[發明專利]一種自生泡沫壓井液及其制備方法以及自生泡沫組合物

在審

• 申請號: 201710148748.X
• 申請日: 2017-03-13
• 公開（公告）號: CN106928945A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 楊欣雨;賈虎;陳昊;吳曉虎
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: C09K8/38
• 分類號: C09K8/38;C09K8/518;C09K8/512;C09K8/514;C09K8/42
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 曹桓

技術領域

本發明涉及油田化學領域，具體而言，涉及一種自生泡沫壓井液及其制備方法以及自生泡沫組合物。

背景技術

在油氣田的生產開發后期，地層壓力衰減明顯，常規使用的壓井液密度遠大于地層壓力系數，存在壓井液易漏失、對儲層傷害大等問題。而泡沫壓井液具有低密度、低漏失、對儲層傷害小的特點，在國內外許多油氣田得到了廣泛應用，并取得了良好效果。

現有技術中，泡沫壓井液中的泡沫來源主要依賴于注入氮氣、空氣或通過高速攪拌來混入空氣。但是，注入氮氣需要專用車輛運輸和專用泵車，成本較高；注入空氣，則會造成空氣中的氧氣與井內天然氣混合，容易發生爆炸；同時，由于作業現場的條件有一定的局限性，通過高速攪拌來混入空氣的方式在實際操作起來也很難達到實驗室的攪拌速度。其次，常規泡沫壓井液雖然通過加入聚合物可提高泡沫的穩定性，但提升空間有限。因此，開發一種方便現場配置、低密度的、低傷害且穩定性較好的泡沫壓井液十分必要。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種自生泡沫組合物，其通過簡單的混合后，即可發生反應，得到自生泡沫壓井液。具有操作簡單、配制方便的優點。

本發明的第二目的在于提供一種自生泡沫壓井液，其適用于低壓油氣井，具有低密度、低傷害、穩定性好的特點。并且，其制備方法簡單，不需要注氣設備和高速攪拌設備即可實現現場配置。

本發明的第三目的在于提供一種上述自生泡沫壓井液的制備方法，其操作簡單，不需要注氣設備和高速攪拌設備即可方便的實現現場配置。

本發明的實施例是這樣實現的：

一種自生泡沫組合物，其包括：聚合物2～6wt％，交聯劑0.1～3wt％，起泡劑1～3wt％，生氣劑6～10wt％和余量的水。生氣劑包括碳酸鹽和酸類物質，生氣劑中的酸類物質和碳酸鹽的質量比為1:1～3。

一種自生泡沫壓井液，其由上述自生泡沫組合物制備得到。

一種上述自生泡沫壓井液的制備方法，包括：將發泡之后的起泡劑與聚合物、交聯劑混合，得到凝膠材料；將凝膠材料與生氣劑混合。

本發明實施例的有益效果是：

本發明提供了一種自生泡沫組合物，其通過簡單的混合后，即可發生反應，得到自生泡沫壓井液。配制時不需要注氣設備和高速攪拌設備，適合現場即用即配，具有操作簡單、配制方便的優點。

本發明所提供的一種自生泡沫壓井液是以氣相為分散相，凝膠體系為連續相的氣液分散系統。其以聚合物與交聯劑為骨架形成凝膠，并以碳酸鹽與酸類物質反應產生的二氧化碳作為氣體填充，具有低密度、低傷害、穩定性好的特點。二氧化碳是一種不助燃、不可燃的穩定氣體，其與天然氣混合不會發生爆炸，使用起來更為安全。同時，凝膠體系具有很好的彈性且粘性適中，以凝膠為基礎的上述自生泡沫壓井液，在壓井作業時有利于建立井筒循環。

本發明還提供了一種上述自生泡沫壓井液的制備方法，該自生泡沫壓井液的配制工藝十分簡單，無需注氣設備和高速攪拌設備，通過簡單的混合即能得到，能夠滿足現場有限的生產條件，極大地降低了生產成本。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。實施例中未注明具體條件者，按照常規條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規產品。

下面對本發明實施例的一種自生泡沫壓井液及其制備方法以及自生泡沫組合物進行具體說明。

一種自生泡沫組合物，其包括：聚合物2～6wt％，交聯劑0.1～3wt％，起泡劑1～3wt％，生氣劑6～10wt％和余量的水。生氣劑包括碳酸鹽和酸類物質，生氣劑中的酸類物質和碳酸鹽的質量比為1:1～3。

同時，本發明還提供了一種由上述自生泡沫組合物制備得到的自生泡沫壓井液。

由該自生泡沫組合物得到的自生泡沫壓井液以氣相為分散相，凝膠體系為連續相的氣液分散系統。其以聚合物與交聯劑為骨架形成凝膠，凝膠體系具有很好的彈性且粘性適中，以凝膠為基礎的上述自生泡沫壓井液，在壓井作業時有利于建立井筒循環。同時，本發明以碳酸鹽與酸類物質反應產生的二氧化碳作為凝膠中的氣體填充。二氧化碳是一種不助燃、不可燃的穩定氣體，其與天然氣混合不會發生爆炸，使用起來更為安全。

進一步地，上述自生泡沫組合物包括：聚合物2～4wt％，交聯劑0.5～2.5wt％，起泡劑1～2wt％，生氣劑6～8wt％和余量的水。該范圍值是發明人結合自身經驗與創造性勞動得到的優選值，在該范圍值內得到的自生泡沫壓井液的各項性能更佳。