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一種微泡修井液及其制備方法與流程

文檔序號(hào):12029805閱讀:753來源:國知局
一種微泡修井液及其制備方法與流程
本發(fā)明涉及一種微泡修井液及其制備方法,屬于石油天然氣修井作業(yè)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
:修井是一項(xiàng)為恢復(fù)油氣井正常生產(chǎn)所進(jìn)行的解除故障、完善井眼條件的工作。它是油氣井提高單井產(chǎn)量和采收率,延長(zhǎng)生產(chǎn)周期的一項(xiàng)重要措施,也是挖掘老井潛力、發(fā)現(xiàn)新層位,擴(kuò)大勘探成果的重要手段。對(duì)生產(chǎn)井進(jìn)行修井作業(yè)前,通常需要在井筒灌滿修井液。利用修井液產(chǎn)生的靜水柱壓力來防止地層流體向井筒流動(dòng),并幫助支撐油套管串,防止井壁塌陷,保證施工作業(yè)安全。性能優(yōu)良的壓井液既能防止地層流體向井筒流動(dòng)而產(chǎn)生井涌、井噴,又能防止修井液向地層漏失。修井液漏失會(huì)傷害儲(chǔ)層、降低滲透率,油氣井產(chǎn)能降低,嚴(yán)重漏失還可能造成井噴,帶來作業(yè)不安全和環(huán)境污染等問題。目前常用的修井液是用清水或在清水中加入一定量的粘土穩(wěn)定劑(kcl)配制的活性水作為修井液進(jìn)行作業(yè)。該修井液因?yàn)槠湟后w密度仍然與清水密度相近,在低壓氣井、氣田生產(chǎn)中后期地層能量虧缺及大型壓裂作業(yè)投產(chǎn)井作業(yè)時(shí),漏失相當(dāng)嚴(yán)重,儲(chǔ)層礦物水化膨脹,滲透率降低,油氣產(chǎn)能下降;進(jìn)一步,由于漏失嚴(yán)重,現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)中仍然要繼續(xù)吊灌一定量的修井液作補(bǔ)充,壓井液用量大,作業(yè)費(fèi)用增加,作業(yè)難度與風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較高。防漏型微泡修井液是由氣、液兩相組成,由于泡沫為低密度流體,可以應(yīng)用于低壓地層(地層壓力系數(shù)<1)以及嚴(yán)重漏失地層中。在實(shí)際應(yīng)用中,微泡修井液既能提供足夠的壓力保證安全,又不會(huì)壓開、壓死地層,而且微乳化泡沫粘度高,自適應(yīng)性強(qiáng),可根據(jù)漏失地層開度,裂縫縫寬自動(dòng)調(diào)節(jié)泡沫粒徑大小和形狀,封堵地層,利用其高粘度提高漏失地層承壓能力,達(dá)到防止漏失,保護(hù)儲(chǔ)層的目的。公布號(hào)為cn103965844a的發(fā)明專利公開了一種低密度微泡修井液,其由90-100份清水、1.16-1.81份羥丙基淀粉醚、0.45-0.66份黃原膠、0.25-0.86份十二烷基硫酸鈉、0.25-0.86份十二烷基苯磺酸鈉、0.31-0.66份硫脲、1-2份氯化鉀組成,具有抗15%凝析油,抗溫110℃的能力。該專利中的微泡熱穩(wěn)定性差,只能用于低壓砂巖、低壓裂縫性油氣藏、低壓稠油油藏的油藏檢泵、沖砂洗井作業(yè),而不能用于壓井更換管柱、轉(zhuǎn)層開采等修井作業(yè)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于提供一種微泡修井液,本發(fā)明的微泡修井液粘度高,不影響施工作業(yè)泵上水,現(xiàn)場(chǎng)施工方便。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種上述微泡修井液的制備方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的微泡修井液由以下質(zhì)量份數(shù)的組分組成:水90~200份,無患子提取物0.2~1.6份,脂肪醇聚氧乙烯醚a(bǔ)eo180.1~1份,黃原膠0.5~2份,硫脲0.3~0.8份。上述的水為純水或清水。上述微泡修井液的制備方法,包括以下步驟:1)將黃原膠加入到水中,充分混合,得到混合液1;2)將無患子提取物和脂肪醇聚氧乙烯醚a(bǔ)eo18依次加入到步驟1)所得的混合液1中,混合均勻得到混合液2;3)將硫脲加入到步驟2)中所得的混合液2中,混合均勻,即得。上述的水90~200份,無患子提取物0.2~1.6份,脂肪醇聚氧乙烯醚a(bǔ)eo180.1~1份,黃原膠0.5~2份,硫脲0.3~0.8份。上述水為純水或清水。上述步驟1)中在水進(jìn)行攪拌的狀態(tài)下緩慢加入黃原膠,使得黃原膠在水中分散均勻,保證黃原膠不結(jié)團(tuán),不起疙瘩,充分提粘。上述攪拌的攪拌速度為3000r/min。攪拌時(shí)間為25~30min。上述步驟2)中向步驟1)中所得的混合液1中邊攪拌邊加入無患子提取物和脂肪醇聚氧乙烯醚a(bǔ)eo18,混合均勻得到混合液2;上述攪拌的攪拌速度為3000r/min。攪拌時(shí)間為10min。上述步驟3)中向步驟2)中所得的混合液2中邊攪拌邊加入硫脲,混合均勻,即得。上述攪拌的攪拌速度為3000r/min。攪拌時(shí)間為10min。本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的微泡修井液由90~200份水,0.2~1.6份無患子提取物,0.1~1份脂肪醇聚氧乙烯醚a(bǔ)eo18,0.5~2份黃原膠,0.3~0.8份硫脲組成,其中無患子又名油患子,屬無患子科植物,其厚肉質(zhì)狀的果皮中富含皂苷,皂苷在水中簡(jiǎn)單搓揉便會(huì)產(chǎn)生泡沫,是一種天然的起泡劑,并且在使用的過程對(duì)環(huán)境友好;脂肪醇聚氧乙烯醚a(bǔ)eo18是一種陰離子表面活性劑,具有很好的熱穩(wěn)定性和生物降解性。本發(fā)明將上述兩種表面活性物質(zhì)合用,能相互增強(qiáng)二者的表面活性性能,提高混合液發(fā)泡能力和泡沫的穩(wěn)定性,同時(shí)起到乳化凝析油的作用,增強(qiáng)產(chǎn)品的抗凝析油能力,抵御外界不利環(huán)境的影響;二者合用還能提高生物降解性,降低生物毒性,避免對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染;二者復(fù)配的優(yōu)點(diǎn)還在于能夠使微泡修井液具備高抗礦化度能力,在礦化度高的氣井中正常發(fā)揮作用。本發(fā)明采用黃原膠提高泡沫穩(wěn)定性及粘度,黃原膠是一種天然高分子聚合物,分子量大,能提高泡沫的粘度,起穩(wěn)泡作用,與無患子提取物和脂肪醇聚氧乙烯醚a(bǔ)eo18復(fù)配形成的表面活性劑具有較高的協(xié)同性;硫脲作為一種高效除氧劑,可有效降低井筒內(nèi)氧含量,減緩黃原膠及無患子提取物生物降解速率,提高微泡修井液的泡沫穩(wěn)定性。本發(fā)明微泡修井液粘度高,泡沫穩(wěn)定性好,可抗溫120℃以上,熱穩(wěn)定性好,抗油能力強(qiáng),抗油性可達(dá)20%以上,抗礦化度能力高,適用于含凝析油的高礦化度、低壓天然氣井使用。本發(fā)明微泡修井液無毒、易降解,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,與氣、液組分不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),不腐蝕設(shè)備和管道。同時(shí),本發(fā)明的微泡修井液密度可調(diào)節(jié),可滿足不同地層壓力條件下減小壓差,控制漏失,且微泡具有可變形性,可壓縮性,能夠自匹配各種漏失通道。附圖說明圖1為實(shí)施例1中微泡修井液的抗溫曲線圖;圖2為實(shí)施例2中微泡修井液侵入巖心深度統(tǒng)計(jì)圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。以下實(shí)施例中所用的水為清水,無患子提取物采購于陜西斯諾特生物技術(shù)有限公司,脂肪醇聚氧乙烯醚a(bǔ)eo18采購于江蘇海安石油化工廠,黃原膠采購于河南龍翔石油助劑有限公司,硫脲的純度高于90%。實(shí)施例1本實(shí)施例中的微泡修井液,由200g清水,0.2g脂肪醇聚氧乙烯醚a(bǔ)eo18,0.4g無患子提取物,1g黃原膠,0.3g硫脲組成。本實(shí)施例中的微泡修井液的制備方法為:1)用量筒準(zhǔn)確量取200毫升清水置于500毫升的燒杯中,邊攪拌邊緩慢均勻加入黃原膠1g,然后高速攪拌30分鐘,攪拌速度為3000r/min,攪拌過程中,使黃原膠溶解均勻,充分提粘,得到混合液1;2)向步驟1)中所得的混合液1中邊攪拌邊加入0.4g無患子提取物和0.2g脂肪醇聚氧乙烯醚a(bǔ)eo18,攪拌10min,攪拌速度為3000r/min,混合均勻得到混合液2;3)向步驟2)中所得的混合液2中邊攪拌邊加入0.3g硫脲,攪拌10min,攪拌速度為3000r/min,混合均勻,即得。實(shí)施例2本實(shí)施例中的微泡修井液,由200g清水,0.5g脂肪醇聚氧乙烯醚a(bǔ)eo18,1g無患子提取物,2g黃原膠,0.6g硫脲組成。本實(shí)施例中的微泡修井液的制備方法為:1)用量筒準(zhǔn)確量取200毫升清水置于500毫升的燒杯中,邊攪拌邊緩慢均勻加入黃原膠2g,然后高速攪拌30min,攪拌速度為3000r/min,攪拌過程中,使黃原膠溶解均勻,充分提粘,得到混合液1;2)向步驟1)中所得的混合液1中邊攪拌邊加入1g無患子提取物和0.5g脂肪醇聚氧乙烯醚a(bǔ)eo18,攪拌10min,攪拌速度為3000r/min,混合均勻得到混合液2;3)向步驟2)中所得的混合液2中邊攪拌邊加入0.6g硫脲,攪拌10min,攪拌速度為3000r/min,混合均勻,即得。實(shí)施例3本實(shí)施例中的微泡修井液,由200g清水,1g脂肪醇聚氧乙烯醚a(bǔ)eo18,1.6g無患子提取物,2g黃原膠,0.6g硫脲組成。本實(shí)施例中的微泡修井液的制備方法為:1)用量筒準(zhǔn)確量取200毫升清水置于500毫升的燒杯中,邊攪拌邊緩慢均勻加入黃原膠2g,然后高速攪拌30min,攪拌速度為3000r/min,攪拌過程中,使黃原膠溶解均勻,充分提粘,得到混合液1;2)向步驟1)中所得的混合液1中邊攪拌邊加入1.6g無患子提取物和1g脂肪醇聚氧乙烯醚a(bǔ)eo18,攪拌10min,攪拌速度為3000r/min,混合均勻得到混合液2;3)向步驟2)中所得的混合液2中邊攪拌邊加入0.6g硫脲,攪拌10min,攪拌速度為3000r/min,混合均勻,即得。實(shí)施例4本實(shí)施例中的微泡修井液,由200g清水,0.5g脂肪醇聚氧乙烯醚a(bǔ)eo18,1g無患子提取物,1g黃原膠,0.6g硫脲組成。本實(shí)施例中的微泡修井液的制備方法為:1)用量筒準(zhǔn)確量取200毫升清水置于500毫升的燒杯中,邊攪拌邊緩慢均勻加入1g黃原膠,然后高速攪拌30min,攪拌速度為3000r/min,攪拌過程中,使黃原膠溶解均勻,充分提粘,得到混合液1;2)向步驟1)中所得的混合液1中邊攪拌邊加入1g無患子提取物和0.5g脂肪醇聚氧乙烯醚a(bǔ)eo18,攪拌10min,攪拌速度為3000r/min,混合均勻得到混合液2;3)向步驟2)中所得的混合液2中邊攪拌邊加入0.6g硫脲,攪拌10min,攪拌速度為3000r/min,混合均勻,即得。實(shí)施例5本實(shí)施例中的微泡修井液,由200g清水,0.3g脂肪醇聚氧乙烯醚a(bǔ)eo18,0.5g無患子提取物,1g黃原膠,0.6g硫脲組成。本實(shí)施例中的微泡修井液的制備方法為:1)用量筒準(zhǔn)確量取200毫升清水置于500毫升的燒杯中,邊攪拌邊緩慢均勻加入1g黃原膠,然后高速攪拌30min,攪拌速度為3000r/min,攪拌過程中,使黃原膠溶解均勻,充分提粘,得到混合液1;2)向步驟1)中所得的混合液1中邊攪拌邊加入0.5g無患子提取物和0.3g脂肪醇聚氧乙烯醚a(bǔ)eo18,攪拌10min,攪拌速度為3000r/min,混合均勻得到混合液2;3)向步驟2)中所得的混合液2中邊攪拌邊加入0.6g硫脲,攪拌10min,攪拌速度為3000r/min,混合均勻,即得。實(shí)施例6本實(shí)施例中的微泡修井液,由90g清水,0.1g脂肪醇聚氧乙烯醚a(bǔ)eo18,0.2g無患子提取物,0.5g黃原膠,0.3g硫脲組成。本實(shí)施例中的微泡修井液的制備方法為:1)用量筒準(zhǔn)確量取200毫升清水置于500毫升的燒杯中,邊攪拌邊緩慢均勻加入0.5g黃原膠,然后高速攪拌30min,攪拌速度為3000r/min,攪拌過程中,使黃原膠溶解均勻,充分提粘,得到混合液1;2)向步驟1)中所得的混合液1中邊攪拌邊加入0.2g無患子提取物和0.1g脂肪醇聚氧乙烯醚a(bǔ)eo18,攪拌10min,攪拌速度為3000r/min,混合均勻得到混合液2;3)向步驟2)中所得的混合液2中邊攪拌邊加入0.3g硫脲,攪拌10min,攪拌速度為3000r/min,混合均勻,即得。實(shí)施例7本實(shí)施例中的微泡修井液,由200g清水,1g脂肪醇聚氧乙烯醚a(bǔ)eo18,1.6g無患子提取物,2g黃原膠,0.8g硫脲組成。本實(shí)施例中的微泡修井液的制備方法為:1)用量筒準(zhǔn)確量取200毫升清水置于500毫升的燒杯中,邊攪拌邊緩慢均勻加入2g黃原膠,然后高速攪拌30min,攪拌速度為3000r/min,攪拌過程中,使黃原膠溶解均勻,充分提粘,得到混合液1;2)向步驟1)中所得的混合液1中邊攪拌邊加入1.6g無患子提取物和1g脂肪醇聚氧乙烯醚a(bǔ)eo18,攪拌10min,攪拌速度為3000r/min,混合均勻得到混合液2;3)向步驟2)中所得的混合液2中邊攪拌邊加入0.8g硫脲,攪拌10min,攪拌速度為3000r/min,混合均勻,即得。試驗(yàn)例經(jīng)測(cè)試,本發(fā)明實(shí)施例1中的微泡修井液抗溫達(dá)120℃,實(shí)施例2中的微泡修井液10mpa下、3小時(shí)不同滲透率巖心侵入深度僅2.8cm;實(shí)施例3中的微泡修井液api濾失8.5ml/30min,粘度198mpa.s,抗鹽可達(dá)250g/l,抗凝析油能力達(dá)20%以上;實(shí)施例4至實(shí)施例7顯示該修井液密度0.67~0.87g/cm3可調(diào)。測(cè)試結(jié)果見表1-4,圖1、圖2。圖1為實(shí)施例1中微泡修井液抗溫曲線圖,從圖1中可以看出,本發(fā)明的微泡修井液泡沫穩(wěn)定性好,可在90℃條件下,性能穩(wěn)定20h以上,且不含固相成分,不存在堵塞井下工具,傷害儲(chǔ)層等風(fēng)險(xiǎn),具有良好的返排能力,利于作業(yè)完后及時(shí)返排。圖2為實(shí)施例2中微泡修井液10mpa,3h巖心侵入深度圖,從表4、圖2中可以看出,本發(fā)明的微泡修井液密度可調(diào)節(jié),可滿足不同地層壓力條件下減小壓差,控制漏失,且微泡具有可變形性,可壓縮性,能夠自匹配各種漏失通道,粘度高,承壓能力強(qiáng),解決了顆粒堵劑與非均質(zhì)地層匹配難的問題。表1實(shí)施例3中微泡修井液流變參數(shù)表表2實(shí)施例3微泡修井液抗鹽性能評(píng)價(jià)表3實(shí)施例3微泡修井液抗油性能評(píng)價(jià)煤油加量%密度g/cm3泡沫質(zhì)量00.8265泡沫細(xì)小均勻40.8253泡沫細(xì)小均勻80.8241泡沫細(xì)小均勻120.8196泡沫細(xì)小均勻160.8179泡沫細(xì)小均勻200.8166泡沫細(xì)小均勻表4實(shí)施例4~7微泡修井液室內(nèi)測(cè)試性能數(shù)據(jù)當(dāng)前第1頁12
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