高温高压钻井用堵漏材料的制备及性能研究

作者：郭锦棠; 杜江波; 冯杰; 张志磊; 张航; 封江辉; 闫熙博^*

来源：天津大学学报 (自然科学与工程技术版), 2021, 54(06): 593-598.

• 井漏
• 钻井
• 堵漏材料
• 耐高温高压

井漏是钻井过程中经常发生的事故,因此需要开发堵漏材料对井漏进行相应的处理.然而许多研究只关注封堵材料本身,却忽略了堵漏材料的当量密度会对地层承压能力等后果的影响.此外,随着钻井深度的不断增加,地层温度较高,地层压力较大,对堵漏材料的耐高温高压性能提出了更高要求.以环氧树脂E-51为主要堵漏材料,聚乙二醇200作为固化剂的良溶剂和环氧树脂的稀释剂,重晶石为加重剂,可使环氧树脂基堵漏材料的密度在一定的密度范围内可调,最高可达2.0 kg/m3.该堵漏材料是在热潜固化剂Q-500和促进剂SH-A100的存在下制备的,可用于原位封堵与温度有关但不敏感的地层.经过相关测试表明:该材料在质量分数为10%的盐酸、氢氧化钠和氯化钠水溶液中具有良好的稳定性,暴露24 h后的失重率小于1%,具有良好的化学稳定性;热失重曲线表明,材料可在230℃以上才发生分解,耐温性良好;抗压强度可达到30 MPa以上;在材料中加入质量分数为2%的稳定剂可显著降低因重晶石和树脂密度相差较大而在体系中的沉降,也可以保证树脂体系能够具有良好的流动性;SEM结果表明,聚乙二醇200的加入可以改变树脂的断裂行为,由脆性向韧性转变,稳定剂包覆在树脂表面;与常规堵漏材料相比,环氧树脂基堵漏材料具有良好的耐高温和耐高压性能,可作为一种具有较高应用潜力的堵漏材料.

• 单位
  天津大学; 中国石油集团工程技术研究院