一种用于地质岩心钻探的堵漏材料的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明属于地质岩心钻探中的堵漏领域，具体涉及一种复合堵漏材料及其制备方 法和应用。
【背景技术】
[0002] 地层漏失是地质岩心钻探乃至石油、天然气、地热等所有钻探中经常遇到的共同 难题。由于地质岩心钻探在钻孔直径、钻进方法、钻进工艺及设备条件方面的特殊性，许多 在石油钻探顺利实施的堵漏技术却在地质钻探中无法使用。地质岩心钻探在钻遇裂缝性地 层、大孔隙性地层等地层时，往往会发生失返性恶性漏失。处理这类恶性漏失的方法有桥塞 堵漏、特种凝胶堵漏、水泥浆堵漏、化学堵漏等。其中，桥塞堵漏和特种凝胶堵漏是石油、天 然气钻井中应用广泛的堵漏技术，在处理泥页岩、砂岩地层的裂缝性漏失问题成功率高。
[0003] 桥塞堵漏技术，是将不同尺寸的材料(颗粒材料、纤维材料、薄片状材料)按照一定 的比例配合，在压差的作用下，迫使其进入漏失通道，利用这些物质的边锋与溶洞、裂缝、孔 隙的腔壁产生较大的摩擦、阻挂和滞留作用，形成网状架桥;进而利用小尺寸材料进行逐级 填充、密集堆砌，在漏失通道入口或通道内一定位置处形成致密封堵层，阻止钻井液进入地 层，达到堵漏和提高地层承压能力的目的。该技术在石油钻井实践中堵漏成功率较高，应用 比较广泛。
[0004] 在地质岩心钻探工程中，采用桥塞堵漏技术堵漏成功率低，原因在于:①地质钻探 钻孔一般较浅(几百米至二千米不等，大部分一千米左右）；②地质钻探采用的冲洗液密度 较低，一般不超过1.2g/cm 3。这两个原因致使钻孔内压差小，难以将桥塞堵漏材料压入漏失 通道，容易产生两个结果:①桥塞堵漏材料在漏失通道入口部位聚集停留，形成封堵层，表 现为冲洗液暂时停止漏失，随着钻进继续，在冲洗液冲刷作用或钻柱(钻头)机械作用下，封 堵层被破坏，漏失再次发生;②部分小尺寸桥塞堵漏材料进入漏失通道，但与漏失通道尺寸 不匹配，无法在漏失通道内驻留堆积形成封堵层，表现为堵漏失败，冲洗液继续漏失。因此， 桥塞堵漏技术直接用于地质岩心钻探工程中，堵漏成功率低，应用较少。
[0005] 特种凝胶堵漏技术，使用特种凝胶ZND进行堵漏。特种凝胶AND的结构使其溶液具 有特殊的性能特点，使其能够在地面管线钻具水眼及环空中容易流动，而进入漏层后粘度 迅速增加，流动阻力大，具有很强的粘弹性，可以占据漏失空间。特种凝胶ZND的堵漏原理： 将一定浓度的特种凝胶ZND浆液栗入井内，凝胶浆液进入漏层后自动停止流动，并充满漏失 裂缝、溶洞空间，且难与油、气、水相混合，形成能隔断地层内部流体与井筒流体的"凝胶段 赛"，该段塞具有足够的启动压力，大于井内正压差，从而起到堵漏的作用。（张新民，聂勋 勇，王平全，等.特种凝胶在钻井堵漏中的应用[J].钻井液与完井液，24(5):83-84.)
[0006] 特种凝胶ZND，其化学本质是在大分子链上引入特种功能单体的水溶性高分子材 料，在水溶液中，大分子链通过分子间相互作用自发地聚集，形成可逆的超分子结构一一动 态物理交联网络。特种凝胶ZND特殊聚合物是一种具有独特分子结构的高分子材料，其水溶 液具有剪切稀释特性，在高剪切速率下具有低的粘度，在低剪切速率下具有高的粘度。即在 地面管线、钻柱内流动时粘度低，容易流动，一旦进入地层漏失通道内，由于流速降低(剪切 速率降低），粘度增加，流动阻力相应增加。致使桥塞材料容易在地层漏失通道内驻留堆积， 不易被冲走。
[0007] 特种凝胶ZND堵漏技术需要使用大剂量、大栗量，并且井口需要封闭，利用泥浆栗 憋压迫使特种凝胶浆液进入漏失通道，才能达到堵漏的目的。在地质岩心钻探工程中，不能 采用石油钻井中特种凝胶ZND堵漏技术进行堵漏，原因在于:地质岩心钻探孔口不能封闭， 无法利用泥浆栗进行孔口憋压，迫使大剂量的特种凝胶浆液进入地层漏失通道而达到堵漏 的目的。若选用小剂量的特种凝胶ZND浆液（即浆液在孔口不憋压的情况下能自行进入地层 漏失通道)进行堵漏，则进入地层漏失通道特种凝胶ZND浆液的凝胶强度达不到封堵漏失通 道所需的强度要求。因此，特种凝胶ZND堵漏技术无法直接用于地质岩心钻探堵漏。
[0008] 综上，地质岩心钻探中，桥塞堵漏技术、特种凝胶ZND堵漏技术的堵漏成功率较低， 原因在于地质钻探钻孔一般较浅(几百米至两千米），冲洗液密度一般也较低，不能产生足 够的压差将桥塞堵漏材料或特种凝胶浆液压入裂缝，且孔口不能封闭，无法进行憋压作业； 致使桥塞堵漏材料或特种凝胶浆液要么不能进入裂缝，要么进入裂缝后不能驻留堆积形成 堵层或凝胶强度低。
[0009] 因此，针对桥塞堵漏技术、特种凝胶堵漏技术用于地质岩心钻探工程中堵漏成功 率低甚至无法应用的缺点，提供一种能适应地质岩心钻探特点的新型高效堵漏材料，在地 质岩心钻探现有技术条件下，能够提高地质岩心钻探恶性漏失堵漏的成功率，有效封堵漏 失地层的新型高效堵漏材料，对于减少地质岩心钻探恶性漏失，减少孔内复杂情况，加快地 质勘探进程，具有重要意义。
【发明内容】
[0010] 本发明提供了是一种具有剪切稀释特性的地质岩心钻探用堵漏材料。该堵漏材料 由特种凝胶ZND、桥塞材料和填充材料制备而成。
[0011]本发明所述的特种凝胶ZND，也称为凝胶材料ZND，或ZND，或聚合物;可源于购买于 四川光亚聚合物化工有限公司生产销售的产品"特种凝胶ZND-2"，也可参照中国专利申请 CN103289013A(公开日2013-09-11)公开的成分、配比及制备方法进行制备。
[0012]本发明所述的高失水堵漏材料DTR，可购买于中国地质科学院成都探矿工艺研究 所生产销售的DTR堵漏剂。
[0013] 具体的，该堵漏材料以质量份数计，包括3-5份聚合物，45-47份桥塞材料，47-50份 填充材料;其中所述聚合物为特种凝胶ZND，桥塞材料为碳酸钙颗粒和核桃壳，填充材料为 高失水堵漏材料DTR，以及该堵漏材料用于地质岩心钻探堵漏的应用。
[0014] 进一步的，所述聚合物特种凝胶ZND的剪切速度在300~500s-1范围内时，粘度为 100~200mPa · S，特种凝胶ZND的剪切速度5~l〇S4范围内时，粘度范围为5~10Pa · S;管内 流动的剪切速度一般在300~500JT1内，漏失通道内流动的剪切速度一般在5~ΙΟ?Γ 1范围 内。
[0015] 进一步的，所述桥塞材料中，碳酸钙颗粒的粒径< 2mm，其中以质量份数计，粒径2 ~0.85mm碳酸f丐颗粒:粒径<0.85mm的碳酸f丐颗粒= 9:7;核桃壳的粒径< 4mm，其中以质量 份数计，粒径4~3mm核桃壳:粒径3~2mm核桃壳=7:8，碳酸|丐颗粒与核桃壳的质量比为3: 2。碳酸钙颗粒与核桃壳均具有较高的硬度，在压差作用下不容易被压碎，且颗粒棱角分明， 颗粒之间摩擦力大，在尺寸与漏失通道匹配的情况下，容易在漏失通道内驻留堆积。将碳酸 钙颗粒与核桃壳过筛，根据地层漏失通道尺寸选择相应的目数范围。
[0016] 进一步的，填充材料高失水堵漏材料DTR，由粉状硅藻土、柔性纤维及助滤剂组成； 主体材料是硅藻土，起填充桥塞颗粒之间孔隙，提高桥塞体的致密性;柔性纤维主要起拉筋 加强作用，增强填充材料之间、填充材料与桥塞材料之间的相互作用，提高桥塞体的整体 性;助滤剂主要作用是保持填充材料的高滤失率，在压差的作用下，迅速失水，加快填充材 料在桥塞体内部及表面形成致密屏蔽层。
[0017] 本发明优选的堵漏材料，以质量份数计，由3份聚合物、45份桥塞材料、47份填充材 料组成;或者以质量份数计，由5份聚合物、45份桥塞材料、50份填充材料组成