專利名稱：一種測試注入壓力對超強吸水樹脂堵漏效果影響的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種測試注入壓力對超強吸水樹脂堵漏效果影響的方法。
背景技術：
鉆井液漏失是鉆井作業(yè)中一種常見的井下復雜情況。井漏可以發(fā)生在淺、中及深部地層，也可以在不同地質(zhì)年代的地層中發(fā)生，而且各類巖性的地層中都可能出現(xiàn)。有的井漏只是泥漿池液面緩慢下降，而有的則有進無出，一旦發(fā)生漏失，不僅延誤鉆井作業(yè)時間， 延長鉆井周期，損失鉆井液，損害油氣層，干擾地質(zhì)錄井工作，而且還可能引起井塌、卡鉆、 井噴等一系列復雜情況與事故，甚至導致井眼報廢，造成重大的經(jīng)濟損失。因此，在鉆井作業(yè)中應盡量避免井漏的發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計，全世界井漏發(fā)生率約占總井數(shù)的百分之二十到百分之二十五，全球石油行業(yè)中每年因為井漏而耗費的資金高達數(shù)億元。我國大多數(shù)油田都不同程度地存在井漏問題，最為突出的是川東和川南地區(qū)，每年堵漏耗時約占總鉆井時間的5 8%。同時還要消耗大量的鉆井液和堵漏材料，使鉆井成本大幅度上升。如前些年川東地區(qū)年損失泥漿量為 8000 13000m3，年發(fā)生井漏約200井次，損失時間14 35個鉆機月，年直接耗損400 600萬元。井漏問題是鉆井工作長期存在且未能很好解決的技術難題，堵漏技術是鉆井工程界長期研究的重要課題。近年來堵漏技術有了較大的發(fā)展，國內(nèi)外各油田均總結(jié)出了適合本地區(qū)特點的堵漏工藝技術，堵漏材料的品種不斷增多，堵漏成功率也在不斷提高。盡管如此，由于各地區(qū)地層巖性變化，孔隙、裂縫、溶洞發(fā)育情況不同，井漏的原因復雜、漏失類型不同，制約因素較多，而且堵漏技術的針對性較強，至今很難用一個通用的模式來進行防漏和堵漏。特別是鉆裂縫性地層井漏問題更為嚴重。據(jù)不完全統(tǒng)計，國內(nèi)裂縫性復雜地層的儲量約占總儲量的50%，但是因為地層裂縫、孔洞發(fā)育，漏失問題很難解決， 造成的損失及其嚴重。因此，裂縫性復雜地層的惡性漏失問題已經(jīng)成為鉆井界關注的重點。關于超強吸水樹脂的研究，國外起步較早，其中成效最大的是美國和日本，其次是德國和法國。而國內(nèi)相對的研究要晚幾十年，但是在近些年來，相關的技術層出不窮，各方都在全心致力于研究。1961年，美國農(nóng)業(yè)部北方研究所從淀粉接枝丙烯腈開始，對超強吸水樹脂進行研究，隨后此類研究越來越深入，60年代末至70年代，成功地開發(fā)了超強吸水樹脂。此后，德國、法國等世界各國對超強吸水性樹脂的品種、制造方法、性能和應用領域等方面進行了大量的研究工作，取得了成果。80年代開始出現(xiàn)用其他天然化合物衍生物經(jīng)化學反應制取吸水性物質(zhì)。隨著高吸水性樹脂合成和應用研究的展開，其成型加工技術也相應發(fā)展。吸水性復合材料在20世紀80年代產(chǎn)生，由于它能改善超強吸水性樹脂的耐鹽性、吸水速度、吸水后水凝膠的強度等許多性能，所以發(fā)展迅速。到90年代初，更是突飛猛進。近年已開始研究吸水性樹脂的共混。這些為發(fā)展高吸水性樹脂提供了更加廣闊的前景。
1985年世界生產(chǎn)高吸水性樹脂的主要公司只有13家，至1995年國外研究和生產(chǎn)的公司竟達近50家。日本是世界上最大的超強吸水樹脂生產(chǎn)和研究國。隨后又與美國、德國等其他國家合作，超強吸水樹脂技術不斷迅猛增長。對于超強吸水樹脂理論的研究，20世紀50年代Flory的吸水理論為吸水性高分子的發(fā)展奠定了理論基礎。自60年代超強吸水性樹脂開始投產(chǎn)之后，隨著它的快速發(fā)展，人們越來越感到需要進一步深入研究超強吸水性樹脂的指導性理論。70年代末各國相繼開始重視其研究。特別是日、美等國，在吸水理論、吸水結(jié)構以及高分子水凝膠等方面進行了較有成效的理論研究，有了新的發(fā)展。超強吸水樹脂吸水性強，可吸收自身體積幾十至幾千倍的水，能生物降解，應用廣泛，從全球的環(huán)境因素考慮也是一個好的選擇。攜帶液抑制吸水聚合物膨脹，將混合液泵如漏層后注水，使其膨脹，從而封堵漏失層，特別是針對嚴重的裂縫性漏失情況，此技術已在井上成功應用。國外在超強吸水樹脂堵漏技術上起步早，成果多，相關技術實例也很多。超強吸水樹脂在石油工業(yè)領域逐漸普及，有關油田化學應用高分子吸水樹脂的研究也已經(jīng)引起油田工作者的重視。特別是在油氣田鉆探中用作化學堵漏材料，化學堵漏在油氣田鉆探過程中是一種重要的技術措施。從80年代以來的發(fā)展來看，已經(jīng)取得了不錯的成績。目前，現(xiàn)場已開發(fā)應用的高分子吸水樹脂類的堵漏劑有SYZ，PAT和TP-9010型品牌， JPD吸水膨脹聚合物，WS-I型凝膠堵漏劑，WEA-I延遲膨脹顆粒堵漏劑。此外，超強吸水樹脂在油氣田地面管輸建設中可作密封材料；在鉆探中作鉆井液處理劑，可作為鉆頭的潤滑劑和鉆井液的凝膠劑；在油田化學其他專業(yè)領域中的應用，因其性能顯著，如三次采油，油氣田廢水處理水基壓裂液、酸化壓裂液中作凝膠劑，壓井液的固化劑等?？傊瑥娢畼渲陌l(fā)展還只是在近幾十年。無論從產(chǎn)品的種類及數(shù)量，或者從加工和應用以及理論研究的情況來看，都獲得了巨大的發(fā)展。因為高分子吸水樹脂奇特的性能和可觀的應用前景，30年來發(fā)展極其迅速，由一般的應用性能、功能，向智能化多功能材料高層次開發(fā)發(fā)展，其應用領域已經(jīng)滲透到國民經(jīng)濟的各行各業(yè)。特別是在油田化學中是一個新的應用研究方向，具有良好的應用前景。注入壓力隨著巖石孔隙的變小而增加，當砂粒直徑較小時，需要很大的注入壓力才能達到較好的封堵效果。也就是說，超強吸水樹脂本身是一種粘彈性體，受壓可以產(chǎn)生變形，同時與孔道匹配達到封堵作用。超強吸水樹脂只有進入孔道才能達到封堵作用，所以， 當超強吸水樹脂顆粒相對孔道直徑較大時，需要的外力要大，但并不是越大越好，就如本實驗中，當注入壓力2MPa時，封堵失敗，也就是說過大的壓力會將超強吸水樹脂完全的擠出， 則失去了封堵意義；反之，當砂粒直徑較大時，則不需要很大的注入壓力就能將超強吸水樹脂壓入孔道。但是注入壓力還要結(jié)合具體的承壓情況來選擇。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的缺點和不足，提供一種測試注入壓力對超強吸水樹脂堵漏效果影響的方法，該測試方法能快速測出不同注入壓力對超強吸水樹脂堵漏效果的影響，測試精度高，測試步驟簡單，為超強吸水樹脂應用于堵漏提供了理論基礎。本發(fā)明的目的通過下述技術方案實現(xiàn)一種測試注入壓力對超強吸水樹脂堵漏效果影響的方法，包括以下步驟(a)制取超強吸水樹脂樣品備用；(b)選取一定量的超強吸水樹脂樣品；(c)以不同的注入壓力，分別將超強吸水樹脂樣品與井漿混合堵漏劑注入相同巖心砂粒直徑的巖心；(d)記錄封堵時間和漏失量，待其不漏后，靜置一段時間，然后測得承壓能力；(e)根據(jù)測得的封堵時間、漏失量和承壓能力，分析出注入壓力對超強吸水樹脂堵漏效果的影響，進而確定出最佳的注入壓力。所述步驟(b)中，選取的超強吸水樹脂樣品的粒徑大于40目。所述步驟(C)中，巖心砂粒的直徑分別為10 6目。所述步驟(d)中，靜置時間為30分鐘。所述步驟(c)中，注入壓力分別為0. 7MPa、l. OMPaU. 5MPa或2. OMPa0綜上所述，本發(fā)明的有益效果是能快速測出不同注入壓力對超強吸水樹脂堵漏效果的影響，測試精度高，測試步驟簡單，為超強吸水樹脂應用于堵漏提供了理論基礎。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不僅限于此。實施例本發(fā)明涉及的一種測試注入壓力對超強吸水樹脂堵漏效果影響的方法，其具體步驟如下(a)制取超強吸水樹脂樣品備用；(b)選取一定量的超強吸水樹脂樣品；(c)以不同的注入壓力，分別將超強吸水樹脂樣品與井漿混合堵漏劑注入相同巖心砂粒直徑的巖心；(d)記錄封堵時間和漏失量，待其不漏后，靜置一段時間，然后測得承壓能力；(e)根據(jù)測得的封堵時間、漏失量和承壓能力，分析出注入壓力對超強吸水樹脂堵漏效果的影響，進而確定出最佳的注入壓力。所述步驟(b)中，選取的超強吸水樹脂樣品的粒徑大于40目。所述步驟(C)中，巖心砂粒的直徑分別為10 6目。所述步驟(d)中，靜置時間為30分鐘。所述步驟(c)中，注入壓力分別為0. 7MPa、l. OMPaU. 5MPa或2. OMPa0通過上述方法測得的結(jié)果如表1所示
權利要求
1.一種測試注入壓力對超強吸水樹脂堵漏效果影響的方法，其特征在于，包括以下步驟(a)制取超強吸水樹脂樣品備用；(b)選取一定量的超強吸水樹脂樣品；(c)以不同的注入壓力，分別將超強吸水樹脂樣品與井漿混合堵漏劑注入相同巖心砂粒直徑的巖心；(d)記錄封堵時間和漏失量，待其不漏后，靜置一段時間，然后測得承壓能力；(e)根據(jù)測得的封堵時間、漏失量和承壓能力，分析出注入壓力對超強吸水樹脂堵漏效果的影響，進而確定出最佳的注入壓力。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種測試注入壓力對超強吸水樹脂堵漏效果影響的方法，其特征在于，所述步驟(b)中，選取的超強吸水樹脂樣品的粒徑大于40目。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種測試注入壓力對超強吸水樹脂堵漏效果影響的方法，其特征在于，所述步驟(c)中，巖心砂粒的直徑分別為10 6目。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種測試注入壓力對超強吸水樹脂堵漏效果影響的方法，其特征在于，所述步驟(d)中，靜置時間為30分鐘。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種測試注入壓力對超強吸水樹脂堵漏效果影響的方法，其特征在于，所述步驟(c)中，注入壓力分別為0. 7MPa、l. OMPaU. 5MPa或2. OMPa0
全文摘要
本發(fā)明公開了一種測試注入壓力對超強吸水樹脂堵漏效果影響的方法。該測試注入壓力對超強吸水樹脂堵漏效果影響的方法包括選取超強吸水樹脂樣品；以不同的注入壓力分別將超強吸水樹脂樣品注入相同巖心砂粒直徑的巖心；記錄封堵時間和漏失量，然后測得承壓能力；根據(jù)測得的封堵時間、漏失量和承壓能力，分析出注入壓力對超強吸水樹脂堵漏效果的影響，進而確定出最佳的注入壓力。本發(fā)明能快速測出不同注入壓力對超強吸水樹脂堵漏效果的影響，測試精度高，測試步驟簡單，為超強吸水樹脂應用于堵漏提供了理論基礎。
文檔編號G01N3/08GK102466592SQ201010558700
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月18日 優(yōu)先權日2010年11月18日
發(fā)明者常萍 申請人:常萍