專(zhuān)利名稱(chēng)：一種低密度束縛水壓井液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于低壓油氣井壓井(修井)作業(yè)時(shí)保護(hù)儲(chǔ)層的密度在l.OOg/ cm3-!. 01g/cm3之間的低密度束縛水壓井液。
背景技術(shù)：
國(guó)內(nèi)目前大量采用的水基型壓井修井液有泥漿改進(jìn)型的壓井修井液、聚合物固相鹽水壓井修井液和無(wú)固相鹽水壓井修井液三類(lèi)。其中泥漿改進(jìn)型的壓井修井液因?yàn)楣滔嗪扛?，?duì)地層傷害相對(duì)大，近幾年來(lái)使用減少。聚合物固相鹽水壓井修井液的優(yōu)點(diǎn)是進(jìn)入地層的濾失少，帶砂性能好，但對(duì)既有裂縫又有孔隙、構(gòu)造非均質(zhì)的低孔低滲地層，固相傷害大，水鎖傷害嚴(yán)重，不容易返排。因此很多油田選取和使用了無(wú)固相鹽水壓井修井液，該壓井修井液分為很多種主要有有機(jī)鹽類(lèi)鹽水修井液、活性水修井液和陽(yáng)離子修井液。這些壓井修井液的最大特點(diǎn)是返排容易，而缺點(diǎn)是濾失大、對(duì)地層傷害大，特別是粘土含量比較高的井，水鎖傷害嚴(yán)重，同時(shí)造成粘土膨脹、腐蝕以及與地層水相遇產(chǎn)生垢而堵塞地層等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種低密度束縛水壓井液，它是在水中加入固化劑(聚合物)后配制而成的密度為1. 00g/cm3-l. 01g/cm3的可流動(dòng)、沒(méi)有自由水產(chǎn)生、能束縛水、受擠壓不失水的一種壓井液。
成
本發(fā)明所述的低密度束縛水壓井液按重量份由A成分150-200份和B成分1份組
(I)A成分由如下成分按重量百分比組成含氟表面活性劑0. 02-0. 05 %
有機(jī)陽(yáng)離子表面活性劑1. 0% -1. 5%
膦基馬來(lái)酸-丙烯酸共聚物0. 003 % -0. 005 %
水余量
O) B成分為吸水性樹(shù)脂聚合物
在水中加入重量0. 02-0. 05%的含氟表面活性劑來(lái)降低壓井液的表面張力，使水表面張力小于22mN/m。含氟表面活性劑為上海中科合臣股份有限公司生產(chǎn)的2，2，3，3-四氟丙酸鈉。加入水重量1.0% -1.5%的有機(jī)陽(yáng)離子表面活性劑作為粘土防膨劑，防止粘土膨脹，使該液體水的防膨率大于80% (離心法)它是由等摩爾的氯化芐和三甲胺反應(yīng)而成，具體的合成步驟為1).往開(kāi)口上裝有冷凝裝置的反應(yīng)釜中加33%濃度的三甲胺179. 1kg，攪拌，升溫至20-30°C (注，如果三甲胺沒(méi)有因?yàn)闇囟冗^(guò)低產(chǎn)生沉淀則在滴加氯化芐時(shí)候才開(kāi)始加執(zhí)).
2).在配液罐中加入1 . 6kg含量為99%以上的氯化芐，然后滴加入上述攪拌的放有三甲胺的反應(yīng)釜中，滴加的速度以10-15min滴加完的速度進(jìn)行，如果過(guò)快則可能引起反應(yīng)釜中三甲胺沸騰，甚至溢出(反應(yīng)為放熱反應(yīng))；3).滴加完后升溫至(50-60) 0C反應(yīng)30_60min ；4).將上述反應(yīng)物在95-120°C下濃縮，等濃縮到有大量晶體產(chǎn)生、并且液體變稠時(shí)乘熱放出液體、然后冷卻。5).按重量取上述產(chǎn)品10份，放入捏合機(jī)中，然后加入2份的三氟硼乙醚捏合、粉碎和混合均勻，得到最終粘土防膨劑產(chǎn)品。加入水重量0. 003% -0. 005%的膦基馬來(lái)酸-丙烯酸共聚物防垢劑來(lái)防止壓井液與地層水相遇后垢的形成；由天津市新欣化工廠或者常州市潤(rùn)洋化工廠GY-317的同類(lèi)產(chǎn)品?；蛟谘b有冷凝管，溫度計(jì)，攪拌器的五個(gè)三口燒瓶中，先分別將9. 02g馬來(lái)酸酐和26. 5g 丙烯酸，放入燒瓶中(其丙烯酸與馬來(lái)酸酐單體質(zhì)量比分別為85 15)，再放入42g水，在 70°C下攪拌，充分溶解后緩慢滴加10. 14g次亞磷酸鈉和過(guò)硫酸銨10. 07g的混合溶液，滴加完后，在90°C反應(yīng)4小時(shí)，得到淺黃色的膦基馬來(lái)酸-丙烯酸共聚物透明溶液。工業(yè)產(chǎn)品按此比例同步放大。最后在150-200份A成分液體中加入1份具有高吸水性的樹(shù)脂聚合物。高吸水性的樹(shù)脂聚合物采用水溶液聚合方法以N，N-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑，以過(guò)硫酸銨、亞硫酸氫鈉為引發(fā)劑，以丙烯酸和丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸鈉為單體，合成具有高吸水性的樹(shù)脂聚合物。攪拌均勻，配制成密度為1. 00g/cm3-l. 01g/cm3的可流動(dòng)、但沒(méi)有自由水產(chǎn)生的、 束縛水、可流動(dòng)的樹(shù)脂，并受擠壓不失水的壓井液。該壓井液具有好的流動(dòng)性和非常好的束縛水的能力。其性能為高固化水能力。能束縛本身重量150倍以上的水，不使其游離。 具有一定強(qiáng)度。配置的束縛水壓井液其游離水不大于整個(gè)壓井液5% ；耐剪切，在170S—1 下剪切4小時(shí)，其粘度降低值小于5% ；可耐最高到135°C，適合地層壓力系數(shù)小于或等于 0. 97MPa/100m的井。在7MPa、85°C下用鉆井液失水儀測(cè)定30min失水小于整個(gè)壓井液的 10%、抗高溫、抗壓，穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)?？赡?30°C?？身樌蹬拧，F(xiàn)場(chǎng)易配。氣井產(chǎn)量恢復(fù)到作業(yè)前最近正常生產(chǎn)產(chǎn)量的85%以上。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 在100公斤水中加入0. 02公斤的含氟表面活性劑，1. O公斤的有機(jī)陽(yáng)離子表面表面活性劑，0. 003公斤的膦基馬來(lái)酸-丙烯酸共聚物(溶解于水)，然后加入0. 5公斤束縛水用聚合物，充分?jǐn)嚢?，放?0min得配好的束縛水壓井液，實(shí)際配置按這比例同比例放大。修井液的性能密度1.01g/cm3，表面張力22mN/m，防膨率81· 2 %，0. 7Mpa壓力下30分鐘失水小于壓井液的9. 5% ；在室溫下穩(wěn)定時(shí)間彡30天，在130°C下穩(wěn)定時(shí)間彡3 天。在盆5井進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。實(shí)施例2 在100公斤水中加入0. 05公斤的含氟表面活性劑，1. 5公斤的有機(jī)陽(yáng)離子表面表面活性劑，0. 005公斤的膦基馬來(lái)酸-丙烯酸共聚物(溶解于水)，然后加入0. 666公斤束縛水用聚合物，充分?jǐn)嚢瑁胖?0min得配好的束縛水壓井液，實(shí)際配置按這比例同比例放大。修井液的性能密度1.02g/cm3，表面張力19mN/m，防膨率85· 6 %，0. 7Mpa壓力下30分鐘失水小于壓井液的6. 1% ；在室溫下穩(wěn)定時(shí)間彡30天，在130°C下穩(wěn)定時(shí)間彡3 天。在馬莊氣藏臺(tái)20井進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。實(shí)施例3 在100公斤水中加入0. 03公斤的含氟表面活性劑，1. 5公斤的有機(jī)陽(yáng)離子表面表面活性劑，0. 004公斤的膦基馬來(lái)酸-丙烯酸共聚物(溶解于水)，然后加入0. 6公斤束縛水用聚合物，充分?jǐn)嚢?，放?0min得配好的束縛水壓井液，實(shí)際配置按這比例同比例放大。修井液的性能密度1.02g/cm3，表面張力21mN/m，防膨率85. 1%，0. 7Mpa壓力下30分鐘失水小于壓井液的7. 9% ；在室溫下穩(wěn)定時(shí)間彡30天，在130°C下穩(wěn)定時(shí)間彡3 天。在581井進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。實(shí)施例4 在100公斤水中加入0. 04公斤的含氟表面活性劑，1. 2公斤的有機(jī)陽(yáng)離子表面表面活性劑，然后加入0. 55公斤束縛水用聚合物，充分?jǐn)嚢瑁胖?0min得配好的束縛水壓井液，實(shí)際配置按這比例同比例放大。修井液的性能密度1. 02g/cm3，表面張力20mN/m，防膨率83. 3%,0. 7Mpa壓力下30分鐘失水小于壓井液的8. 7% ；在室溫下穩(wěn)定時(shí)間彡30天，在130°C下穩(wěn)定時(shí)間彡3 天。在256井井進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。實(shí)施例5 在100公斤水中加入0. 04公斤的含氟表面活性劑，1. 3公斤的有機(jī)陽(yáng)離子表面表面活性劑，0. 003公斤的膦基馬來(lái)酸-丙烯酸共聚物(溶解于水)，然后加入0. 65公斤束縛水用聚合物，充分?jǐn)嚢?，放?0min得配好的束縛水壓井液，實(shí)際配置按這比例同比例放大。修井液的性能密度1.02g/cm3，表面張力19mN/m，防膨率84. 0 %，0. 7Mpa壓力下30分鐘失水小于壓井液的6. 8% ；在室溫下穩(wěn)定時(shí)間彡30天，在130°C下穩(wěn)定時(shí)間彡3 天。在五3東區(qū)57218五口井進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。
權(quán)利要求
1. 一種低密度束縛水壓井液，密度在1. 00g/cm3-l. Olg/cm3之間，其特征在于按重量份由A成分150-200份和B成分1份組成 (I)A成分由如下成分按重量百分比組成含氟表面活性劑0. 02-0. 05 %有機(jī)陽(yáng)離子表面活性劑1. 0% -1. 5%膦基馬來(lái)酸-丙烯酸共聚物 0. 003 % -0. 005 % 水余量O)B成分為吸水性樹(shù)脂聚合物； 含氟表面活性劑為2，2，3，3-四氟丙酸鈉； 有機(jī)陽(yáng)離子表面活性劑為由等摩爾的氯化芐和三甲胺反應(yīng)而成； 吸水性樹(shù)脂聚合物為丙烯酸、丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸鈉的聚合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種密度在1.00g/cm3-1.01g/cm3之間的低密度束縛水壓井液；按重量份由A成分150-200份和B成分1份組成A成分由如下成分按重量百分比組成含氟表面活性劑0.02-0.05％、有機(jī)陽(yáng)離子表面活性劑1.0％-1.5％、膦基馬來(lái)酸-丙烯酸共聚物0.003％-0.005％、水余量；B成分為吸水性樹(shù)脂聚合物；有機(jī)陽(yáng)離子表面活性劑為由等摩爾的氯化芐和三甲胺反應(yīng)而成；吸水性樹(shù)脂聚合物為丙烯酸、丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸鈉的聚合物；其游離水≤5％壓井液；在170S-1下剪切4小時(shí)，其粘度降低值≤5％；可耐135℃，適合地層壓力系數(shù)≤0.97MPa/100m的井。
文檔編號(hào)C09K8/88GK102167970SQ201010115449
公開(kāi)日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2010年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日
發(fā)明者吳丙剛, 唐伏平, 李綱要, 柳海, 馬喜平 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司