[發(fā)明專利]一種替代CaCl2的堿性完井液及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710074054.6
• 申請日: 2017-02-10
• 公開（公告）號: CN106905936B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發(fā)明（設計）人: 劉音;張曙光;李立昌;白田增;解洪祥;王紅科;王玉忠;劉瀘萍;王丹;邱衛(wèi)紅
• 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: C09K8/12
• 分類號: C09K8/12;C09K8/10
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 王夢

本發(fā)明公開了一種替代CaCl₂的堿性完井液及其制備方法，該堿性完井液包括以質量分數計的30～70％的碳酸鉀，1～3％的疏水改性海藻酸鈉，1～2％的抑制劑，1～2％的降濾失劑，0～1％的消泡劑和余量的水；通過首次采用疏水改性海藻酸鈉作為完井液增粘劑和環(huán)境友好且配伍性良好的功能性組分，配置出能替代密度為1.40g/cm³的CaCl₂鹽水完井液的新型堿性完井液；該堿性完井液通過將碳酸鉀、疏水改性海藻酸鈉、抑制劑、降濾失劑和消泡劑分段加入至水中攪拌均勻制得，制備方法簡單，安全，具有極好的工業(yè)前景。

技術領域

本發(fā)明涉及鹽水完井液技術領域，特別涉及一種替代CaCl₂的堿性完井液及其制備方法。

背景技術

完井液是完井過程中使用的工作液，其主要功能包括平衡地層壓力、攜帶懸浮固相顆粒、提高儲層保護能力等。使用劣質完井液會使油井產能降低30％以上，同時對地層造成損害。

CaCl₂鹽水完井液是目前完井過程中經常使用的壓井液體系，其優(yōu)點是價格低廉，完全溶解后液體密度能達到1.40g/cm³左右；然而CaCl₂鹽水完井液也存在著很多缺點：1)在冬季施工時，由于室外溫度很低(低于10℃時)，由于自身的理化性質使得CaCl₂溶解速度緩慢，固相含量增加，鹽水溶液密度很難達到要求，有時只能達到1.25g/cm³左右；2)由于溶解性差，無機鹽不溶微粒侵入造成地層孔隙阻塞；3)由于CaCl₂為二價金屬鹽，Ca²⁺鹽易發(fā)生結垢現象，不環(huán)保，對儲層有損害；4)完井液體系自身性能欠缺，使膠結顆粒松散后溶解、使礦物溶解或重結晶，發(fā)生微粒運移和礦物沉淀，導致巖石對儲層損害。儲層受到損害后，一是容易造成儲油層的產能降低，嚴重者完全喪失產油能力，造成油田的巨大經濟損失；二是想要恢復到原有水平相當困難，理所當然費用也是非常昂貴。因此，急需研發(fā)一種替代CaCl₂的完井液體系，最大限度減少對油氣層的損害。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種能夠替代目前CaCl₂鹽水完井液，完全溶解后液體密度能達到1.40g/cm³左右的堿性完井液。

本發(fā)明的另一目的是提供一種制備上述替代CaCl₂的堿性完井液的制備方法。

為此，本發(fā)明技術方案如下：

一種替代CaCl₂的堿性完井液，包括以質量分數計的30～70％的碳酸鉀，1～3％的疏水改性海藻酸鈉，1～2％的抑制劑，1～2％的降濾失劑，0～1％的消泡劑和余量的水(各組分含量之和共計100％)。

其中，所述無機鹽碳酸鉀可選用市售產品，其工業(yè)品純度≥95％；選用碳酸鉀替代傳統使用的CaCl₂，不僅保證了原有CaCl₂鹽水完井液液體密度達到 1.40g/cm³的要求；同時，避免了CaCl₂鹽水完井液由于Ca²⁺結垢現象造成的儲層損壞的問題。

具體地，所述疏水改性海藻酸鈉是以烷基縮水甘油醚為原料，對海藻酸鈉進行改性制得；具體步驟如下：稱量一定量的海藻酸鈉加入至反應瓶中，加足量水攪拌至黃色均勻的乳狀液；然后滴加NaOH調節(jié)乳狀液pH至8～9左右，緩慢加入相當于海藻酸鈉重量0.4～0.7倍的烷基縮水甘油醚，升溫至70～80℃并回流反應8～10h；反應結束后冷卻至室溫，滴加醋酸調節(jié)反應液pH至3～4，進而加入足量丙酮洗去反應液中的水和烷基縮水甘油醚，使產物析出后過濾，洗滌，烘干，備用。