[發明專利]一種油井用二界面增強劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201810900364.3
• 申請日: 2018-08-09
• 公開（公告）號: CN109111902A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 李志平;張桂芳;朱華
• 申請（專利權）人: 李志平
• 主分類號: C09K8/467
• 分類號: C09K8/467;C04B28/04
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 朱親林

本發明涉及一種油井用二界面增強劑及其制備方法，屬于界面增強劑技術領域。本發明利用無機硅酸鎂鋰鹽，在水和過程中形成帶電的片狀層薄片，這些片狀層的端面帶正電荷，層面帶負電荷，由于正負電荷吸引作用，使得在水和過程中片層逐漸形成卡屋結構，在水中硅酸鋰鎂鹽片層剝離分散形成無色透明的凝膠液，它能在已分散的聚合物表面形成一層保護膜，通過硅酸根離子滲入混凝土內部與混凝土中鈣離子反應生成穩定物質硅酸鈣，填補了孔隙，提高了混凝土結構致密性，并通過Si?OH結構單元與混凝土表面的鈣鎂離子發生反應，形成了穩定的絡合物，使混凝土表面惰性化，提高了混凝土的耐腐蝕性，強化固化性能，提高固井優質率，消除調整井層間竄、氣井氣竄現象。

技術領域

本發明涉及一種油井用二界面增強劑及其制備方法，屬于界面增強劑技術領域。

背景技術

由于長期的注水開發，油田原有地層的平衡態受到破壞，再加上注采不平衡、低滲層、斷層的遮擋作用，會形成多層次的高壓層或欠壓層，鉆井過程破壞了各個層位的相互封閉狀態，完井過程中單靠固井水泥環恢復這種封閉狀態，是很難完成的。鉆井過程中井眼的不規則，常常導致泥漿不能完全被頂替；固井過程中水泥漿的失重，易引起高壓層的油氣水侵入水泥漿液柱；套管損壞，造成標準層進水，發生壓力變化，以上原因都可以造成水、氣串槽。此外，進年來的研究還發現，水、氣串槽與第二界面膠結質量差也有著直接的關系，而二界面的膠結質量主要受下列因素影響：

（1）二界面的替凈程度。由于實際條件下的井眼多數不規則，部分層位存在縮徑和擴徑現象，當擴徑率大于15%時，井壁處易形成較厚的虛泥餅，從而影響二界面固井質量；（2）水泥石的收縮。由于水泥石在早期凝固硬化的過程中存在膨脹現象，而在后期又會產生一定程度的收縮，這樣就在井壁處形成了可以作為水、氣竄的微孔隙；（3）二界面的親和性。由于水泥漿與鉆井液之間互不相容，水泥漿與鉆井液在井壁上形成的泥餅也不相容。因此，水泥漿凝固后形成的水泥石與井壁上的泥餅之間親和性差，使二界面強度低。

上述對固井質量產生影響的情況中，地質條件是無法改變的；能進行有效調節的有水泥漿、沖洗液、隔離液及鉆井液的性能和使用工藝。但長期以來，由于固井和鉆井液分屬于兩個施工工序，所以從鉆井液角度來解決固井封固問題的研究進行的較少，主要集中在提高泥餅質量、使用硅酸鹽鉆井液和MTC技術三個方面。其中單純通過對鉆井液性能的維護及處理來提高泥餅質量，不能從根本上改善二界面膠結強度，硅酸鹽鉆井液又存在對儲層傷害較大的問題，MTC技術則主要存在工藝復雜、施工難度大及成本高等問題。

因此，研制一種鉆井液用界面增強劑，并研發與之配套的可以有效增強二界面膠結質量的鉆井液，從鉆井液角度出發，改變鉆井液在井壁上所形成的泥餅與水泥環、地層之間的膠結狀態，減少第二界面的膠結質量對固井質量的影響，對油田的進一步開發具有重要意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題：針對固井過程中出現井層間竄、氣井氣竄的問題，提供了一種油井用二界面增強劑及其制備方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種油井用二界面增強劑，包括下述重量份原料組成：80～100份粉煤灰，100～150份硅酸鎂鋰，200～250份普通硅酸鹽水泥，300～400份石英砂，50～60份赤泥，1～5份硅灰，0.5～1.0份減水劑，50～80份反應液。

所述石英砂為細度模數2.6的河砂。

所述赤泥顆粒直徑為0.088～0.25mm，比重2.7～2.9，容重0.8～1.0。

所述硅灰粒徑為0.5～1.0μm，SiO₂含量≥95%，比表面積為20000～24000m²/kg。

所述減水劑為聚羧酸高性能減水劑，減水率為24～26%，固含量為20～21%。