專利名稱：：隔離膜儲層保護(hù)劑及制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及鉆井
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種隔離膜儲層保護(hù)劑(抑制劑)及制造工藝。
背景技術(shù)：
：油氣層保護(hù)技術(shù)一直受到多方面的重視，它是石油勘探開發(fā)過程中的重要技術(shù)措施之一，直接關(guān)系到石油天然氣勘探、開發(fā)的效果。油氣層保護(hù)是一項系統(tǒng)工程，鉆井過程中防止油氣層損害是保護(hù)油氣層系統(tǒng)工程的第一個工程環(huán)節(jié)。鉆開油氣層時，在正壓差、毛管力的作用下，鉆井液固相進(jìn)入油氣層造成孔喉堵塞，其液相進(jìn)入油氣層，誘發(fā)儲層的潛在損害因素，造成對儲層的損害。鉆井過程中，如能阻止鉆井液中的固相或液相進(jìn)入油氣層，就可以有效防止鉆井液對油氣層的損害。近20多年來，油氣層保護(hù)技術(shù)在國內(nèi)外均取得很大進(jìn)展，并得到廣泛的推廣應(yīng)用。20世紀(jì)90年代初，我國成功地發(fā)展和應(yīng)用了屏蔽暫堵技術(shù)，取得了較好的效果。該技術(shù)主要是針對孔隙性砂巖儲層，由于砂巖孔隙凡乎全都是原生孔隙和各種微孔隙，因此在鉆到油氣層前20-25m時，有針對性地往鉆井液中加入可酸溶或油溶的、粒徑與孔喉相匹配的、粒度分布合理的超細(xì)顆粒。在壓差作用下，這些顆粒在近井壁帶形成一層薄而滲透率幾乎為零的屏蔽層，從而有效地阻止鉆井液中的固相和液相繼續(xù)侵入儲層，在油井投產(chǎn)前經(jīng)酸化或射孔、反排等措施解除屏蔽層，使儲層的滲透率得以恢復(fù)，從而達(dá)到有效保護(hù)砂巖孔隙性儲層的目的。我國油田絕大部分為陸相沉積，部分油田為河流相沉積。<立于同一區(qū)塊不同部位的井同一組油層各層孔隙度、滲透率在橫向、縱向、層內(nèi)、層間不均質(zhì)程度均較高。而屏蔽暫堵技術(shù)建立的基礎(chǔ)是假定儲層的孔隙是均質(zhì)的，其作用效果主要取決于鉆井液中橋堵顆粒粒級分布與地層孔喉大小匹配吻合度，地層適應(yīng)范圍窄。致使在實際鉆探過程中采取的油氣層保護(hù)技術(shù)有一定的盲目性，即使在同一油田中，一部分油氣井儲層保護(hù)效果較好，而另外一些井則效果很差。據(jù)不完全統(tǒng)計，國內(nèi)油田目前采用屏蔽暫堵技術(shù)保護(hù)儲層鉆井總數(shù)達(dá)6000余口/年以上，其中接近5W生產(chǎn)井特別是探井，沒有對采用的屏蔽暫堵劑是否與儲層的孔喉相匹配進(jìn)行評價實驗而盲目采用該技術(shù)，不僅沒有起到保護(hù)儲層作用并且浪費大量的處理劑。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明主要目的是解決上述問題，提供一種隔離膜儲層保護(hù)劑及其制造工藝，該隔離膜儲層保護(hù)劑能夠吸附或通過化學(xué)反應(yīng)在井壁上形成一層不透水隔離膜，即在井壁的外圍形成保護(hù)層，阻止水及鉆井液進(jìn)入地層，有效封堵地層層理裂縫、防止地層水化膨脹、防止地層內(nèi)粘土顆粒的運移、防止井壁坍塌及保護(hù)油氣層，具有自適應(yīng)廣譜保護(hù)儲層效果。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是一種隔離膜儲層保護(hù)劑，該隔離膜儲層保護(hù)劑包括質(zhì)量份數(shù)80-120份乙烯、質(zhì)量份數(shù)160-240份的濃度40-60%的乙酸、質(zhì)量份數(shù)0.2-0.5份的偶氮類引發(fā)劑、質(zhì)量份數(shù)20-25份的20-40%氫氧化鈉、質(zhì)量份數(shù)20-25份的曱醇、質(zhì)量份數(shù)30-50份的磺化劑和20-40°/。氫氧化鈉ph值調(diào)節(jié)劑；該隔離膜儲層保護(hù)劑的制造工藝為1)稱取質(zhì)量份數(shù)80-120份乙烯、質(zhì)量份數(shù)160-240份的濃度40-60°/。的乙酸》文入高壓反應(yīng)釜中；2)將氮氣緩慢通入高壓反應(yīng)釜中，至0.5-0.7MPa，加熱高壓反應(yīng)釜至160~200°C;3)加入質(zhì)量份數(shù)0.2-0.5份的偶氮類引發(fā)劑，恒溫攪拌反應(yīng)6-8小時，得到粘稠聚合物；4)向聚合物中加入各質(zhì)量份數(shù)為20-25份質(zhì)量的20-40%氫氧化鈉和曱醇，恒溫攪拌反應(yīng)0.2-1小時；5)加入質(zhì)量份數(shù)30-50份磺化劑，反應(yīng)2-4小時；6)降溫至常溫，加入質(zhì)量份數(shù)10-5Q份蒸餾水，稍作稀釋，用20-40°/。的氫氧化鈉溶液中和至pH值為7-8,然后提純，烘干，粉碎，得淡黃色粉狀樣品即為隔離膜儲層保護(hù)劑；偶氮類引發(fā)劑為偶氮二異丁腈；或為偶氮二異戊腈；或為氮二異庚腈；石黃化劑為氯磺酸；或為發(fā)煙;危酸。本發(fā)明隔離膜儲層保護(hù)劑的工作原理及有益效果該隔離膜儲層保護(hù)劑具有與井壁上的泥頁巖、粘土等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)活性基團(tuán)；或能與井壁上的泥頁巖、粘土等強吸附或形成氫鍵基團(tuán)。這些基團(tuán)包括磺酸根基、羥基或胺基，磺酸根基、胺基電荷密度高，水化性強，而且這些基團(tuán)對外界陽離子的進(jìn)攻不敏感，同時這些基團(tuán)作為支鏈化的結(jié)構(gòu)可以增大整個分子結(jié)構(gòu)空間位阻，使主鏈的剛性增強。它能夠吸附或通過化學(xué)反應(yīng)在井壁上形成一層不透水隔離膜，即在井壁的外圍形成保護(hù)層，阻止水及鉆井液進(jìn)入地層，有效封堵地層層理裂縫、防止地層水化膨脹、防止地層內(nèi)粘土顆粒的運移、防止井壁坍塌及保護(hù)油氣層，具有自適應(yīng)廣譜保護(hù)儲層效果；與現(xiàn)有的屏蔽暫堵技術(shù)相比較，克服了地層適應(yīng)范圍的寬度、盲目使用屏蔽暫堵技術(shù)帶來的油氣層保護(hù)效果差和浪費處理劑的情況。具體實施例方式實施例1:一種隔離膜儲層保護(hù)劑，該隔離膜儲層保護(hù)劑包括質(zhì)量份數(shù)100份乙烯、質(zhì)量份數(shù)200份的濃度50%的乙酸、質(zhì)量份數(shù)0.35份的偶氮類引發(fā)劑為偶氮二異丁腈、質(zhì)量份數(shù)22份的30%氪氧化鈉、質(zhì)量份數(shù)22份的曱醇、質(zhì)量份數(shù)40份的磺化劑為氯磺酸和30%氫氧化鈉ph值調(diào)節(jié)劑；該隔離膜儲層保護(hù)劑的制造工藝為1)稱取質(zhì)量份數(shù)100份乙烯、質(zhì)量份數(shù)200份的濃度50%的乙酸放入高壓反應(yīng)釜中；2)將氮氣緩慢通入高壓反應(yīng)釜中，至0.6MPa，加熱高壓反應(yīng)爸至180°C;3)加入質(zhì)量份數(shù)0.35份的偶氮類引發(fā)劑偶氮二異丁腈，恒溫攪拌反應(yīng)7小時，得到粘稠聚合物；4)向聚合物中加入各質(zhì)量份數(shù)為22份質(zhì)量的30%氫氧化鈉和曱醇，恒溫攪拌反應(yīng)0.5小時；5)加入質(zhì)量份數(shù)40份磺化劑，反應(yīng)3小時；6)降溫至常溫，加入質(zhì)量份數(shù)1G份蒸餾水，稍微稀釋一下，用30°/。的氫氧化鈉溶液中和至pH值為7，然后l^純，烘干，粉^晬，得淡黃色粉狀樣品即為隔離膜儲層保護(hù)劑。該隔離膜儲層保護(hù)劑用吉林大情字地區(qū)油田儲層的天然巖心，在模擬現(xiàn)場條件下(溫度7(TC左右，損害壓差3.5mPa,損害梯度為200-s)按照動態(tài)模擬現(xiàn)場鉆井液損害時的試驗步驟，評價了成膜鉆井液，鉆井液損害后巖心的滲透率恢復(fù)值試驗結(jié)果見表1。用翼東油田儲層巖測定了冀東油田L(fēng)B1-13-22井井深3200m處現(xiàn)場井漿加入隔離膜儲層保護(hù)劑前后對鉆井液動濾失量和模擬現(xiàn)場條件下(溫度10(TC,損害壓差3.5mPa,損害梯度為200-s)按照動態(tài)模擬現(xiàn)場鉆井液損害時的試驗步驟，評價了鉆井液損害后巖心的滲透率恢復(fù)值試驗結(jié)果見表2。試驗結(jié)果表明，隔離膜儲層保護(hù)劑能有效的降低鉆井液的動濾失量，具有很好的封堵能力，可以有效阻止鉆井液及鉆井液濾液滲入泥頁巖體內(nèi)，具有很好的穩(wěn)定井壁性能。經(jīng)隔離膜儲層保護(hù)隔離膜儲層保護(hù)劑處理劑后的鉆井液巖心滲透率恢復(fù)值有較大幅度地提高，具有很好的保護(hù)儲層性能。表1隔離膜儲層保護(hù)劑動態(tài)損害天然巖心評價試驗<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表2隔離膜儲層保護(hù)劑對鉆井液動濾失量和巖心滲透率的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>冀東油田的二開硅基鉆井液轉(zhuǎn)化為成膜鉆井液，在120。C,壓差3.5MPa,速梯為200-s條件下，按照動態(tài)模擬現(xiàn)場鉆井液損害時的試驗步驟，測定了經(jīng)隔離膜儲層保護(hù)劑處理后的硅基鉆井液損害后巖心的滲透率恢復(fù)值，試驗結(jié)果見表3。試驗結(jié)果表明，隔離膜儲層保護(hù)劑能提高硅基鉆井液損害后的滲透率恢復(fù)值，儲層保護(hù)效果明顯。表3CMJ—2對硅基鉆井液動濾失量和巖心滲透率的影響<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>綜上所述，該隔離膜儲層保護(hù)劑在井壁的外圍形成保護(hù)層，阻止水及鉆井液進(jìn)入地層，有效封堵地層層理裂縫、防止地層水化膨脹、防止地層內(nèi)粘土顆粒的運移、防止井壁坍塌及保護(hù)油氣層，具有自適應(yīng)廣譜保護(hù)儲層效果。實施例2:—種隔離膜儲層保護(hù)劑，該隔離膜儲層保護(hù)劑包括質(zhì)量份數(shù)80份乙烯、質(zhì)量份數(shù)160份的濃度60%的乙酸、質(zhì)量份數(shù)0.2份的偶氮類引發(fā)劑偶氮二異戊腈、質(zhì)量份數(shù)20份的40%氬氧化鈉、質(zhì)量份數(shù)20份的曱醇、質(zhì)量份數(shù)30份的磺化劑發(fā)煙硫酸和20%氫氧化鈉ph值調(diào)節(jié)劑；該隔離膜儲層保護(hù)劑的制造工藝為1)稱取質(zhì)量份數(shù)80份乙烯、質(zhì)量份數(shù)160份的濃度60%的乙酸放入高壓反應(yīng)蒼中；2)將氮氣緩慢通入高壓反應(yīng)釜中，至0.5MPa，加熱高壓反應(yīng)釜至16(TC;3)加入質(zhì)量份數(shù)0.2-0.5份的偶氮類引發(fā)劑偶氮二異戊腈，恒溫攪拌反應(yīng)6小時，得到粘稠聚合物；4)向聚合物中加入各質(zhì)量份數(shù)為20份質(zhì)量的4W氫氧化鈉和曱醇，恒溫攪拌反應(yīng)0.2小時；5)加入質(zhì)量份數(shù)30份磺化劑發(fā)煙硫酸，反應(yīng)2小時；6)降溫至常溫，加入質(zhì)量份數(shù)50份蒸餾水，用2W的氫氧化鈉溶液中和至pH值為8，然后提純，烘干，粉碎，得淡黃色粉狀樣品即為隔離膜儲層保護(hù)劑；重復(fù)實施例1的實驗，得出該隔離膜儲層保護(hù)劑在井壁的外圍形成保護(hù)層，阻止水及鉆井液進(jìn)入地層，有效封堵地層層理裂縫、防止地層水化膨脹、防止地層內(nèi)粘土顆粒的運移、防止井壁坍塌及保護(hù)油氣層，具有自適應(yīng)廣鐠保護(hù)儲層效果。實施例3:—種隔離膜儲層保護(hù)劑，該隔離膜儲層保護(hù)劑包括質(zhì)量份數(shù)120份乙烯、質(zhì)量份數(shù)240份的濃度40%的乙酸、質(zhì)量份數(shù)0.5份的偶氮類引發(fā)劑氮二異庚腈、質(zhì)量份數(shù)25份的20%氫氧化鈉、質(zhì)量份數(shù)25份的曱醇、質(zhì)量份數(shù)50份的磺化劑發(fā)煙硫酸和40%氫氧化鈉ph值調(diào)節(jié)劑；該隔離膜儲層保護(hù)劑的制造工藝為1)稱取質(zhì)量份數(shù)120份乙烯、質(zhì)量份數(shù)240份的濃度40%的乙酸放入高壓反應(yīng)釜中；2)將氮氣緩慢通入高壓反應(yīng)釜中，至0.7MPa，加熱高壓反應(yīng)爸至200°C;3)加入質(zhì)量份數(shù)0.5份的偶氮類引發(fā)劑氮二異庚腈，恒溫攪拌反應(yīng)8小時，得到粘稠聚合物；4)向聚合物中加入各質(zhì)量份數(shù)為25份質(zhì)量的20%氫氧化鈉和曱醇，恒溫攪拌反應(yīng)1小時；5)加入質(zhì)量份數(shù)50份磺化劑發(fā)煙硫酸，反應(yīng)4小時；6)降溫至常溫，加入質(zhì)量份數(shù)30份的蒸餾水，用40%的氫氧化鈉溶液中和至pH值為8,然后提純，烘干，粉碎，得淡黃色粉狀樣品即為隔離膜儲層保護(hù)劑。重復(fù)實施例1-的實驗，得出該隔離膜儲層保護(hù)劑在井壁的外圍形成保護(hù)層，阻止水及鉆井液進(jìn)入地層，有效封堵地層層理裂縫、防止地層水化膨脹、防止地層內(nèi)粘土顆粒的運移、防止井壁坍塌及保護(hù)油氣層，具有自適應(yīng)廣譜保護(hù)儲層效果。綜上所述，本發(fā)明提供的提供一種隔離膜儲層保護(hù)劑及其制造工藝，在井壁的外圍形成保護(hù)層，阻止水及鉆井液進(jìn)入地層，有效封堵地層層理裂縫、防止地層水化膨脹、防止地層內(nèi)粘土顆粒的運移、防止井壁坍塌及保護(hù)油氣層，具有自適應(yīng)廣譜保護(hù)儲層效果。雖然本發(fā)明利用上述實施例進(jìn)行了詳細(xì)地闡述，但并不是限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，應(yīng)當(dāng)可作各種的更動與修改，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。權(quán)利要求1、一種隔離膜儲層保護(hù)劑，其特征在于該隔離膜儲層保護(hù)劑包括質(zhì)量份數(shù)80-120份乙烯、質(zhì)量份數(shù)160-240份的濃度40-60％的乙酸、質(zhì)量份數(shù)0.2-0.5份的偶氮類引發(fā)劑、質(zhì)量份數(shù)20-25份的20-40％氫氧化鈉、質(zhì)量份數(shù)20-25份的甲醇、質(zhì)量份數(shù)30-50份的磺化劑和20-40％氫氧化鈉ph值調(diào)節(jié)劑。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔離膜儲層保護(hù)劑，其特征在于所述的偶氮類引發(fā)劑為偶氮二異丁腈；或為偶氮二異戊腈；或為氮二異庚腈。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔離膜儲層保護(hù)劑，其特征在于所述的磺化劑為氯磺酸；或為發(fā)煙^5克酸。4、一種合成如權(quán)利要求1所述的隔離膜儲層保護(hù)劑的制造工藝，其特征在于1)稱取質(zhì)量份數(shù)80-120份乙烯、質(zhì)量份數(shù)160-240份的濃度40-60%的乙酸放入高壓反應(yīng)釜中；2)將氮氣緩慢通入高壓反應(yīng)釜中，至O.5-0.7MPa,加熱高壓反應(yīng)釜至160~200°C;3)加入質(zhì)量份數(shù)O.2-0.5份的偶氮類引發(fā)劑，恒溫攪拌反應(yīng)6-8小時，得到粘稠聚合物；4)向聚合物中加入各質(zhì)量份數(shù)為20-25份質(zhì)量的20-40%氫氧化鈉和曱醇，恒溫攪拌反應(yīng)0.2-1小時；5)加入質(zhì)量份數(shù)30-50份磺化劑，反應(yīng)2-4小時；6)降溫至常溫，加入質(zhì)量份數(shù)10-50份的蒸餾水，用20-40°/。的氫氧化鈉溶液中和至pH值為7-8，然后提純，烘干，粉碎，得到淡黃色粉狀樣品即為隔離膜儲層保護(hù)劑。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的隔離膜儲層保護(hù)劑制造工藝，其特征在于所述的偶氮類引發(fā)劑為偶氮二異丁腈；或為偶氮二異戊腈；或為氮二異庚腈。6、根據(jù)權(quán)利要求4所述的隔離膜儲層保護(hù)劑制造工藝，其特征在于所述的磺化劑為氯磺酸；或為發(fā)煙硫酸。全文摘要本發(fā)明公開了一種隔離膜儲層保護(hù)劑及其制造工藝，其包括質(zhì)量份數(shù)80-120份乙烯、160-240份的濃度40-60％的乙酸、0.2-0.5份的偶氮類引發(fā)劑、20-25份的20-40％氫氧化鈉、20-25份的甲醇、30-50份的磺化劑和20-40％氫氧化鈉pH值調(diào)節(jié)劑；其制造工藝為將乙烯和乙酸放入高壓反應(yīng)釜中；通氮至0.5-0.7MPa，加熱高壓反應(yīng)釜至160～200℃；加入偶氮類引發(fā)劑，恒溫攪拌反應(yīng)6-8小時；加入氫氧化鈉和甲醇，恒溫攪拌反應(yīng)0.2-1小時；加入磺化劑，反應(yīng)2-4小時；加入一定量的蒸餾水，用氫氧化鈉溶液中和至pH值為7-8；該隔離膜儲層保護(hù)劑，在井壁的外圍形成保護(hù)層，阻止水及鉆井液進(jìn)入地層，有效封堵地層層理裂縫、防止地層水化膨脹、防止地層內(nèi)粘土顆粒的運移、防止井壁坍塌及保護(hù)油氣層，具有自適應(yīng)廣譜保護(hù)儲層效果。文檔編號C09K8/40GK101220262SQ20071030448公開日2008年7月16日申請日期2007年12月28日優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日發(fā)明者孫金生,楊澤星申請人:中國石油集團(tuán)鉆井工程技術(shù)研究院