[發明專利]一種油氣儲層保護的鉆井完井液

有效

• 申請號: 201010552940.3
• 申請日: 2010-11-22
• 公開（公告）號: CN102477288A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發明（設計）人: 柯揚船;李碩娜
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: C09K8/24
• 分類號: C09K8/24;C09K8/42;E21B33/13
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及在石油工程中油氣儲層保護應用的鉆井液完井液組合物，特別涉及用于裂縫-孔隙型儲層的一種聚丙烯納米復合超短纖維處理劑的鉆井液完井液組合物及其制備方法。

背景技術

隨著油氣儲層埋藏深度或所處層位越來越深，儲層地層主要呈現孔隙與裂縫共存或裂縫特征。裂縫性油氣藏是開發難度較大的油氣藏，且所占開采比重呈日益增長的趨勢。全世界經濟產能效益最好的油藏是裂縫性油氣藏，裂縫成為與井筒溝通的良好滲流通道。但是鉆遇裂縫油藏的儲層時，鉆井液會沿裂縫侵入造成污染，裂縫被深度堵塞。裂縫一旦污染，對儲層的破壞是不可逆的。采用現有的保護裂縫性儲層方法，油氣采出率低。以鉆井完井液形成屏蔽環的方法保護儲層具有穩定性差，流體侵入深，滲透率恢復值低的問題，嚴重影響油井產能和產出效率。

有效保護裂縫性儲層需優選鉆井完井液助劑材料。現有理想充填型鉆井液(王利國，鄢捷年，馮文強.中國石油大學學報(自然科學版).2007，31(3)：73～76.)采用各種尺寸碳酸鈣顆粒助劑材料，以封堵保護儲層，但該材料不易級配，封堵強度差，也不易在生產階段及時解除堵塞，造成新的污染。現有技術中，上海石化公司制備出多種超短纖維(林族，王鳴義，吳以準等.產業用紡織品.2006，7：4～5.)，主要用于制造無紡布、過濾材料以及紙張、混凝土、涂料的纖維增強材料。

超短纖維是一類長度小于20毫米的切斷纖維。現有技術采用聚丙烯材料制備超短纖維，具有很好的力學性能、耐化學侵蝕、韌性高。但聚丙烯分子不帶極性基團、表面呈化學惰性和憎水性，該超短纖維在鉆井液的助劑應用中存在粘結性、抗蠕變性差和濾失性大的缺點。

現有復雜油氣儲層保護對鉆井完井液處理劑有新要求，所用的纖維應具有較高的強度、懸浮與分散性。其次，該超短纖維助劑材料鉆井完井液在地下高溫高壓下，應保持懸浮滲透性、抗高溫及抗降解性，該超短纖維鉆井完井液組合物在地下儲層形成封堵保護，鉆井完井液中的其他顆粒填充到架橋纖維網絡中，形成低滲透性穩定性堵塞，有效防止鉆井液的深度侵入。再次，該超短纖維應具有較高的表面吸附活性、封堵穩定性，在裂縫性或裂縫-孔隙共存的儲層，迅速建立高效油氣流通道而保護儲層。最后，這種超短纖維表面應具有親油可調與降失水的綜合特性，不影響鉆井液流動性、生產階段的油氣流動性及增產。

顯然，現有技術中的常規超短纖維，不能滿足這些儲層封堵保護對纖維材料使用性能的特殊要求，即現有短纖維不能直接用于油氣層的儲層保護，不能產生所期待的增產增儲效果。

發明內容

為了使用超短纖維進行油氣儲層保護，應設計超短纖維具有高活性表面及纖維表面特性可調控。本發明采用聚丙烯納米復合超短纖維，制備鉆井完井液組合物，其特征是超短纖維作為橋堵粒子用于儲層保護技術，在裂縫性或裂縫-孔隙性共存的儲層，快速高效地產生網絡架橋封堵保護體系。

本發明提供的聚丙烯納米復合超短纖維，其特征是采用氧化反應法和接枝反應法，對該纖維進行表面改性，提高聚丙烯納米復合超短纖維鉆井完井液組合物的分散性、抗高溫與抗鹽性。

本發明所述的聚丙烯納米復合超短纖維表面改性，其特征是向纖維分子鏈或表面引入活性基團，提高其表面親水性、界面結合力。

本發明所述的改性纖維接枝率的測定方法，其特征是采用滴定法。準確稱取0.5g純接枝物，在120℃下溶于50mL二甲苯中。溶液冷卻至70℃時加入濃度為0.05mol/L的氫氧化鉀-乙醇溶液2mL，搖勻使其充分反應。以酚酞為指示劑，用0.05mol/L的鹽酸-異丙醇溶液滴至無色，30min不變色視為終點，記錄所消耗的鹽酸-異丙醇溶液體積V1。接枝率G_d按下式計算：

Gd=(C2V2-C1V1)·MW×100%]]>