[發(fā)明專利]適用于深水的無固相水基隔熱封隔液

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510439676.5
• 申請日: 2015-07-23
• 公開（公告）號: CN105038740A
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許明標;由福昌;周姍姍
• 申請（專利權(quán)）人: 長江大學(xué);荊州嘉華科技有限公司
• 主分類號: C09K8/40
• 分類號: C09K8/40;C09K8/52
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 陳家安

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油鉆井工程領(lǐng)域所用的完井液，具體地指一種適用于深水的無固相水基隔熱封隔液。

背景技術(shù)

隔熱封隔液是指填充于油管和套管環(huán)空之間以其隔熱等多種功能滿足油管隔熱的流體的總稱。其主要具有減少油管熱損失和平衡環(huán)空帶壓，保護油氣井完整性等作用，是完井工程技術(shù)的重要組成部分。在深水油氣井中由于油管溫度比近海底海水溫度高很多，致使油管熱量大量散失，導(dǎo)致油管內(nèi)溫度降低，生成天然氣水合物，析出蠟和瀝青質(zhì)，阻塞油管，導(dǎo)致油氣井的不完整性，輕則減少產(chǎn)量，重則引發(fā)油氣井事故。目前應(yīng)用于油氣井的隔熱封隔液以分散相的不同主要分為油基隔熱封隔液和水基隔熱封隔液兩種。油基隔熱封隔液因其耐溫性好，性能穩(wěn)定，導(dǎo)熱系數(shù)很小，大大減小了因熱傳導(dǎo)導(dǎo)致的熱損失，具有較好的隔熱效果。但由于油會對海洋造成污染，因此油基隔熱封隔液一般只用在陸上油井。且對于壓力系數(shù)較高的隔熱油氣井，要求較高密度的油基封隔液，而油基封隔液加重主要通過添加固相，往往會導(dǎo)致固相沉積，損壞封隔器等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是提供一種適用于深水的無固相水基隔熱封隔液，該無固相水基封隔封隔液通過添加可溶性鹽調(diào)節(jié)體系密度，在平衡環(huán)空帶壓的同時解決了油基泥漿的固相沉積問題。此類水基封隔液通過添加可與水互溶的醇類物質(zhì)，大大降低體系的導(dǎo)熱系數(shù)；添加流變調(diào)節(jié)劑，使該封隔液在高剪切速率下具有低粘度滿足泵送，在低剪切速率下具有高粘度，有效減小環(huán)空對流導(dǎo)致的熱損失，具有優(yōu)越性能。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種適用于深水的無固相水基隔熱封隔液，它的原料按重量百分比計包括0.5～1.5％的流變調(diào)節(jié)劑、10～30％的多元醇、5～30％的可溶性鹽和0.2～0.6％的殺菌劑；余量為水；

所述可溶性鹽為NaCl、KCl、NaBr、CaBr₂、CaCl₂、甲酸鉀和甲酸鈉中的任意一種或復(fù)配；

所述流變調(diào)節(jié)劑為黃原膠，胍膠，田菁膠，羥丙基瓜膠，魔芋膠，香豆膠，改性纖維素，聚丙烯酰胺中的任意一種或復(fù)配。

進一步地，所述多元醇為乙二醇、丙二醇、丙三醇、二乙二醇、聚乙二醇200和聚乙二醇400中的任意一種或復(fù)配；所述水相為淡水或者海水。

再進一步地，所述的殺菌劑為十二烷基二甲基芐基氯化銨、十二烷基二甲基芐基溴化銨、十四烷基二甲基芐基氯化銨、聚季銨鹽、二氯異氰尿酸鈉、過氧乙酸、異噻唑啉酮、苯并異噻唑啉酮和戊二醛中的任意一種。

再進一步地，所述適用于深水的無固相水基隔熱封隔液的原料按重量百分比計包括0.5～1.3％的流變調(diào)節(jié)劑、10～30％的多元醇、5～30％的可溶性鹽、0.2～0.4％的殺菌劑、余量為水。

再進一步地，所述適用于深水的無固相水基隔熱封隔液的原料按重量百分比計包括0.8～1.3％的由黃原膠、天菁膠和改性纖維素復(fù)配得到的流變調(diào)節(jié)劑、10～30％的由二乙二醇和聚乙二醇200復(fù)配得到的多元醇、5～20％的由NaCl和甲酸鈉復(fù)配得到的可溶性鹽、0.2～0.4％的殺菌劑、余量為水。

所述無固相水基隔熱封隔液的密度為1.0～1.3g/cm³。

再進一步地，所述適用于深水的無固相水基隔熱封隔液由0.5％的黃原膠、0.4％的天菁膠、0.3％的改性纖維素、20％的二乙二醇、10％的聚乙二醇200、10％的的氯化鈉、10％的甲酸鈉、0.2％的十二烷基二甲基芐基氯化銨、余量為水；其密度為1.19g/cm³。

無固相水基隔熱封隔液的制備方法，包括以下步驟：

1)按上述重量百分比計稱取各組分原料，備用；

2)將多元醇加入到攪拌杯中，在高速攪拌的情況下，依次加入流變調(diào)節(jié)劑攪拌均勻后根據(jù)需要加入不同濃度的鹽水，最后加入殺菌劑，混合均勻，得到無固相水基隔熱封隔液。

本發(fā)明的有益效果在于：

1)本發(fā)明采用可溶性鹽就能得到性能優(yōu)異的無固相水基隔熱封隔液體系，解決了油基封隔液固相沉積，污染環(huán)境等問題，體系中多元醇的加入使體系的導(dǎo)熱系數(shù)降至水的62％甚至更低，達到了和油基隔熱封隔液差不多的隔熱效果。

2)本發(fā)明的體系通過添加可溶性鹽來調(diào)節(jié)體系密度。在不加固相的情況下，就可以配制密度為1.0～1.3g/cm³的隔熱封隔液。另外，可溶性鹽的加入降低了體系中自由水的含量，可降低體系的導(dǎo)熱系數(shù)。

3)本發(fā)明的該無固相水基封隔封隔液中原料種類少，和環(huán)境配伍性好，可有效避免對環(huán)境可能造成的損害。

具體實施方式