0034] (5)分級：將所述薄片送入篩選機篩選出粗、中、細三種粒徑級別的產(chǎn)品。
[0035] 實施例3 :
[0036] 本發(fā)明提供一種高承壓堵漏劑，包括75kg纖維素、23kg熱固性樹脂、2kg過氧化 物，所述熱固性樹脂包括酚醛樹脂、尿醛三聚氰胺樹脂和環(huán)氧樹脂，其質量比為2 : 3 : 5。
[0037] 進一步地，所述高承壓堵漏劑的制備工藝，包括如下步驟：
[0038] (1)混合：纖維素、熱固性樹脂、過氧化物混合均勻；
[0039] (2)熱壓：將步驟⑴的混合物送入熱壓機，壓制成厚度為0. 4-0. 6mm的板材，熱 壓溫度控制在250-300°C，熱壓時間控制在30-60min ;壓力控制在30. 0-40.0 MPa ;
[0040] (3)冷卻：將所述板材冷卻至常溫；
[0041] (4)粉碎：將冷卻后的所述板材放入粉碎機，粉碎成不同粒徑的不規(guī)則形狀薄片， 表面長度范圍是l-5mm ;
[0042] (5)分級：將所述薄片送入篩選機篩選出粗、中、細三種粒徑級別的產(chǎn)品。
[0043] 將實施例1至實施例3的成品中隨機抽取部分混合，進行如下相關測試：
[0044] 1、溶解性測試：
[0045] 取定量的樣品，溶解在100g不同的溶劑中，室溫條件下穩(wěn)定后，用已在105±2°C 恒重的玻璃濾堝過濾，用熱水洗滌濾渣至吸附在濾渣上的樣品主體完全洗去，于105±2°C 的電烘箱中干燥至恒重。溶解物質量=濾渣和玻璃濾堝的質量-玻璃濾堝的質量，測試結 果見表1。
[0046] 表1溶解性測試結果數(shù)據(jù)表
[0048] 2、高溫、高壓測試：
[0049] 根據(jù)漏失公式：V = VM+QFtl/2, VM (瞬間漏失），QF (通過泥餅平均漏失率）是斜 率，t =漏失總時間（min)。用標準堵漏測試儀器進行試驗，根據(jù)漏失量和時間1/2作坐標 圖，重復操作3次，y軸截距（VM)，初始斜率（QF)和平均斜率。如果泥漿中分散的材料不會 變形，那么瞬間漏失量應該和切槽上的壓力變化成比例變化。測試結果如表2所示。
[0050] 3、熱穩(wěn)定性測試：
[0051] 準備了 2組添加熱固性堵漏材料的泥漿，一組常溫測試，另外一組放于熱乳爐中， 通過在泥漿中拌勻堵漏劑樣品后置于300° F環(huán)境隔夜觀察，以此來測定堵漏過程熱穩(wěn)定 性。測試結果如表2所示。
[0052] 4、變形性測試：
[0053] 瞬時濾失（形成橋堵前漏失泥漿）和濾失量都采用了每隔30分鐘測量一次的方 法，測試切槽尺寸為3mm寬*30mm長*30mm厚。變形情況通過（1)增加裂縫間壓力，從500psi 到2000psi測試；（2)變換切槽幾何形狀（Z字型切槽和直線型切槽）。測試結果如表2所 不。
[0054] 表2高溫、高壓、熱穩(wěn)定性、變形性測試結果
[0056] 由上述測試可知，本發(fā)明可以在常溫及加熱條件下形成有效封堵，可在弱酸和堿 性環(huán)境下呈惰性、在高溫220Γ下保持穩(wěn)定，其不溶于熱水、二乙醚及丙酮等。
[0057] 其次，在高溫條件下，變形能力小，抗高溫達到220°C，與其他堵漏材料相比，優(yōu)勢 明顯。
[0058] 再次，本發(fā)明在壓力變化下，在切槽處可以形成持久有效的橋堵，在外力作用下形 變較小，因此具有很好的抗壓能力；堿性條件下，材料不會產(chǎn)生降解（如長時間浸泡），強度 改變小，因此具有很好的承壓能力，明顯區(qū)別于常規(guī)橋接材料經(jīng)水浸泡后降解，導致強度大 大降低的特點。
[0059] 使用時，本發(fā)明可以單獨使用，也可能添加到核桃殼、纖維類、云母等堵漏材料中 混合后使用。
[0060] 以上實施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術方案，盡管上述實施例對本發(fā)明進 行了詳細說明，本領域的相關技術人員應當理解：可以對本發(fā)明進行修改或者同等替換，但 不脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改和局部替換均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍內。
【主權項】
1. 一種高承壓堵漏劑，其特征在于，包括如下組分及其質量百分比：脫模紙或纖維增 強材料：70-75wt%，熱固性樹脂：23-28wt%，過氧化物2wt% ;所述熱固性樹脂包括酚醛樹 月旨、尿醛三聚氰胺樹脂和環(huán)氧樹脂。2. 根據(jù)權利要求1所述的高承壓堵漏劑，其特征在于，所述酚醛樹脂、尿醛三聚氰胺樹 月旨、環(huán)氧樹脂的質量比為2 : 3 : 5。3. 根據(jù)權利要求1所述的高承壓堵漏劑的制備工藝，其特征在于，包括如下步驟： (1) 混合：將脫模紙或纖維增強材料、熱固性樹脂、過氧化物混合均勻； (2) 熱壓：將步驟（1)的混合物送入熱壓機，壓制成厚度為0.4-0. 6_的板材，熱壓溫 度控制在250-300°C，熱壓時間控制在30-60min;壓力控制在30. 0-40.OMPa; (3) 冷卻：將所述板材冷卻至常溫； (4) 粉碎：將冷卻后的所述板材放入粉碎機，粉碎成不同粒徑的近似橢圓形、多邊形或 其它不規(guī)則形狀的薄片； (5) 分級：將所述薄片送入篩選機篩選出粗、中、細三種粒徑級別的產(chǎn)品。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種高承壓堵漏劑，包括如下組分及其質量百分比：脫模紙或纖維增強材料：70-75wt％，熱固性樹脂：23-28wt％，過氧化物2wt％；所述熱固性樹脂包括酚醛樹脂、尿醛三聚氰胺樹脂、環(huán)氧樹脂，其質量比為2∶3∶5；其制備工藝包括：混合、熱壓、冷卻、粉碎、分級。本發(fā)明的高承壓堵漏劑，具有耐高溫、耐高壓、耐腐蝕，堵漏效果好、使用壽命長、地層承壓能力強等特點，而且制備工藝簡短，操作便利。
【IPC分類】C09K8/42
【公開號】CN105400502
【申請?zhí)枴緾N201510753130
【發(fā)明人】許先仿, 游云武, 章文斌, 危勝宏, 宋金初, 喻先進, 周超群, 方琴
【申請人】中石化石油工程技術服務有限公司, 中石化江漢石油工程有限公司鉆井一公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年11月6日