[發明專利]無固相抗鹽清潔型固井隔離液及其制備方法

無效

• 申請號: 201310733500.1
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN103756653A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 孫勤亮;付家文;劉文明;侯占東;康紅長;尹偉;宋國平
• 申請（專利權）人: 中國石油集團渤海鉆探工程有限公司
• 主分類號: C09K8/40
• 分類號: C09K8/40
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 陳昌娟

技術領域

本發明涉及石油鉆井領域，特別是涉及一種無固相抗鹽清潔型固井隔離液及其制備方法。

背景技術

在固井作業中，需要用水泥漿頂替鉆井液在井壁與套管之間形成水泥環，以起到支撐套管和封固地層的作用。優秀的固井作業不僅需要施工過程順利進行，而且水泥環與地層、套管之間應有效地密封膠結，防止不同的油層、氣層、水層相互竄通，在保證正常開采的同時盡可能延長油氣井的開采壽命。

然而在水泥漿頂替鉆井液的過程中往往會出現一些復雜情況影響施工的順利進行，甚至影響后期開采作業。主要表現在以下兩個方面：

1）水泥漿體系與大多數鉆井液體系相容性差，頂替過程中水泥漿與鉆井液混合后，混漿段流體摩阻增大，導致泵壓提高，使薄弱地層出現被壓漏的風險。鉆井液中的一些化學成分還可能縮短水泥漿的稠化時間，造成施工作業不能順利進行。

2）在泥漿循環過程中，鉆井液易于黏附在井壁形成虛泥餅，不利于水泥與井壁間的膠結，影響固井質量。尤其是油基鉆井液，易于在界面粘附一層油膜。疏水性的油膜與水泥漿親和性差，界面膠結質量低，有研究表明油基界面與水泥環界面的膠結強度幾乎為零。

針對以上問題，目前常用的方法是在鉆井液和水泥漿之間同時注入沖洗液和隔離液、或注入具有沖洗效果的隔離液。有效沖刷、攜帶井壁和套管上的虛泥餅，改善界面親水性；同時隔離鉆井液與水泥漿，防止兩種液體的接觸污染。

目前隔離液主要還是利用重晶石、鐵礦粉等不溶性固體作為加重材料。在固井作業過程中，采用重晶石等加重材料作為加重劑的固井隔離液由于含有一定的固相，勢必會對井下裸眼段，特別是對滲透率較高的沙巖等主要油層段造成污染，并形成虛厚泥餅，對固井質量也造成不利的影響。此外，傳統的隔離液沉降穩定性較差，往往需要在固井現場現混現用。這就需要儀器設備的投入，不利于節約成本。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種無固相抗鹽清潔型固井隔離液，其中不含有害固相，不會在井壁上形成虛厚泥餅，同時能起到有效隔離鉆井液與水泥漿的作用，提高固井質量。

本發明的另一目的是提供一種無固相抗鹽清潔型固井隔離液的制備方法，該方法工藝簡單、制得的無固相抗鹽清潔型固井隔離液固井效果好。

為此，本發明的技術方案如下：

一種無固相抗鹽清潔型固井隔離液，由按重量份計的下列組分制得：

水：100份；

可溶性加重劑：20-350份；

助劑：0.1-1.0份；

增粘劑：0.2-0.5份；

降失水劑：0.5-3.0份；

非離子表面活性劑：5-10份；

陰離子表面活性劑：1.5-2.5份；

pH調節劑：0.1-0.3份；

消泡劑：0.1-0.5份；

其中，所述助劑為三聚磷酸鈉、乙二胺四乙酸二鈉或乙二胺四乙酸鈉。

所述可溶性加重劑為甲酸鈉、乙酸鈉、氯乙酸鈉、甲酸鉀、乙酸鉀，草酸鉀和甲酸銫中的任意一種或任意幾種以任意比的混合物。

所述增粘劑為高粘聚陰離子纖維素、黃原膠或聚丙烯酸鉀。

所述降失水劑為2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸降失水劑、磺化褐煤或褐煤樹脂。

所述非離子表面活性劑為OP-10、吐溫80或吐溫40。

所述陰離子表面活性劑為十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉或油酸。

所述pH調節劑為氫氧化鈉或氫氧化鉀。

所述消泡劑為磷酸三丁酯。

所述無固相抗鹽清潔型固井隔離液的制備方法，包括如下步驟：向清水中加入可溶性加重劑，攪拌溶解后加入助劑三聚磷酸鈉、乙二胺四乙酸二鈉或乙二胺四乙酸鈉，攪拌溶解；加入增粘劑和降失水劑；溶解后再加入非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑，攪拌50～65分鐘，再加入pH調節劑，最后加入消泡劑，攪拌均勻即得所述無固相抗鹽清潔型固井隔離液。

該無固相抗鹽清潔型固井隔離液密度在1.10～1.80g/cm³之間可調，且在30～200℃范圍內性能穩定；能夠有效地清洗水基泥漿形成的泥餅，能夠有效沖洗油基泥漿，改善井壁的潤濕環境，提高固井膠結質量；且該無固相抗鹽清潔型固井隔離液沉降穩定性高，可提前預混，實現遠程運輸。

附圖說明

圖1為水泥漿的稠化曲線；

圖2為水泥漿與實施例1的無固相抗鹽清潔型固井隔離液以質量比為0.95:0.05混合后的稠化曲線；