專利名稱：一種油田用鉆固井硅膜承壓劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油氣田鉆井技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種油田用鉆固井硅膜承壓劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
在油氣鉆井過程中，當(dāng)鉆遇到高孔高滲疏松砂巖、壓力衰竭、裂縫發(fā)育、破碎或弱膠結(jié)性、低滲以及深井長裸眼大段復(fù)雜泥頁巖和多套壓力層系等地層時(shí)，常常發(fā)生壓差卡鉆、鉆井液漏失和井壁垮塌以及油氣層損害等復(fù)雜情況。利用常規(guī)鉆井液鉆井，往往顧此失彼，難以協(xié)同解決以上復(fù)雜情況，尤其是井塌、井漏同時(shí)存在 的低壓地層。在固井作業(yè)過程中，由于地層承壓能力差，固井水泥漿發(fā)生漏失，導(dǎo)致水泥漿返不到設(shè)計(jì)高度或返不到井口，嚴(yán)重影響固井質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種油田用鉆固井硅膜承壓劑及其制備方法，能在鉆井過程在井壁上形成致密無滲透的硅膜，達(dá)到30MPa不漏失，因此，能顯著提高井壁穩(wěn)定性、平衡鉆井液和固井液的密度變化、防止漏失、最小或無損害油氣儲(chǔ)層。一種油田用鉆固井硅膜承壓劑，其技術(shù)方案是由以下重量份的組分制成硅基礦物纖維用量為65°/Γ80%、礦物油用量為5°/Γ Ο%、非離子醇基聚合物用量為10°/Γ20%、激活劑用量為2°/Γ5%、特種表面活性劑用量為1°/Γ5% ；
其中，所述的硅基礦物纖維選用特殊礦物，特殊礦物為火山巖或灰?guī)r，先150(Tl60(TC左右高溫熔融后再經(jīng)過大量冷水的急冷而得到一種具有特殊界面特性的礦物纖維狀活性材料；
礦物油采用液體石蠟或白油；非離子醇基聚合物為聚乙烯醇；所述激活劑采用硼酸鈉或氫氧化鈉；所述特種表面活性劑為碳氟表面活性劑，化學(xué)名稱是全氟辛基季銨碘化物，分子式為 n-C8F17S02N (H) CH2CH2CH2N (CH3) 3。其中，火山巖米用玄武巖或凝灰?guī)r；所述的灰?guī)r米用石灰?guī)r或白云巖。聚乙烯醇的平均相對(duì)分子質(zhì)量在170(Γ2000，醇解度在30% 40%。上述的油田用鉆固井硅膜承壓劑的制備方法，包括以下步驟
首先在攪拌混合器中加入硅基礦物纖維，再噴入礦物油，升高溫度至4(Γ50 V攪拌
O.5 lh，使硅基礦物纖維和礦物油混合均勻；
然后加入非離子醇基聚合物和激活劑，保溫4(T50°C攪拌均勻；
最后加入特種表面活性劑，攪拌O. 5^1h ;降溫至3(T40°C，出料，得到成品；其中，各組分按照重量份計(jì)算，硅基礦物纖維用量為659Γ80%、礦物油用量為59TlO%、非離子醇基聚合物用量為10°/Γ20%、激活劑用量為2°/Γ5%、特種表面活性劑用量為1°/Γ5%。本發(fā)明的有益效果是本品直接加入鉆井液中使用，能在鉆井過程在井壁上形成致密無滲透的硅膜，達(dá)到30MPa不漏失，因此，能顯著提高井壁穩(wěn)定性、平衡鉆井液和固井液的密度變化、防止漏失、最小或無損害油氣儲(chǔ)層。對(duì)非常規(guī)油氣層的開采(存在泥巖水化膨脹、頁巖水化剝蝕掉塊，煤層氣、低壓易漏失地層的井塌、井漏，致密砂巖油氣層保護(hù)等問題)、對(duì)同一井眼地層有不同組分、不同壓力的油氣層開采有奇效。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例1 :
1)在1000L雙螺旋攪拌釜(帶蒸汽加溫和噴淋裝置)中，加入650kg硅基礦物纖維，開動(dòng)雙螺旋攪拌，噴入IOOkg 15號(hào)白油，升溫至50°C，攪拌30min ；
2)加入IOOkg非離子醇基聚合物PVA17-99和5kg硼酸鈉，保持50°C攪拌20min；
3)加入Ikg全氟辛基季銨碘化物DF-134保持50°C攪拌30min；
4)降溫至30°C，出料，得到成品。實(shí)施例2:
1)在1000L雙螺旋攪拌釜(帶蒸汽加溫和噴淋裝置)中，加入700kg硅基礦物纖維，開動(dòng)雙螺旋攪拌，噴入70kg 15號(hào)白油，升溫至45°C，攪拌50min ；
2)加入150kg非離子醇基聚合物PVA17-99和4kg硼酸鈉，保持50°C攪拌30min；
3)加入3kg全氟辛基季銨碘化物DF-134保持50°C攪拌40min；
4)降溫至40°C，出料，得到成品。實(shí)施例3:
1)在1000L雙螺旋攪拌釜(帶蒸汽加溫和噴淋裝置)中，加入800kg硅基礦物纖維，開動(dòng)雙螺旋攪拌，噴入50kg 15號(hào)白油，升溫至40°C，攪拌60min ；
2)加入200kg非離子醇基聚合物PVA17-99和5kg硼酸鈉，保持50°C攪拌30min；
3)加入5kg全氟辛基季銨碘化物DF-134保持50°C攪拌60min；
4)降溫至35°C，出料，得到成品。實(shí)施例4:
1)在1000L雙螺旋攪拌釜(帶蒸汽加溫和噴淋裝置)中，加入700kg硅基礦物纖維，開動(dòng)雙螺旋攪拌，噴入70kg 15號(hào)白油，升溫至45°C，攪拌50min ；
2)加入150kg非離子醇基聚合物PVA17-88和4kg硼酸鈉，保持50°C攪拌30min；
3)加入3kg全氟辛基季銨碘化物DF-134保持50°C攪拌40min；
4)降溫至40°C，出料，得到成品。實(shí)施例5
1)在1000L雙螺旋攪拌釜(帶蒸汽加溫和噴淋裝置)中，加入700kg硅基礦物纖維，開動(dòng)雙螺旋攪拌，噴入70kg 10號(hào)液體石蠟，升溫至45°C，攪拌50min ；
2)加入150kg非離子醇基聚合物PVA17-88和4kg硼酸鈉，保持50°C攪拌30min；
3)加入3kg全氟辛基季銨碘化物DF-134保持50°C攪拌40min；
4)降溫至40°C，出料，得到成品。本發(fā)明的評(píng)價(jià)方法與測(cè)試結(jié)果首先配制6份膨潤土漿，每份膨潤土漿配制方法如下將20g鉆井液實(shí)驗(yàn)用鈉基膨潤土加入400mL自來水中，再加入O. 8g分析純碳酸鈉,在GJ-1型高速攪拌機(jī)上，12000r/min轉(zhuǎn)速下高速攪拌20min ;把實(shí)施例1飛制備的鉆固井硅膜承壓劑各4g分別加入上述配制好的5份膨潤土衆(zhòng)中，12000r/min高速攪拌20min,記錄實(shí)驗(yàn)漿是否存在泡沫。再用Fann35型六速粘度計(jì)測(cè)定室溫表觀粘度。利用API常溫中壓濾失儀(直接在濾網(wǎng)上測(cè)試，不加濾紙)，在O. 7MPa壓差下測(cè)定30min漏失漿體積或?yàn)V失水體積，并觀察200目金屬篩網(wǎng)上形成的硅膜形態(tài)。測(cè)試結(jié)果如表I所示。從表I可以看出，5個(gè)樣品在實(shí)驗(yàn)衆(zhòng)中經(jīng)過高速攪拌作用不起泡,對(duì)實(shí)驗(yàn)衆(zhòng)表觀粘度幾乎沒有影響，即不影響鉆井液流變性；5個(gè)樣品均能在200目金屬篩網(wǎng)上形成致密硅膜，在O. 7MPa壓差下漏失漿或?yàn)V失水體積接近于0，實(shí)施例3稍微具有增粘作用，但其形成的硅膜致密性最高，漏失體積為O。表I
權(quán)利要求
1.一種油田用鉆固井硅膜承壓劑，其特征是由以下重量份的組分制成硅基礦物纖維用量為65°/Γ80%、礦物油用量為5°/Γ Ο%、非離子醇基聚合物用量為10°/Γ20%、激活劑用量為2% 5%、特種表面活性劑用量為1% 5% ； 其中，所述的硅基礦物纖維選用特殊礦物，特殊礦物為火山巖或灰?guī)r； 礦物油采用液體石蠟或白油；非離子醇基聚合物為聚乙烯醇；所述激活劑采用硼酸鈉或氫氧化鈉；所述特種表面活性劑為碳氟表面活性劑，化學(xué)名稱是全氟辛基季銨碘化物，分子式為 n-C8F17S02N (H) CH2CH2CH2N (CH3) 3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田用鉆固井硅膜承壓劑，其特征是火山巖采用玄武巖或凝灰?guī)r；所述的灰?guī)r米用石灰?guī)r或白云巖。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田用鉆固井硅膜承壓劑，其特征是聚乙烯醇的平均相對(duì)分子質(zhì)量在1700 2000，醇解度在30% 40%。
4.一種如權(quán)利要求1所述的油田用鉆固井硅膜承壓劑的制備方法，其特征是包括以下步驟 首先在攪拌混合器中加入硅基礦物纖維，再噴入礦物油，升高溫度至4(T50 °C攪拌O.5 lh，使硅基礦物纖維和礦物油混合均勻； 然后加入非離子醇基聚合物和激活劑，保溫4(T50°C攪拌均勻； 最后加入特種表面活性劑，攪拌O. 5^1h ;降溫至3(T40°C，出料，得到成品；其中，各組分按照重量份計(jì)算，硅基礦物纖維用量為659Γ80%、礦物油用量為59TlO%、非離子醇基聚合物用量為10°/Γ20%、激活劑用量為2°/Γ5%、特種表面活性劑用量為1°/Γ5%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種油氣田鉆井技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種油田用鉆固井硅膜承壓劑及其制備方法。其技術(shù)方案是由以下重量份的組分制成硅基礦物纖維用量為65%~80%、礦物油用量為5%~10%、非離子醇基聚合物用量為10%~20%、激活劑用量為2%~5%、特種表面活性劑用量為1%~5%；有益效果是本品直接加入鉆井液中使用，能在鉆井過程在井壁上形成致密無滲透的硅膜，達(dá)到30MPa不漏失，因此，能顯著提高井壁穩(wěn)定性、平衡鉆井液和固井液的密度變化、防止漏失、最小或無損害油氣儲(chǔ)層。對(duì)非常規(guī)油氣層的開采(存在泥巖水化膨脹、頁巖水化剝蝕掉塊，煤層氣、低壓易漏失地層的井塌、井漏，致密砂巖油氣層保護(hù)等問題)、對(duì)同一井眼地層有不同組分、不同壓力的油氣層開采有奇效。
文檔編號(hào)C09K8/03GK103013455SQ20121056124
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
發(fā)明者王富華 申請(qǐng)人:東營明德石油科技有限公司