[發明專利]適用于固井前水基鉆井液濾餅清除的工作液體系

有效

• 申請號: 201611132354.7
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN106634914B
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 黃盛;郭小陽;李早元;張興國;劉亞鑫;程小偉;劉健;李明;辜濤;劉開強
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: C09K8/524
• 分類號: C09K8/524;C09K8/528
• 代理公司: 成都市輔君專利代理有限公司51120
• 代理人: 楊盛彪

技術領域

本發明涉及石油天然氣勘探開發過程中一種適用于固井前水基鉆井液濾餅清除的工作液體系。

背景技術

油氣井鉆井過程中，鉆井液在壓差作用下發生濾失，固相顆粒在井壁堆積形成濾餅。鉆井液濾餅是減少鉆井液對儲層損害、保持井壁穩定和井眼質量的重要因素。但由于鉆井液濾餅自身不具備固結能力，強度低，固井注水泥后，濾餅成為水泥環與井壁間的薄弱層，后期可能形成竄流通道，導致地層流體(油、氣、水)發生竄流。因此，在固井前的循環洗井和固井頂替過程中，希望盡可能清除井壁濾餅，提高水泥環與井壁的膠結質量。

目前，鉆井液濾餅化學清除技術在國內外已有許多研究和應用報道。2003年王富華等人開發出了消除鉆井液固相的處理液，該處理液以強氧化劑和酸為主(王富華，任中啟.用于消除鉆井過程固相損害的氧化方法研究[J].石油鉆探技術，2003,31(6):36-38)；2005年，岳前升等人開發出用于水平井裸眼完井條件下的油基鉆井液濾餅清除液，該清除液為一種水包油乳狀液，含混合酸、清洗滲透劑、粘土穩定劑、緩蝕劑、乳化劑、防垢劑、密度調節劑等，該處理液要求鉆井液采用石灰石加重(岳前升，向興金，舒福昌.水平井裸眼完井條件下的油基鉆井液濾餅解除技術[J].鉆井液與完井液，2005,22(3):32-33)。2007年，Etel Kameda等人提出采用α淀粉酶作為濾餅清除劑，用于清除聚合物鉆井液濾餅(Etel Kameda,C.de Queiroz Neto,Marta A.P.Langone,Maria Alice Z.Coelho.Removal of polymeric filter cake in petroleum wells:A study of commercial amylase stability[J].Journal of Petroleum Science and Engineering,2007,59:263-270)；2012年，S.M.Elkatatny等人提出采用乙醇酸作為濾餅清除劑清除含Mn₃O₄的鉆井液濾餅，降低鉆井液濾餅對儲層產生的損害(S.M.Elkatatny,A.Al Moajil,and H.A.Nasr-El-Din.Evaluation of a New Environmentally Friendly Treatment to Remove Mn3O4Filter Cake[C].SPE 156451,prepared for presentation at the IADC/SPE Asia Pacific Drilling Technology Conference and Exhibition,2012)。此外，一種濾餅清除液(CN200410018675)，該清除液由鹽酸、氫氟酸、滲透劑、溶解瀝青類降濾失劑的溶劑、黏土穩定劑、緩蝕劑、氯化鉀和水溶液組成，用于清除篩管完井中篩管縫隙中的濾餅；高固相鉆井液濾餅解除處理液(CN101597488)，該處理液包括清洗破膠液、溶蝕破膠液和后清洗液，主要以酸、有機溶劑、表面活性劑、氯化鉀和水等組成；濾餅清洗液及其制備方法(CN104277805A)，該清洗液由白油、水溶液、表面活性劑、乳化劑、潤濕劑組成。

以上解除鉆井液濾餅的有效方法，仍存在不足和需進一步完善之處：

(1)大多針對采用篩管或裸眼完井井眼的鉆井液濾餅解除，使用時將解除液注入井筒內浸泡數小時至一天，清除耗時長；

(2)基本以酸液作為鉆井液固相清除的主劑，固井時，水泥漿為堿性，pH值12-14，若采用酸性處理液處理后，套管和井壁呈酸性，極其不利于水泥漿的凝結，對界面膠結質量產生負面影響；

(3)水基鉆井液最常用的加重劑以BaSO₄為主，儲層鉆井時加入部分CaCO₃，酸性清除液體系尚能有效溶蝕CaCO₃，但在堿性條件下，尚未發現能有效清除以BaSO₄、CaCO₃為加重劑濾餅的清除液體系；

(4)盡管現有酸性清除液體系中加入緩蝕劑，但酸性處理液條件下，套管(篩管)腐蝕程度和腐蝕速率高于堿性條件。

發明內容

本發明的目的在于提供適用于固井前水基鉆井液濾餅清除的工作液體系，該工作液結合固井作業特點，可縮短施工時間，反應速度更快，達到清除濾餅和提高固井二界面膠結強度的目的，具有廣闊的市場前景。

為達到以上技術目的，本發明提供以下技術方案。