CN115418203B - 一种钻井液用纤维聚合物堵漏剂及其制备方法 - Google Patents
一种钻井液用纤维聚合物堵漏剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115418203B CN115418203B CN202211082121.6A CN202211082121A CN115418203B CN 115418203 B CN115418203 B CN 115418203B CN 202211082121 A CN202211082121 A CN 202211082121A CN 115418203 B CN115418203 B CN 115418203B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fiber
- water
- powder
- calcium carbonate
- plugging agent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 24
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 84
- 229920002522 Wood fibre Polymers 0.000 claims abstract description 52
- 239000002025 wood fiber Substances 0.000 claims abstract description 52
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 44
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 43
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 42
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 claims abstract description 42
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 36
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims abstract description 31
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 31
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 31
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 31
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 31
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 28
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 claims abstract description 22
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 19
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 claims abstract description 18
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 12
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 7
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 9
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 8
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 7
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims description 6
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 6
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 claims description 6
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 6
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 claims description 4
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 claims description 4
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 claims description 4
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 claims description 4
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 claims description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 4
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 claims description 4
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 claims description 4
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 claims description 4
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 3
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 6
- UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M Sodium bicarbonate-14C Chemical compound [Na+].O[14C]([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M 0.000 abstract description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000012791 sliding layer Substances 0.000 description 2
- 235000017060 Arachis glabrata Nutrition 0.000 description 1
- 235000010777 Arachis hypogaea Nutrition 0.000 description 1
- 244000105624 Arachis hypogaea Species 0.000 description 1
- 235000018262 Arachis monticola Nutrition 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 240000007049 Juglans regia Species 0.000 description 1
- 235000009496 Juglans regia Nutrition 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229920005570 flexible polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 235000020232 peanut Nutrition 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 235000020234 walnut Nutrition 0.000 description 1
- 238000010947 wet-dispersion method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/02—Well-drilling compositions
- C09K8/03—Specific additives for general use in well-drilling compositions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/42—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells
- C09K8/426—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells for plugging
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2208/00—Aspects relating to compositions of drilling or well treatment fluids
- C09K2208/08—Fiber-containing well treatment fluids
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
Abstract
本发明公开了一种钻井液用纤维聚合物堵漏剂，以重量份计，包括以下原料：木质纤维、碳酸钙、机制石英砂、碳酸氢钠、聚丙烯吸水树脂粉末、氯化铵和氯化钙。其中，所述聚丙烯吸水树脂粉末采用丙烯酸或者丙烯酸盐，以及丙烯酰胺为单体经交联共聚而成，丙烯酸或者丙烯酸盐与丙烯酰胺的质量比为0.3~0.6：1，D50粒径0.1~0.2mm；所述木质纤维、碳酸钙和碳酸氢钠经湿法制成预制混合粉A，所述聚丙烯吸水树脂粉末和氯化铵经湿法制成预制混合粉B，而后再与其余原料混合。本发明提供一种钻井液用纤维聚合物堵漏剂及其制备方法，解决了现有纤维堵漏材料中，由于纤维原料固有特性导致的混合之后的均匀性问题，确保了封堵效果。
Description
技术领域
本发明涉及钻井液助剂技术领域，尤其涉及一种钻井液用纤维聚合物堵漏剂及其制备方法。
背景技术
随着资源勘探开发的发展，我国深井钻探的数量逐年增加，为了控制井壁失稳，提高钻探效率，防止钻井液中的流体、固体颗粒和其他添加剂向地层漏失，需要加入堵漏剂，对井壁岩石的空隙进行有效封堵。现有刚性堵漏剂，其主要成分为刚性颗粒比如碳酸钙、二氧化硅等，刚性粒径不可变，由此对裂缝、孔隙的封堵具有选择性，封堵性并不理想。由此，行业内的技术人员在现有刚性堵漏剂基础上，通过引入聚合物形成了刚柔并济的柔性聚合物堵漏剂，或者开发以棉花纤维、花生壳、核桃壳等植物纤维为主要成份的纤维堵漏材料。
然而，纤维堵漏材料中，由于纤维原料固有特性，比如比重过轻、易交结，流动性差等因素，导致纤维堵漏材料原料混合之后的均匀性，限制了纤维堵漏材料进一步应用。
发明内容
本发明提供一种钻井液用纤维聚合物堵漏剂及其制备方法，解决了现有纤维堵漏材料中，由于纤维原料固有特性导致的混合之后的均匀性问题，确保了封堵效果。
本发明采用的技术方案是：
一种钻井液用纤维聚合物堵漏剂，以重量份计，包括以下原料：
木质纤维 1~2份；
碳酸钙 2~5份；
机制石英砂 2~3份；
碳酸氢钠 0.05~0.1份；
聚丙烯吸水树脂粉末 0.1~0.5份；
氯化铵 0.05~0.1份；
氯化钙 0.05~0.1份；
其中，所述聚丙烯吸水树脂粉末采用丙烯酸或者丙烯酸盐，以及丙烯酰胺为单体经交联共聚而成，丙烯酸或者丙烯酸盐与丙烯酰胺的质量比为0.3~0.6：1，D50粒径0.1~0.2mm；
所述木质纤维、碳酸钙和碳酸氢钠经湿法制成预制混合粉A，所述聚丙烯吸水树脂粉末和氯化铵经湿法制成预制混合粉B，而后再与其余原料混合。
进一步地，所述木质纤维的纤维长度为0.1~2mm。
进一步地，所述碳酸钙的粒径为400~600目，所述机制石英砂的粒径为200~300目。
一种钻井液用纤维聚合物堵漏剂的制备方法，包括以下步骤，
步骤S1，将木质纤维、碳酸钙和碳酸氢钠湿法混合，制成预制混合粉A；
步骤S2，将聚丙烯吸水树脂粉末和氯化铵湿法混合，制成预制混合粉B；
步骤S3，将预制混合粉A、预制混合粉B、机制石英砂、氯化钙和羧甲基纤维素钠混合，得到钻井液用纤维聚合物堵漏剂。
进一步地，所述步骤S1中，将木质纤维、碳酸钙和碳酸氢钠湿法混合，制成预制混合粉A的具体过程包括：
步骤S11，按照木质纤维与水的重量比为1：20~60的比例，将木质纤维置于分散装置中，分散20~30min，分散温度50~60℃；
步骤S12，向分散装置中加入碳酸钙份，继续分散30~60min，形成均匀的浆料；
步骤S13，采用喷雾造粒方式将浆料形成球状微粉，控制球状微粉的粒径为0.1~0.3mm，含水率为10~15%；
步骤S14，将球状微粉与碳酸氢钠进行常温混合，混合时间20~30min，而后进行真空干燥，干燥温度60~70℃，干燥时间30~120min，得到预制混合粉A，预制混合粉A的含水率小于5%。
进一步地，所述步骤S11中，采用质量浓度为5~10%的氢氧化钠溶液调节木质纤维与水的混合体系的pH值至8~10。
进一步地，所述步骤S12中，按照碳酸钙的重量的1~2%的比例加入偶联剂。
进一步地，所述步骤S12中，按照碳酸钙和木质纤维的重量的0.1~0.2%的比例加入明胶、黄原胶或者羧甲基纤维素钠。
进一步地，所述步骤S2中，将聚丙烯吸水树脂粉末和氯化铵湿法混合，制成预制混合粉B的具体过程包括：
步骤S21，于高速混合机内，按照聚丙烯吸水树脂粉末和氯化铵的总重量1~2%向将聚丙烯吸水树脂粉末和氯化铵中加入水，混合30~60min；
步骤S22，混合后，真空干燥，干燥温度50~60℃，干燥时间60~600min；
步骤S23，干燥后，于高速混合机内再次混合，混合时间5~10min，得到预制混合粉B。
进一步地，所述步骤S21中，采用多次喷雾方式加入水，喷雾次数5~6次，水加入完毕后继续搅拌5~10min.
本发明的有益效果是：
1.为提高木质纤维的分散均匀性，保证堵漏剂的应用效果，本发明提供了一种钻井液用纤维聚合物堵漏剂及其制备方法。本发明中采用湿法分散方式对木质纤维进行分散，同时将碳酸钙与木质纤维、碳酸氢钠进行混合，形成均质的预制混合粉A。木质纤维和碳酸钙进行混合后，分散的木质纤维穿插于碳酸钙的小聚集体中，这相当于增加了木质纤维的比重，克服了木质纤维单独在堵漏剂混合时，容易停留在混合区域上层的缺陷。同时，碳酸钙的小聚集体对木质纤维有一定的包覆作用，使得木质纤维与木质纤维之间不容易受混合作用而缠结成团。再者，碳酸钙的小聚集体的流动性较好，自然也就使得木质纤维的流动性得以改善。最后，预制混合粉A中含有碳酸氢钠，在井下环境中，碳酸钙的小聚集体逐步崩解，木质纤维得以释放，碳酸氢钠可提供的局部碱性氛围，加速木质纤维发生一定程度的吸水膨胀，并形成表面水滑层，利于木质纤维快速进入到地层裂缝中。
2.本发明的钻井液用纤维聚合物堵漏剂中还含有机制石英砂。相比于碳酸钙，机制石英砂的表面棱角，其进度到地层裂缝中，通过棱角的刮擦作用，能够提高机制石英砂在地层裂缝中停留阻力，与碳酸钙配合，形成良好的刚性封堵。
3.本发明的钻井液用纤维聚合物堵漏剂中含还有粒径分布较宽的聚丙烯吸水树脂粉末，该聚丙烯吸水树脂粉末可以吸水膨胀，并优良的柔性变形能力，能够在井内压力下进入到地层裂缝中，形成良好的柔性封堵。同时，聚丙烯吸水树脂粉末和氯化铵制成预制混合粉B后，在井下环境中，氯化铵提供的局部酸性分氛围，可以适当抑制聚丙烯吸水树脂粉末吸水膨胀过程，从而保证与钻井液配合，混合体系粘度较低。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有现技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例中，堵漏剂的制备原理和封堵过程的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对发明的实施例进行详细说明。
一种钻井液用纤维聚合物堵漏剂，以重量份计，包括以下原料：
木质纤维 1~2份；
碳酸钙 2~5份；
机制石英砂 2~3份；
碳酸氢钠 0.05~0.1份；
聚丙烯吸水树脂粉末 0.1~0.5份；
氯化铵 0.05~0.1份；
氯化钙 0.05~0.1份；
其中，所述聚丙烯吸水树脂粉末采用丙烯酸或者丙烯酸盐，以及丙烯酰胺为单体经交联共聚而成，丙烯酸或者丙烯酸盐与丙烯酰胺的质量比为0.3~0.6：1，D50粒径0.1~0.2mm；
所述木质纤维、碳酸钙和碳酸氢钠经湿法制成预制混合粉A，所述聚丙烯吸水树脂粉末和氯化铵经湿法制成预制混合粉B，而后再与其余原料混合。
进一步地，所述木质纤维的纤维长度为0.1~2mm，具有较宽的长度分布。
进一步地，所述碳酸钙的粒径为400~600目，所述机制石英砂的粒径为200~300目。
一种钻井液用纤维聚合物堵漏剂的制备方法，包括以下步骤，
步骤S1，将木质纤维、碳酸钙和碳酸氢钠湿法混合，制成预制混合粉A；
步骤S2，将聚丙烯吸水树脂粉末和氯化铵湿法混合，制成预制混合粉B；
步骤S3，将预制混合粉A、预制混合粉B、机制石英砂、氯化钙和羧甲基纤维素钠混合，得到钻井液用纤维聚合物堵漏剂。
进一步地，所述步骤S1中，将木质纤维、碳酸钙和碳酸氢钠湿法混合，制成预制混合粉A的具体过程包括：
步骤S11，按照木质纤维与水的重量比为1：20~60的比例，将木质纤维置于分散装置（比如搅拌釜）中，分散20~30min，分散温度50~60℃；
步骤S12，向分散装置中加入碳酸钙份，继续分散30~60min，形成均匀的浆料；
步骤S13，采用喷雾造粒方式将浆料形成球状微粉，控制球状微粉的粒径为0.1~0.3mm，含水率为10~15%；
步骤S14，将球状微粉与碳酸氢钠进行常温混合，混合时间20~30min，而后进行真空干燥，干燥温度60~70℃，干燥时间30~120min，得到预制混合粉A，预制混合粉A的含水率小于5%。
预制混合粉A制备时，木质纤维先在水中进行分散，木质纤维由于具有一定的吸水性，能够在其表面形成水滑层，这有利于木质纤维之间分散，减少缠结。分散后的木质纤维与碳酸钙混合形成均质的浆料，同时碳酸钙对木质纤维的碰撞摩擦，也能加速木质纤维间的分散过程。均质浆料经过喷雾后造粒后，形成球状微粉。控制球状微粉的粒径，以利于预制混合粉A在井下分散。而控制含水率的目的利用残余的水分对碳酸氢钠粘合作用，使得碳酸氢钠均匀的附着到球状微粉上，形成一个整体。
进一步地，所述步骤S11中，采用质量浓度为5~10%的氢氧化钠溶液调节木质纤维与水的混合体系的pH值至8~10，可以加速木质纤维吸水过程。
进一步地，所述步骤S12中，按照碳酸钙的重量的1~2%的比例加入偶联剂（比如KH550，KH560），可以提高碳酸钙分散过程。
进一步地，所述步骤S12中，按照碳酸钙和木质纤维的重量的0.1~0.2%的比例加入明胶、黄原胶或者羧甲基纤维素钠，提高碳酸钙和木质纤维之间的结合效果。明胶和黄原胶可以采用适量热水进行溶解后再加入。
进一步地，所述步骤S2中，将聚丙烯吸水树脂粉末和氯化铵湿法混合，制成预制混合粉B的具体过程包括：
步骤S21，于高速混合机内，按照聚丙烯吸水树脂粉末和氯化铵的总重量1~2%向将聚丙烯吸水树脂粉末和氯化铵中加入水，混合30~60min；
步骤S22，混合后，真空干燥，干燥温度50~60℃，干燥时间60~600min；
步骤S23，干燥后，于高速混合机内再次混合，混合时间5~10min，得到预制混合粉B。
进一步地，所述步骤S21中，采用多次喷雾方式加入水，喷雾次数5~6次，水加入完毕后继续搅拌5~10min。
预制混合粉B制备时，通过喷雾方式，让聚丙烯吸水树脂粉末发生清洗吸水膨胀，同时通过水的粘合作用，使得氯化铵能够附着到聚丙烯吸水树脂粉末上。
下面以具体实施例为例进行说明，实施例1~3中的纤维聚合物堵漏剂的组成如下表1所示。实施例1~3中的纤维聚合物堵漏剂的混合过程参照前述方法，并参照《QKTYC 026-2022_钻井液用堵漏剂 纤维聚合物微粒》进行测试。
表1 实施例1~3中堵漏剂的组成和测试结果
从上述检测结果可知，本实施例中的产品符合标准中的产品要求，能满足钻井封堵需求。同时，本实施例中堵漏剂也解决了纤维原料分散的问题。本实施例中，堵漏剂的制备原理和封堵过程如图1中所示。图中，短直线和曲线表示不同长短的木质纤维，圆表示碳酸钙、方框表示机制石英砂，三角表示聚丙烯吸水树脂粉末。木质纤维初始状态下，纤维为杂乱状态，经过分散后，负载到碳酸钙的小聚集体上。在钻井液中，碳酸钙的小聚集体充分分散。碳酸钙、机制石英砂以及吸水膨胀后聚丙烯吸水树脂粉末填充到地层裂缝中，形成刚柔并济的封堵结构，再次分散的木质纤维则分散到封堵结构，作结构加强。
Claims (6)
1.一种钻井液用纤维聚合物堵漏剂，其特征在于，包括以下原料：
木质纤维100g；
碳酸钙200g；
机制石英砂200g；
碳酸氢钠5g；
聚丙烯吸水树脂粉末10g；
氯化铵5g；
氯化钙5g；
其中，所述聚丙烯吸水树脂粉末采用丙烯酸或者丙烯酸盐，以及丙烯酰胺为单体经交联共聚而成，丙烯酸或者丙烯酸盐与丙烯酰胺的质量比为0.3~0.6：1，D50粒径0.1~0.2mm；
所述木质纤维的纤维长度为0.1~2mm；所述碳酸钙的粒径为400~600目，所述机制石英砂的粒径为200~300目；
制备所述钻井液用纤维聚合物堵漏剂时包括以下步骤：
步骤S1，将木质纤维、碳酸钙和碳酸氢钠湿法混合，制成预制混合粉A；
步骤S2，将聚丙烯吸水树脂粉末和氯化铵湿法混合，制成预制混合粉B；
步骤S3，将预制混合粉A、预制混合粉B、机制石英砂、氯化钙和羧甲基纤维素钠混合，得到钻井液用纤维聚合物堵漏剂；
其中，所述步骤S1中，将木质纤维、碳酸钙和碳酸氢钠湿法混合，制成预制混合粉A的具体过程包括：
步骤S11，按照木质纤维与水的重量比为1：20~60的比例，将木质纤维置于分散装置中，分散20~30min，分散温度50~60℃；
步骤S12，向分散装置中加入碳酸钙份，继续分散30~60min，形成均匀的浆料；
步骤S13，采用喷雾造粒方式将浆料形成球状微粉，控制球状微粉的粒径为0.1~0.3mm，含水率为10~15%；
步骤S14，将球状微粉与碳酸氢钠进行常温混合，混合时间20~30min，而后进行真空干燥，干燥温度60~70℃，干燥时间30~120min，得到预制混合粉A，预制混合粉A的含水率小于5%。
2.根据权利要求1所述的钻井液用纤维聚合物堵漏剂，其特征在于，所述步骤S11中，采用质量浓度为5~10%的氢氧化钠溶液调节木质纤维与水的混合体系的pH值至8~10。
3.根据权利要求1所述的钻井液用纤维聚合物堵漏剂，其特征在于，所述步骤S12中，按照碳酸钙的重量的1~2%的比例加入偶联剂。
4.根据权利要求1所述的钻井液用纤维聚合物堵漏剂，其特征在于，所述步骤S12中，按照碳酸钙和木质纤维的重量的0.1~0.2%的比例加入明胶、黄原胶或者羧甲基纤维素钠。
5.根据权利要求1所述的钻井液用纤维聚合物堵漏剂，其特征在于，所述步骤S2中，将聚丙烯吸水树脂粉末和氯化铵湿法混合，制成预制混合粉B的具体过程包括：
步骤S21，于高速混合机内，按照聚丙烯吸水树脂粉末和氯化铵的总重量1~2%向将聚丙烯吸水树脂粉末和氯化铵中加入水，混合30~60min；
步骤S22，混合后，真空干燥，干燥温度50~60℃，干燥时间60~600min；
步骤S23，干燥后，于高速混合机内再次混合，混合时间5~10min，得到预制混合粉B。
6.根据权利要求5所述的钻井液用纤维聚合物堵漏剂，其特征在于，所述步骤S21中，采用多次喷雾方式加入水，喷雾次数5~6次，水加入完毕后继续搅拌5~10min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211082121.6A CN115418203B (zh) | 2022-09-06 | 2022-09-06 | 一种钻井液用纤维聚合物堵漏剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211082121.6A CN115418203B (zh) | 2022-09-06 | 2022-09-06 | 一种钻井液用纤维聚合物堵漏剂及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115418203A CN115418203A (zh) | 2022-12-02 |
| CN115418203B true CN115418203B (zh) | 2023-10-10 |
Family
ID=84202526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211082121.6A Active CN115418203B (zh) | 2022-09-06 | 2022-09-06 | 一种钻井液用纤维聚合物堵漏剂及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115418203B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117229765A (zh) * | 2023-11-16 | 2023-12-15 | 中石化西南石油工程有限公司 | 一种钻井用微纳米级复合防塌封堵剂及其制备方法 |
| CN117585939A (zh) * | 2023-12-04 | 2024-02-23 | 苏州中色德源环保科技有限公司 | 一种中空纤维膜注胶前堵孔材料的制备方法及堵孔工艺 |
| CN119320625A (zh) * | 2024-12-18 | 2025-01-17 | 陕西合信油服科技股份有限公司 | 用于石油开采钻井裂缝封堵的暂堵剂及其制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102216415A (zh) * | 2008-08-12 | 2011-10-12 | 路易斯安那州大学及农业和机械学院管理委员会 | 用作堵漏材料的热塑性纤维素纤维共混物 |
| CN103773334A (zh) * | 2013-12-31 | 2014-05-07 | 东营泰尔石油技术有限公司 | 堵漏增强剂 |
| CN112724946A (zh) * | 2021-02-03 | 2021-04-30 | 库尔勒同益工贸有限责任公司 | 钻井液用纤维聚合物堵漏剂及其制备方法 |
| CN113773816A (zh) * | 2021-10-20 | 2021-12-10 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种防漏失钻井液材料及其使用方法 |
| CN115386352A (zh) * | 2021-05-25 | 2022-11-25 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种控速堵漏浆及其制备方法和逐级堵漏方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2196516A1 (en) * | 2008-12-11 | 2010-06-16 | Services Pétroliers Schlumberger | Lost circulation material for drilling fluids |
| US7923413B2 (en) * | 2009-05-19 | 2011-04-12 | Schlumberger Technology Corporation | Lost circulation material for oilfield use |
-
2022
- 2022-09-06 CN CN202211082121.6A patent/CN115418203B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102216415A (zh) * | 2008-08-12 | 2011-10-12 | 路易斯安那州大学及农业和机械学院管理委员会 | 用作堵漏材料的热塑性纤维素纤维共混物 |
| CN103773334A (zh) * | 2013-12-31 | 2014-05-07 | 东营泰尔石油技术有限公司 | 堵漏增强剂 |
| CN112724946A (zh) * | 2021-02-03 | 2021-04-30 | 库尔勒同益工贸有限责任公司 | 钻井液用纤维聚合物堵漏剂及其制备方法 |
| CN115386352A (zh) * | 2021-05-25 | 2022-11-25 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种控速堵漏浆及其制备方法和逐级堵漏方法 |
| CN113773816A (zh) * | 2021-10-20 | 2021-12-10 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种防漏失钻井液材料及其使用方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Su, XM .Laboratory Study on a New Composite Plugging Material with High Bearing Strength and High-Temperature Resistance.《Journal of chemistry》.2020, * |
| 孙辉正.封堵型降滤失剂的制备与性能研究.《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》.2021,(第9期),第B019-155页. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115418203A (zh) | 2022-12-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN115418203B (zh) | 一种钻井液用纤维聚合物堵漏剂及其制备方法 | |
| CN111876140B (zh) | 双响应自降解暂堵剂及其制备方法 | |
| CN102443383A (zh) | 一种高失水、可硬化、成塞堵漏剂 | |
| WO2019018211A1 (en) | CIRCULATION LOSS MATERIAL (LCM) COMPOSITIONS COMPRISING PORTLAND CEMENT CLINKER | |
| EA006323B1 (ru) | Способ получения капсул с порошкообразным веществом для обработки подземных пластов | |
| CN105925253B (zh) | 低密度可酸溶固化堵漏剂 | |
| CN103937471A (zh) | 抗温钻井液随钻堵漏剂及其制备方法 | |
| US20170136604A1 (en) | Ultrafine abrasive biopolymer soft polishing film and manufacturing method thereof | |
| CN115260534B (zh) | 一种水泥基材料自修复微球及其制备方法和应用 | |
| CN105062439A (zh) | 一种高强度低密度管外封窜剂及其制备方法 | |
| CN101367633B (zh) | 一种混凝土用智能减缩剂及其制备方法和用途 | |
| CN112724946A (zh) | 钻井液用纤维聚合物堵漏剂及其制备方法 | |
| CN120272178B (zh) | 一种复合随钻防漏剂的制备方法及应用 | |
| CN109942739A (zh) | 一种水玻璃-丙烯酸盐复合凝胶堵水剂及其制备方法 | |
| CN104557136B (zh) | 一种岗石晶面剂及其制备方法 | |
| CN115340855A (zh) | 一种互穿网络凝胶调剖剂及其制备方法 | |
| CN106883832A (zh) | 一种环保型可控暂堵剂及其制备方法 | |
| CN115651421A (zh) | 一种缓释可控的注浆堵水材料及其制备方法和应用 | |
| CN109081656A (zh) | 一种用于墙面甩浆的浆料及其制备方法 | |
| CN108439450A (zh) | 一种建筑用纳米碳酸钙的制备方法 | |
| CN109777570A (zh) | 一种新型混凝土泵送管道润滑剂 | |
| CN109206109A (zh) | 一种堵漏剂及其制备方法和应用 | |
| CN110439498A (zh) | 一种采用可延迟吸水膨胀堵漏剂的中深井堵漏方法 | |
| CN115873435A (zh) | 一种聚合物水泥防水涂料及其制备工艺 | |
| CN104341604B (zh) | 一种易分散无粉尘瓜尔胶颗粒的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |