[發明專利]油氣井固井用抗高溫壓塞液及其制備方法

有效

• 申請號: 202110789195.2
• 申請日: 2021-07-13
• 公開（公告）號: CN113355070B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 閆聯國;姚文強;肖慶昆;吳釗;彭金龍
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化華東石油工程有限公司
• 主分類號: C09K8/48
• 分類號: C09K8/48;C09K8/467
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 任利國

本發明涉及一種油氣井固井用抗高溫壓塞液及其制備方法，依次包括如下步驟：⑴準備原料，淡水100份、加重劑30?100份、懸浮劑3?10份、稀釋劑1?5份；其中加重劑為重晶石；懸浮劑的重量份如下：水100份、鉆井膨潤土100份、2?丙烯酰胺?2?甲基丙磺酸：30份、黃原膠8份、丙烯酰胺23份及羧甲基纖維素15份；稀釋劑的重量份如下：水100份、木質素磺酸鈉100份及磺化單寧18份；⑵將懸浮劑及稀釋劑各自混合均勻；⑶在2000rpm的攪拌轉速下，向淡水中加入懸浮劑并持續攪拌3分鐘以上，然后水化40?50分鐘；⑷在4000rpm的攪拌轉速下，繼續加入稀釋劑并持續攪拌3分鐘以上；⑸在4000rpm的攪拌轉速下，繼續加入加重劑并持續攪拌3分鐘以上。該壓塞液適用溫度范圍廣，具有穩定性和懸浮能力好。

技術領域

本發明涉及石油天然氣固井，具體涉及一種油氣井固井用抗高溫壓塞液；本發明還涉及一種油氣井固井用抗高溫壓塞液的制備方法，屬于油氣井固井技術領域。

背景技術

近年來，隨著對油氣勘探的持續深入，為了揭示埋深較深儲層的地質儲量，深井和超深井的固井作業越來越多。例如大港油田布置于渤海灣的第一深井CT-1井，井底垂深近6000m，井底靜止溫度（簡稱BHST）超190℃，循環溫度超160℃。直井或井斜較小的定向井（最大井斜角＜40°），固井候凝24-48h后電測固井質量，進行CBL/VDL測井，采用電纜輸送。

由于深井和超深井的井下靜止溫度高，通常BHST≥150℃，即被認為是高溫井。固井頂替液的高溫穩定性差，在24-48小時靜止候凝后，頂替液中的固相顆粒和加重材料會發生沉降，沉積于人工井底形成實塞，CBL/VDL測井時，電測儀器容易遇阻，導致漏測實塞井段的固井質量。尤其當遇阻位置距離油底＜15m時，則為遇阻超高，需要進行通井處理實塞。

電測儀器遇阻后的通井處理至少需經過如下步驟：（1）井隊重新組織小尺寸鉆具；（2）下鉆處理塞堵，通至人工井底處；（3）起鉆；（4）重新下電測儀器，補測下部井段。陸地井隊預計增加處理成本25-30萬元，海洋井隊預計增加處理成本40-45萬元，嚴重制約鉆井時效和經濟效益。在下入小尺寸鉆具清除井底沉積物時，會碰撞套管，導致水泥環產生裂縫，影響固井質量，進而影響后期油氣井開發。

實踐證明，為防止頂替鉆井液在候凝期間沉淀形成塞堵，頂替開始時注入一段占套管內200-500m的壓塞液，是減小套管內電纜CBL/VDL測井遇阻的有效手段。

傳統的壓塞液體系主要是在常規鉆井液體系中加入處理劑，包括提粘提切材料、潤滑材料、防鈣侵材料等，形成粘稠的壓塞液，剪切后會略微變稀，井底靜止溫度BHST＜80℃時應用效果良好，常規性能如下：1、密度：1.00-1.05g/cm3；2、常溫下，馬氏漏斗粘度：＞150s，滴流，剪切后變稀，具有一定的觸變性。

但是，當井底溫度較高時，目前常用的各類壓塞液體系功用有限，存在如下缺陷及問題：1、常溫下可以達到滴流，在井下高溫狀態下，尤其當BHST＞80℃時，壓塞液嚴重變稀，與鉆井液接觸后，鉆井液充分稀釋，其中的加重材料發生沉淀，形成塞堵。2、壓塞液密度低，1.00-1.05g/cm3，一般鉆井液密度為1.10-1.50g/cm3，壓塞液與鉆井液發生置換，起不到懸浮上部鉆井液的效果。

總之，目前用于固井作業的壓塞液體系在BHST＞80℃時，壓塞液穩定性變差，不能有效懸浮頂替液中加重材料和固相顆粒，已不能滿足深井、超深井的固井施工需求。急需研發一種高溫條件下穩定性良好、與鉆井液有良好的相容性、抗水泥漿污染能力強的壓塞液體系，有效解決深井、超深井電測遇阻問題。

發明內容

本發明的首要目的在于克服現有技術中的不足，提供一種油氣井固井用抗高溫壓塞液，適用溫度范圍廣，在固井侯凝過程中具有良好的穩定性和懸浮能力，與水泥漿及鉆井液的相容好。