(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210790532.4 (22)申请日 2022.07.05 (71)申请人 中国石油大 学 （华东） 地址 266580 山东省青岛市黄岛区长江西 路66号 (72)发明人 杨景斌　白英睿　张启涛　吕开河　 王金堂　刘城彤　朱跃成　廖波　 (74)专利代理 机构 济南金迪知识产权代理有限 公司 37219 专利代理师 王素平 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) E21B 33/13(2006.01) (54)发明名称 一种裂缝性地层用超分子凝胶堵漏剂的浓 度及粒径的优选方法 (57)摘要 本发明提供了一种裂缝性地层用超分子凝 胶堵漏剂的浓度及粒径的优选方法， 选取不同粒 径的超分子凝胶堵漏剂， 确定每一种粒径的超分 子凝胶堵漏剂的浓度与裂缝最高封堵压力的关 系， 得到不同粒径的超分子凝胶堵漏剂的优选浓 度， 从而确定了不同粒径的超分子凝胶堵漏剂的 组合方式； 之后通过确定不同粒径组合的超分子 凝胶堵漏剂与裂缝最高封堵压力之间关系， 完成 不同粒径组合的超分子凝胶堵漏剂 浓度的选择， 进而完成不同粒径的超分子凝胶堵漏剂浓度的 优选。 本发 明的浓度及粒径的优选方法有助于超 分子凝胶堵漏剂在裂缝性漏失地层中实现自适 应封堵， 增加承压封堵能力， 为裂缝性地层用超 分子凝胶堵漏剂的浓度和粒径的选择提供理论 支持。 权利要求书2页 说明书8页 附图2页 CN 115146465 A 2022.10.04 CN 115146465 A 1.一种裂缝性 地层用超分子 凝胶堵漏剂的浓度及粒径的优选方法， 包括 步骤如下： (1)确定模拟裂缝岩心模型； (2)将相同粒径的超分子凝胶堵漏剂颗粒分散于水基钻井液中分别配制不同浓度的超 分子凝胶堵漏剂分散液； 分别测试所制备的超分子凝胶堵漏剂分散液的裂缝最高封堵压 力， 绘制超分子凝胶堵漏剂分散液浓度与裂缝最高封堵压力的关系曲线， 拟合得到超分子 凝胶堵漏剂分散液浓度与裂缝最高封堵压力的关系式， 计算得到该粒径下超分子凝胶堵漏 剂的优选浓度； (3)变化步骤(2)中超分子凝胶堵漏剂颗粒的粒径大小， 重 复步骤(2)， 分别得到不同粒 径超分子 凝胶堵漏剂颗粒的优选浓度； (4)将不同粒径的超分子凝胶堵漏剂颗粒按照质量比为其优选浓度比的比例混合后分 散于水基钻井液中， 分别配制总质量浓度不同的不同粒径组合的超分子凝胶堵漏剂分散 液； 分别测试所制备 的超分子凝胶堵漏剂分散液 的裂缝最高封堵压力， 绘制超分子凝胶堵 漏剂浓度与裂缝最高封堵压力的关系曲线， 拟合得到超分子凝胶堵漏剂浓度与裂缝最高封 堵压力的关系式； (5)根据钻井液在实际堵漏施工 中承压堵漏要求， 确定需要达到的承压堵漏强度， 代入 上述步骤(4)中的关系式， 即可算出可达到此堵漏强度的不同粒径组合的超分子凝胶堵漏 剂的总质量浓度， 根据质量比计算出不同粒径的超分子凝胶堵漏剂的使用浓度， 进而完成 不同粒径的超分子 凝胶堵漏剂浓度的优选 。 2.根据权利要求1所述裂缝性地层用超分子凝胶堵漏剂的浓度及粒径的优选方法， 其 特征在于， 步骤(2)中所述超分子凝胶堵漏剂分散液的浓度选择范围为1～12％， 超分子凝 胶堵漏剂分散液的浓度在上述范围内均匀取值。 3.根据权利要求1所述裂缝性地层用超分子凝胶堵漏剂的浓度及粒径的优选方法， 其 特征在于， 步骤(2)中所述超分子凝胶堵漏剂分散液的裂缝最高封堵压力的测试方法包括 步骤： 利用高温高压动态堵漏评价装置， 设置温度为模拟地层温度， 加围压至20MPa； 向裂缝 岩心中注入模拟钻井液直至饱和， 之后 将配制好的超分子凝胶堵漏剂分散液注入到裂缝岩 心中， 直至裂缝出口完全产出凝胶溶液而不再有 水产出； 静置30 分钟后， 向裂缝岩心中反向 注入模拟钻井液， 使用数据软件实时记录注入压力变化， 裂缝模型出 口端漏失时的最高压 力即为超分子 凝胶堵漏剂的裂缝最高封堵压力。 4.根据权利要求1所述裂缝性地层用超分子凝胶堵漏剂的浓度及粒径的优选方法， 其 特征在于， 步骤(2)中， 超分子凝胶堵漏剂分散液浓度与裂缝最高封堵压力的关系曲线的绘 制以及关系式的拟合步骤为： 绘制超分子凝胶堵漏剂分散液浓度与裂缝最高封堵压力关系 的散点图； 散点图中快速上升段的第一个点定义为第一拐点 Ⅰ点， 将快速上升后趋于平稳的 第一个点定义为第二拐点 Ⅱ点， 对快速上升阶段第一拐点 Ⅰ点和趋于平稳阶段的第二拐点 Ⅱ点之间的散点进行直线线性拟合， 绘制超分子凝胶堵漏剂分散液浓度与裂缝最高封堵压 力关系的散点图； 散点图上快速上升段的第一个点定义为第一拐点 Ⅰ点， 将快速上升后趋于 平稳的第一个点定义为第二拐点 Ⅱ点， 对该上升段散点进行直线线性拟合， 以最小的拟合 度值R2(R2≥0.95)为标准， 若散点拟合度值R2＜0.95时， 则 Ⅰ点右移， 重新与 Ⅱ点之间的散点 进行直线线性拟合， 直到R2≥0.95为止， 选取右移之后的点为第一拐点， 将第一拐点与第二 拐点之间的散点进行直线线性拟合得到超分子凝胶堵漏剂分散液浓度与裂缝最高封堵压权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115146465 A 2力之间的关系式； 若散点拟合度值R2≥0.95时， 则 Ⅰ点左移， 重新与 Ⅱ点之间的散点进行直 线线性拟合， 直到R2＜0.95为止， 选取R2≥0.95时最左侧的点为第一拐点， 将第一拐点与第 二拐点之间的散点进行直线线性拟合得到超分子凝胶堵漏剂分散液浓度与裂缝最高封堵 压力之间的关系式； 拟合 直线与横坐标(质量浓度)的交点 为超分子 凝胶堵漏剂优选浓度。 5.根据权利要求1所述裂缝性地层用超分子凝胶堵漏剂的浓度及粒径的优选方法， 其 特征在于， 步骤(3)中所述超分子凝胶堵漏剂的粒径 为4～200目， 超分子凝胶堵漏剂的粒径 在上述范围内均匀取值。 6.根据权利要求1所述裂缝性地层用超分子凝胶堵漏剂的浓度及粒径的优选方法， 其 特征在于， 步骤(4)中所述超分子凝胶堵漏剂分散液的裂缝最高封堵压力的测试方法与步 骤(2)中相同。 7.根据权利要求1所述裂缝性地层用超分子凝胶堵漏剂的浓度及粒径的优选方法， 其 特征在于， 步骤(4)中， 不同粒径组合的超分子凝胶堵漏剂分散液的质量浓度选择范围与步 骤(2)相同。 8.根据权利要求1所述裂缝性地层用超分子凝胶堵漏剂的浓度及粒径的优选方法， 其 特征在于， 步骤(4)中， 不同粒径组合的超分子凝胶堵漏剂 颗粒分散液的质量浓度选择范围 与步骤(2)相同。 9.根据权利要求1所述裂缝性地层用超分子凝胶堵漏剂的浓度及粒径的优选方法， 其 特征在于， 步骤(2)、 (4)中的拟合方法均为 最小二乘法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115146465 A 3