[發(fā)明專利]一種可鉆脆性凝膠隔斷工作液及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810338475.X
• 申請(qǐng)日: 2018-04-16
• 公開（公告）號(hào): CN108410438A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黎凌;歐陽偉;陳俊斌;袁志平;李巍;唐軍;景岷嘉;劉偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司;中國石油天然氣集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): C09K8/40
• 分類號(hào): C09K8/40
• 代理公司: 成都天嘉專利事務(wù)所(普通合伙) 51211
• 代理人: 冉鵬程

本發(fā)明公開了一種可鉆脆性凝膠隔斷工作液，其組成為：水、懸浮穩(wěn)定劑、膠凝劑、激活劑、固化增強(qiáng)劑和緩凝劑，以重量份計(jì)組分和配比如下：水：懸浮穩(wěn)定劑：膠凝劑：激活劑：固化增強(qiáng)劑：緩凝劑=60~80：0.3~0.5:100~120：2~4:1~2:0.5~1.5。本發(fā)明配方簡單、現(xiàn)場配制方便，具有流動(dòng)性能好，膠凝時(shí)間可控、適用溫度范圍寬，模擬井下溫度壓力條件固化形成凝膠隔段后具有膠結(jié)性能好、承壓封氣能力強(qiáng)、質(zhì)地性脆、可采用鉆除方式破膠。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油鉆井工程技術(shù)領(lǐng)域，確切地說涉及一種可鉆脆性凝膠隔段工作液及其制備方法，特別適合于窄安全密度窗口及多壓力系統(tǒng)采用精細(xì)控壓鉆井安全起下鉆過程中形成有效封堵隔段，達(dá)到阻止地層高壓流體侵入、減小漏失量、降低井控風(fēng)險(xiǎn)。

背景技術(shù)

精細(xì)控壓鉆井在四川磨溪-高石梯和下川東等地區(qū)應(yīng)用，有效解決了因窄安全密度窗口引起的嚴(yán)重井漏、噴漏同存、難以鉆進(jìn)的工程難題。但在起下鉆及完井過程中，由于地層孔縫發(fā)育、密度窗口窄，若按照常規(guī)附加鉆井液安全密度值，即“打重漿帽”壓井后起下鉆，容易造成鉆井液漏失嚴(yán)重，且井控風(fēng)險(xiǎn)極高。

目前國內(nèi)外針對(duì)這一難題形成了多種解決方案，比如MI-SWACO公司研制出基于交聯(lián)聚合物的泥漿段塞，通過向井內(nèi)打入FPTP將上部重漿和下部輕漿分離開來，F(xiàn)PTP能夠?qū)⑸隙沃貪{壓力很好的傳遞到井底，以此來保證足夠靜液柱壓力，確保起鉆安全，但是該技術(shù)只在北海地區(qū)油田使用，在國內(nèi)沒有推廣。國內(nèi)吐哈油田、北京石油大學(xué)研制出凍膠閥，但存在成膠難以控制，需要壓裂車泵送，采用注入式破膠，徹底破膠很難、最高使用溫度低等問題，不利于現(xiàn)場施工。渤海鉆探提出了氣滯塞的思路，研究了一種抗高溫的稠液，但在實(shí)際使用中，氣滯塞與上下鉆井液存在互竄，對(duì)鉆井液性能存在影響，且其為純液態(tài)，難以有效阻隔油氣上竄和解決起下鉆井漏嚴(yán)重的問題。

總結(jié)分析現(xiàn)有技術(shù)，任然存在以下問題：（1）聚合物凝膠初始粘度大，流動(dòng)性能差，需要采用專用設(shè)備，比如水泥車、壓裂車泵送；（2）聚合物凝膠段塞最高使用溫度為90℃，抗溫能力不足；（3）聚合物凝膠注入井底后成膠時(shí)間不易控制；（4）聚合物凝膠采用的注入式破膠方式，破膠時(shí)間長、破膠不徹底。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷和不足，提供一種可鉆脆性凝膠隔斷工作液，本發(fā)明配方簡單、現(xiàn)場配制方便，具有流動(dòng)性能好，膠凝時(shí)間可控、適用溫度范圍寬，模擬井下溫度壓力條件固化形成凝膠隔段后具有膠結(jié)性能好、承壓封氣能力強(qiáng)、質(zhì)地性脆、可采用鉆除方式破膠。

同時(shí)，本發(fā)明還提供了可鉆脆性凝膠隔斷工作液的制備方法。

本發(fā)明是通過采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種可鉆脆性凝膠隔斷工作液，其特征在于其組成為：水、懸浮穩(wěn)定劑、膠凝劑、激活劑、固化增強(qiáng)劑和緩凝劑，以重量份計(jì)組分和配比如下：水：懸浮穩(wěn)定劑：膠凝劑：激活劑：固化增強(qiáng)劑：緩凝劑=60~80：0.3~0.5:100~120：2~4:1~2:0.5~1.5。

所述的懸浮穩(wěn)定劑選自以下一種或兩種以上任意比例混合的懸浮穩(wěn)定劑：1）黃原膠；2）低粘羧甲基纖維素；3）低粘聚陰離子纖維素。

所述的膠凝劑選自以下一種或兩種以上任意比例混合的膠凝劑：1）鋼渣粉；2）粒化高爐礦渣粉。

所述的激活劑選自以下一種或兩種以上任意比例混合的激活劑： 1）氫氧化鈣；2）碳酸氫鈉；3）水玻璃。

所述的固化增強(qiáng)劑選自以下一種或兩種任意比例混合而成的固化增強(qiáng)劑：1）二甲胺基丙胺；2）二乙烯三胺；3）四乙烯五胺；

所述的緩凝劑選自以下一種或兩種以上任意比例混合而成：1）檸檬酸；2）鉻酸鹽；3）蜜胺減水劑。

在所述可鉆脆性凝膠隔斷工作液中還加入有密度調(diào)節(jié)劑，密度調(diào)節(jié)劑的加入量依據(jù)工作液密度要求確定。