[發(fā)明專利]一種抗高溫油氣井固井用基液及制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910076124.7
• 申請(qǐng)日: 2009-01-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101775273A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周仕明;王其春;周體秋;丁士東;趙艷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司石油勘探開(kāi)發(fā)研究院
• 主分類號(hào): C09K8/40
• 分類號(hào): C09K8/40;C09K8/52;C09K8/035
• 代理公司: 北京思創(chuàng)畢升專利事務(wù)所 11218
• 代理人: 趙宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種油氣井固井用油井外加劑，更進(jìn)一步地說(shuō)，是涉及一種抗 高溫油氣井固井用基液及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

大多數(shù)鉆井液，不論水基鉆井液，還是油基鉆井液與水泥漿都是不相容的。 在固井施工中，如果水泥漿與鉆井液直接接觸，鉆井液將發(fā)生水泥侵，水泥漿 相將受到鉆井液污染產(chǎn)生粘稠的團(tuán)塊狀絮凝物質(zhì)。因此在油田固井作業(yè)中，主 要依靠隔離液隔離鉆井液和水泥漿，避免水泥漿因鉆井液接觸污染而提前稠化 或絮凝稠化；而且隔離液中的懸浮粒子能夠沖蝕、清除絮凝或膠凝在套管壁和 井壁上的鉆井液和濾餅；有效地控制不穩(wěn)定地層的垮塌，為弱地層、漏失地層 和要求低失水的地層提供緩沖作用；將鉆井液在管壁和井壁表面形成的親油環(huán) 境轉(zhuǎn)為親水環(huán)境，有效地提高水泥漿在管壁和井壁表面的膠結(jié)質(zhì)量。

隔離液主要用于隔離和塞流驅(qū)替鉆井液，調(diào)整其流動(dòng)性，可用于紊流頂替。 隔離液可分為粘性隔離液和紊流隔離液，用來(lái)塞流頂替和紊流頂替。對(duì)化學(xué)隔 離液始于70年代初期，自80年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)報(bào)道了一些適合我國(guó)具體情況的 隔離液。國(guó)內(nèi)的隔離液體系種類比較少，大多數(shù)屬于沖洗液，不能加重，起不 到隔離作用，不能保持井內(nèi)壓力平衡。而能夠加重的隔離液也主要應(yīng)用在淺井 固井，應(yīng)用溫度范圍一般不超過(guò)90℃，溫度再高，隔離液就會(huì)失去穩(wěn)定性，加 重劑沉淀，不能保持其密度、塑性粘度和動(dòng)切力，不能確保鉆井液與水泥漿有 效隔離，影響對(duì)鉆井液的頂替效率和水泥環(huán)強(qiáng)度。

目前國(guó)內(nèi)粘性隔離液體系普遍存在抗溫性能不夠，在一些深井應(yīng)用中，其 中的增粘材料在高溫下易發(fā)生分子鏈氧化斷裂，致使其粘度急劇下降，完全起 不到懸浮粒子、沖刷泥餅的作用；或者不適用于鹽水體系，在礦化度較高的環(huán) 境中性能指標(biāo)急劇下降，也無(wú)法達(dá)到其隔離液的功效；并且懸浮穩(wěn)定性能不好， 很難達(dá)到所要求的密度設(shè)計(jì)要求。

發(fā)明內(nèi)容：

針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，為適應(yīng)油田開(kāi)發(fā)應(yīng)用的需要，本發(fā)明的目的 是提供一種可制備耐高溫，抗鹽性能良好且密度可任意調(diào)節(jié)的隔離液體系的基 液。

本發(fā)明的另一目的是提供上述基液的制備方法。

本發(fā)明的再一目的是提供上述基液的應(yīng)用，即由上述基液制備的耐高溫， 抗鹽性能良好且密度可任意調(diào)節(jié)的隔離液、沖洗液等。

本發(fā)明所述的一種抗高溫油氣井固井用基液，主要包含有以下組分：a.水、 b.高分子增粘劑、c.表面活性劑、d.頁(yè)巖穩(wěn)定劑、e.高溫穩(wěn)定劑。

以上所述的水沒(méi)有特殊的種類限制，可以是自來(lái)水，也可以是蒸餾水、地 層水、河水等。

以上所述高分子增粘劑主要起增粘作用，選自生物膠(生物高分子聚合物)、 高分子纖維類聚合物中的至少一種，優(yōu)選自黃原膠、高分子纖維素中的至少一 種。其中高分子纖維素的分子結(jié)構(gòu)同式如下：

高分子纖維素更優(yōu)選自羧甲基纖維素(CMC)、羥乙基纖維素(HEC)、羥 丙基甲基纖維素(HPMC)中的至少一種。屬于高分子纖維類，它們有更好的降 失水效果，能使水增粘，減少基液的膠凝或稀薄化。本發(fā)明的基液中高分子增 粘劑主要起到交聯(lián)和螯合作用。所述高分子增粘劑以組分a的水為100重量份 數(shù)計(jì)，為6～20份，優(yōu)選為10～15份。

以上所述表面活性劑為陰離子的表面活性劑，優(yōu)選自烷基酚聚氧乙烯醚 (OP-10)、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉中的至少一種。陰離子表面活性 劑可包圍分散的粘土粒子，使之由于靜電斥力而不互相聚集，防止固相顆粒沉 降和堆積，從而達(dá)到清洗井壁油膜和乳化作用，使井內(nèi)成為水潤(rùn)濕相，有助于 水泥與地層和套管膠結(jié)。所述表面活性劑以組分a的水為100重量份數(shù)計(jì)，為1～ 8份，優(yōu)選為2～3份。

以上所述頁(yè)巖穩(wěn)定劑為堿土金屬鹽、褐煤中的至少一種，優(yōu)選自氯化鉀、 褐煤、硝酸鈉、硫酸鎂中的至少一種。現(xiàn)有技術(shù)中的褐煤的組分參數(shù)一般為： 水分Mad(％)：7.47～15.39，灰分Ad(％)：9.08～47.80，揮發(fā)分Vdaf(％)：43.76～ 57.88，硫分St，d(％)：0.66～3.90，發(fā)熱量Qbad(mj/kg)：12.8～22.1。堿土金屬 鹽可起到阻礙造漿作用，使井壁不致于垮塌，同時(shí)起到穩(wěn)定井壁的作用。所述頁(yè) 巖穩(wěn)定劑以組分a的水為100重量份數(shù)計(jì)，為1～8份，優(yōu)選為2～3份。