[發明專利]一種泥餅固化固井前置液體系及其制備方法

在審

• 申請號: 201710091890.5
• 申請日: 2017-02-21
• 公開（公告）號: CN106928949A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 劉小利;王文斌;萬向臣;陳小榮;閔江本;曲先偉;段成才
• 申請（專利權）人: 中國石油集團川慶鉆探工程有限公司工程技術研究院
• 主分類號: C09K8/46
• 分類號: C09K8/46;C09K8/467
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司61108
• 代理人: 何銳

技術領域

本發明屬于油田開采技術領域，具體涉及一種泥餅固化固井前置液體系及其制備方法。

背景技術

近年來，隨著天然氣需求量的日益增多及勘探開發工作的不斷深入，井下地質條件及井身結構也越來越復雜，固井后環空帶壓或井口竄氣問題也越來越突出。文獻顯示，在墨西哥灣的OCS地區，在加拿大南Alberta的淺層氣井、東Alberta的重油井和ROCKY山麓的深層氣井，都不同程度的存在環空帶壓問題。土庫曼斯坦阿姆河右岸共計53口井發生早期氣竄或后期氣體泄漏。國內塔里木盆地山前構造多口天然氣井均在固井后出現了技術套管和生產套管環空帶壓。

目前國內外解決上述問題的方法之一是采用“多功能鉆井液+MTC固井液”的方法來解決固井二界面膠結質量問題，但是MTC固化體強度低，高溫性能差，大多數作為填充漿使用，未見油層套管固井應用的相關報道。

發明內容

本發明的目的是是解決現有的固井環空密封失效導致的環空帶壓或井口竄氣問題，現有固井前置液體系無泥餅固化功能，特別是小井眼窄間隙固井等沖洗效率無法保證的施工井型（鉆井液泥餅無法有效清除），泥餅的存在使固井水泥環與套管/井壁界面無法有效的膠結，導致界面密封失效，從而形成井口持續帶壓及冒氣現象等問題。

為此，本發明提供了一種泥餅固化固井前置液體系，由以下重量份數的物質組成：水50-80份，表面活性劑10～20份，解聚改性材料2～10份，泥餅固化增強材料2～10份，高溫穩定材料2～5份。

一種泥餅固化固井前置液體系，由以下重量份數的物質組成：水70份，表面活性劑12份，解聚改性材料6份，泥餅固化增強材料8份，高溫穩定材料4份。

所述表面活性劑為苯扎氯銨、苯扎溴銨、硬脂酸，十二烷基苯磺酸鈉、脂肪酸甘油酯，脂肪酸山梨坦，聚山梨酯的一種或幾種。

所述解聚改性材料為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣中的一種或幾種。

所述泥餅固化增強材料為硅酸鹽。

所述高溫穩定材料為羥乙基纖維素、有機磺化聚合物中的一種或兩種。

本發明還提供了一種泥餅固化固井前置液體系的制備方法，包括以下步驟：

步驟1）在攪拌漿杯中加入配方量的表面活性劑和水，在每分鐘3500-4500轉的速度下，在15-20s內依次將配方量的解聚改性材料、泥餅固化增強材料、高溫穩定材料加入攪拌漿杯中；

步驟2）在每分鐘11000-12000轉的速度下，攪拌40s-50s，靜置1-2h，完成泥餅固化固井前置液體系的制備。

本發明的有益效果是：

本發明提供的這種泥餅固化固井前置液體系，通過泥餅解聚改性材料及泥餅固化增強材料、高溫穩定材料三種材料的加入滿足30 -120°C的油氣井固井施工作業的需求，在不改變常規固井施工工藝的前提下，將井壁殘余泥餅進行處理，使其發生反應形成具有一定強度的膠凝固化體，提高了界面膠結強度及固井環空的完整力學密封性，其應用前景良好。

該體系密度范圍1.0-1.15g/cm³，抗溫120°C，塑性粘度<0.4Pa?s，沉降穩定性小于0.01g/cm³，界面膠結強度大于2.5MPa，提高了界面密封性，杜絕環空帶壓或井口竄氣問題。

下面將做進一步詳細說明。

具體實施方式

本發明提供了一種泥餅固化固井前置液體系，由以下重量份數的物質組成：水50-80份，表面活性劑10～20份，解聚改性材料2～10份，泥餅固化增強材料2～10份，高溫穩定材料2～5份。

實施例1：

本實施例提供了一種泥餅固化固井前置液體系，由以下重量份數的物質組成：水80份，表面活性劑10份，解聚改性材料2份，泥餅固化增強材料3份，高溫穩定材料5份。

其制備過程，包括以下步驟：

步驟1）在攪拌漿杯中加入配方量的表面活性劑和水，在每分鐘3500轉的速度下，在15內依次將配方量的解聚改性材料、泥餅固化增強材料、高溫穩定材料加入攪拌漿杯中；

步驟2）在每分鐘11000轉的速度下，攪拌40s，靜置1h，完成泥餅固化固井前置液體系的制備。

本實施例中表面活性劑為苯扎氯銨，解聚改性材料為氫氧化鈉，泥餅固化增強材料為硅酸鈉，高溫穩定材料為羥乙基纖維素。

實施例2：

本實施例提供了一種泥餅固化固井前置液體系，由以下重量份數的物質組成：水60份，表面活性劑20份，解聚改性材料8份，泥餅固化增強材料8份，高溫穩定材料4份。