一種連續(xù)油管鉆塞液體系及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于油氣田勘探技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種連續(xù)油管鉆塞液體系及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 連續(xù)油管技術(shù)具有操作簡(jiǎn)單省時(shí)，安全可靠等優(yōu)越性，在油氣田勘探與開(kāi)發(fā)中發(fā) 揮越來(lái)越重要的作用，被譽(yù)為"萬(wàn)能作業(yè)設(shè)備"，廣泛應(yīng)用于油氣田修井、鉆井、完井、測(cè)井等 作業(yè)。在涪陵國(guó)家級(jí)頁(yè)巖氣示范區(qū)，連續(xù)油管技術(shù)被廣泛應(yīng)用于鉆磨橋塞、傳輸射孔、井下 打撈、產(chǎn)剖測(cè)試、生產(chǎn)管柱等作業(yè)項(xiàng)目。應(yīng)用連續(xù)油管進(jìn)行水平井鉆磨橋塞作業(yè)，鉆磨施工 參數(shù)及鉆塞液體性能要求較高，鉆塞液體攜帶懸浮效果不佳會(huì)導(dǎo)致井下巖肩床形成，進(jìn)而 引發(fā)下鉆遇阻、卡鉆等問(wèn)題。因此，需要鉆塞液體具有良好的碎肩攜帶與懸浮能力，配制適 合鉆塞的高效懸浮性循環(huán)液體以便清洗水平段/造斜段碎肩，預(yù)防下鉆遇阻、卡鉆問(wèn)題，確 保順利安全施工。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種方便現(xiàn)場(chǎng)使用的連續(xù)油管鉆塞液體系，其具有環(huán)空攜 帶懸浮碎肩，清潔井眼的作用，而且其與壓裂液配伍性好，對(duì)儲(chǔ)層無(wú)傷害，添加少量即可改 進(jìn)鉆塞液體的攜帶懸浮效果，從而減少連續(xù)油管卡鉆事故。殺菌劑與膠液、滑溜水配伍性 好，不影響重新配制壓裂液的成膠及破膠性能，返排液可重復(fù)利用，而且具有較高的抑菌效 率和滅菌的廣譜性。體系無(wú)毒無(wú)味，使用方便。
[0004]為達(dá)到上述目的，采用技術(shù)方案如下：
[0005] -種連續(xù)油管鉆塞液體系，以水為分散介質(zhì)，其組分按重量份數(shù)計(jì)為:流型改進(jìn)劑 0.1~0.5份、聚合物稠化劑0.25~0.3份、復(fù)合增效劑0.1~0.3份、殺菌劑0.1~0.5份、消泡 劑0.02~0.1份。
[0006]按上述方案，所述的流型改進(jìn)劑為聚丙烯酰胺、黃原膠、聚丙烯腈、聚陰離子纖維 素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、聚乙烯醇、聚丙烯酸鹽聚合物任意一種或者幾種混合。
[0007]按上述方案，所述的聚合物稠化劑為低分子量聚丙烯酰胺、聚丙烯醇、聚丙烯酸 鈉、聚丙烯酸酯等一種或幾種混合。
[0008]按上述方案，所述的復(fù)合增效劑為十六烷基三甲基氯化銨、聚氧丙烯聚氧乙烯脂 肪醇醚、環(huán)氧乙烷、磺化琥珀酸二辛酯鈉鹽、異丙醇，一種或多種表面活性劑復(fù)配而成。
[0009] 按上述方案，所述的殺菌劑為乙醛、乙二醛、丙烯醛、脲醛、苯酚、聯(lián)苯酚、水解植物 酚、多聚磷酸鈉、氯化鈉、氯化銅任意一種或者幾種混合。
[0010] 按上述方案，所述的消泡劑為油酸、磷酸酯、異戊醇及脂肪酸聚氧乙烯酯的任意一 種或者任意兩者復(fù)配使用。
[0011] 按上述方案，所述連續(xù)油管鉆塞液體系的制備方法，包括以下步驟：
[0012] 量取100份清水，攪拌條件下，依次加入聚合物稠化劑、復(fù)合增效劑、殺菌劑，待溶 液攪拌均勻穩(wěn)定后再加入流型改進(jìn)劑，最后加入份消泡劑，攪拌5分鐘得到高效懸浮鉆塞液 母液。
[0013] 本發(fā)明的連續(xù)油管用鉆塞液體系及其制備方法有益效果如下：
[0014] 該體系具有優(yōu)越的環(huán)空攜帶懸浮碎肩、清潔井眼作用，與壓裂液配伍性好，對(duì)儲(chǔ)層 無(wú)傷害，添加少量即可改進(jìn)膠液流變性能，從而減少連續(xù)油管卡鉆事故。
[0015] 配方組成簡(jiǎn)單，現(xiàn)場(chǎng)使用方便，價(jià)格低廉，安全環(huán)保無(wú)毒等特性。
[0016] 殺菌劑具有較高的抑菌效率和滅菌的廣譜性，無(wú)毒無(wú)味，使用方便。用量小、成本 低。與膠液、滑溜水配伍性好，不影響重新配制的壓裂液的成膠及破膠性能，返排液可重復(fù) 利用。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 以下實(shí)施例進(jìn)一步闡釋本發(fā)明的技術(shù)方案，但不作為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
[0018] 本發(fā)明連續(xù)油管鉆塞液體系制備過(guò)程：
[0019]量取1〇〇份清水，在高速攪拌(8000r/min)的情況下，加入0.25份低分子聚合物稠 化劑，攪拌10分鐘;然后再加入〇. 1份復(fù)合增效劑，攪拌10分鐘;加入〇. 1份殺菌劑，然后待溶 液攪拌均勻穩(wěn)定后再加入〇. 1份流型改進(jìn)劑，攪拌5分鐘；最后加入0.02份消泡劑，攪拌5分 鐘；即可形成高效懸浮鉆塞液母液。
[0020] 其中，流型改進(jìn)劑為聚丙烯酰胺、黃原膠、聚丙烯腈、聚陰離子纖維素、羧甲基纖維 素、羥乙基纖維素、聚乙烯醇和聚丙烯酸鹽聚合物中任意一種或幾種。
[0021] 殺菌劑為乙醛、乙二醛、丙烯醛、脲醛、苯酚、聯(lián)苯酚、水解植物酚、多聚磷酸鈉、氯 化鈉、氯化銅或者任意幾種復(fù)配。
[0022] 消泡劑為油酸、磷酸酯、異戊醇及脂肪酸聚氧乙烯酯等，或者四者復(fù)配使用。
[0023]復(fù)合增效劑為十六烷基三甲基氯化銨、聚氧丙烯聚氧乙烯脂肪醇醚、環(huán)氧乙烷、磺 化琥珀酸二辛酯鈉鹽、異丙醇，一種或多種表面活性劑復(fù)配而成。
[0024]聚合物稠化劑為低分子量聚丙烯酰胺、聚丙烯醇、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸酯等一種 或任意混合。
[0025] 實(shí)施例1
[0026]量取100份清水，在高速攪拌(8000r/min)的情況下，加入0.25份低分子聚合物稠 化劑，攪拌10分鐘;然后再加入〇. 1份復(fù)合增效劑，攪拌10分鐘;加入〇. 1份殺菌劑，然后待溶 液攪拌均勻穩(wěn)定后再加入0.1份流型改進(jìn)劑，攪拌5分鐘；最后加入0.02份消泡劑，攪拌5分 鐘；即可形成高效懸浮鉆塞液母液。
[0027] 實(shí)施例2
[0028]量取100份清水，在高速攪拌(8000r/min)的情況下，加入0.25份低分子聚合物稠 化劑，攪拌10分鐘;然后再加入0.15份復(fù)合增效劑，攪拌10分鐘；加入0.3份殺菌劑，然后待 溶液攪拌均勻穩(wěn)定后再加入〇. 3份流型改進(jìn)劑，攪拌5分鐘；最后加入0.04份消泡劑，攪拌5 分鐘；即可形成高效懸浮鉆塞液母液。
[0029] 實(shí)施例3
[0030]量取100份清水，在高速攪拌(8000r/min)的情況下，加入0.25份低分子聚合物稠 化劑，攪拌10分鐘;然后再加入〇. 2份復(fù)合增效劑，攪拌10分鐘;加入0.4份殺菌劑，然后待溶 液攪拌均勻穩(wěn)定后再加入ο. 4份流型改進(jìn)劑，攪拌5分鐘；最后加入Ο. 08份消泡劑，攪拌5分 鐘；即可形成高效懸浮鉆塞液母液。
[0031] 實(shí)施例4
[0032]量取100份清水，在高速攪拌(8000r/min)的情況下，加入0.3份低分子聚合物稠化 劑，攪拌10分鐘;然后再加入〇. 3份復(fù)合增效劑，攪拌10分鐘;加入0.5份殺菌劑，然后待溶液 攪拌均勻穩(wěn)定后再加入〇 . 5份流型改進(jìn)劑，攪拌5分鐘；最后加入0.1份消泡劑，攪拌5分鐘； 即可形成高效懸浮鉆塞液母液。
[0033]按上述實(shí)施例所配制的鉆塞液性能如表1所示，各參數(shù)均是在室溫下測(cè)定的，其 中，AV表示:表觀粘度，增稠能力強(qiáng)弱;PV表示:塑性粘度;YP表示:動(dòng)切力，形成空間網(wǎng)絡(luò)結(jié) 構(gòu)能力的強(qiáng)弱，YP越大。表示結(jié)構(gòu)強(qiáng)度越大，包被懸浮攜帶鉆肩的效果越好;YP/PV表示:d動(dòng) 切力與塑性粘度之比，動(dòng)塑比越大，剪切稀釋能力越強(qiáng)，環(huán)空攜巖效果好，但是流動(dòng)阻力變 大，栗壓升高;GEL:靜切力，表示鉆井液靜止?fàn)顟B(tài)的形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，其值越大，表 示靜態(tài)懸浮攜帶鉆肩性能越好;管路壓降變化越小，表示利于施工。
[0034]鉆井液性能測(cè)定方法按照以下石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行執(zhí)行：
[0035]石油天然氣工業(yè)鉆井液現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試第一部分水基鉆井液GB/T16783.1-2006(AV、PV、YP、GEL、參數(shù)按照本標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行）
[0036]表1通過(guò)對(duì)現(xiàn)今市場(chǎng)和室內(nèi)合成的各類增粘提切劑的表觀粘度、增稠能力、屈服 值、摩阻性能、抑菌性能等四個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，優(yōu)選出一種優(yōu)良的增粘劑，再通過(guò)對(duì)殺菌劑 等添加劑進(jìn)行優(yōu)選和最優(yōu)化配比研究，形成一種新型的鉆塞液配方。
[0037]表1鉆塞液流變性能實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
[0039]由表1可以看出，在四種添加劑中，相同濃度下，流型調(diào)節(jié)劑的表觀粘度與動(dòng)切力、 動(dòng)塑比最高。因此流型調(diào)節(jié)劑的懸浮攜帶效果優(yōu)于其余三種添加劑。
[0040] 重復(fù)實(shí)施案例1，按照連續(xù)油管外徑50.8mm，壁厚4.95mm，內(nèi)徑40.9mm，長(zhǎng)度5500m， 排量24m3/h，相對(duì)密度1.02設(shè)定參數(shù)，通過(guò)軟件模擬不同用量的流型改進(jìn)劑對(duì)連續(xù)油管管 路摩阻壓力的影響，結(jié)果如表2所示。
[0041]表2鉆塞液流變與壓降數(shù)據(jù)
[0042]
[0044]由表2可知，隨流型改進(jìn)劑用量增加，鉆塞液表觀粘度、動(dòng)切力、動(dòng)塑比、靜切力與 壓降增加而增大。
[0045]模擬井下溫度60°C，將配置的3%與5%流型改進(jìn)劑的鉆塞液加熱到60°C。添加 0.3%流型改進(jìn)劑的混合液中壓裂砂靜止5min后逐漸沉降。添加0.5%流型改進(jìn)劑的混合液 中壓裂砂靜止5min后仍然完全懸浮，沒(méi)有沉降。
[0046]膠液與返排混合液添加0.5%流型改進(jìn)劑形成的混合液體粘度保留率如表3所示。
[0047]表3鉆塞液殺菌處理粘度數(shù)據(jù)
[0049]由表3可知，0.5%的殺菌劑可是鉆塞膠液的六日粘度保留率達(dá)到92.5%，而不加 入殺菌劑的鉆塞膠液粘度保留率僅僅為51.2 %?？梢?jiàn)，該種殺菌劑能有效保留鉆塞|父液的 粘度，防止現(xiàn)場(chǎng)降解變質(zhì)，便于下步施工。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種連續(xù)油管鉆塞液體系，其特征在于以水為分散介質(zhì)，組分按重量份數(shù)計(jì)為:流型 改進(jìn)劑0.1~0.5份、聚合物稠化劑0.25~0.3份、復(fù)合增效劑0.1~0.3份、殺菌劑0.1~0.5 份、消泡劑0.02~0.1份。2. 如權(quán)利要求1所述連續(xù)油管鉆塞液體系，其特征在于所述的流型改進(jìn)劑為聚丙烯酰 胺、黃原膠、聚丙烯腈、聚陰離子纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、聚乙烯醇、聚丙烯酸 鹽聚合物任意一種或者任意混合。3. 如權(quán)利要求1所述連續(xù)油管鉆塞液體系，其特征在于所述的聚合物稠化劑為低分子 量聚丙烯酰胺、聚丙烯醇、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸酯等一種或任意混合。4. 如權(quán)利要求1所述連續(xù)油管鉆塞液體系，其特征在于所述的復(fù)合增效劑為十六烷基 三甲基氯化銨、聚氧丙烯聚氧乙烯脂肪醇醚、環(huán)氧乙烷、磺化琥珀酸二辛酯鈉鹽、異丙醇任 意一種或者任意混合。5. 如權(quán)利要求1所述連續(xù)油管鉆塞液體系，其特征在于所述的殺菌劑為乙醛、乙二醛、 丙烯醛、脲醛、苯酚、聯(lián)苯酚、水解植物酚、多聚磷酸鈉、氯化鈉、氯化銅任意一種或者任意混 合。6. 如權(quán)利要求1所述連續(xù)油管鉆塞液體系，其特征在于所述的消泡劑為油酸、磷酸酯、 異戊醇及脂肪酸聚氧乙烯酯的任意一種或者任意兩者復(fù)配使用。7. 權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述連續(xù)油管鉆塞液體系的制備方法，包括以下步驟： 量取100份清水，攪拌條件下，依次加入聚合物稠化劑、復(fù)合增效劑、殺菌劑，待溶液攪 拌均勻穩(wěn)定后再加入流型改進(jìn)劑，最后加入份消泡劑，攪拌5分鐘得到高效懸浮鉆塞液母 液。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種連續(xù)油管鉆塞液體系及其制備方法。以水為分散介質(zhì)，其余組分重量份數(shù)計(jì)為流型改進(jìn)劑0.1～0.5份、聚合物稠化劑0.25～0.3份、復(fù)合增效劑0.1～0.3份、殺菌劑0.1～0.5份、消泡劑0.02～0.1份。使用該體系后鉆塞液的懸浮攜帶橋塞碎片與壓裂砂效果好，添加0.5％流型改進(jìn)劑的鉆塞液能夠懸浮膠皮、復(fù)合材料碎片與壓裂砂，從而減少水平井巖屑床形成，避免頻繁起下鉆甚至卡鉆事故，而且該體系在井下溫度下粘度與切力保留率高，有利于水平段環(huán)空攜帶懸浮碎屑與壓裂砂。該體系配方簡(jiǎn)單，用量小，易于溶解配制，環(huán)保無(wú)毒，對(duì)連續(xù)油管管路壓降影響小，易于現(xiàn)場(chǎng)施工。
【IPC分類】C09K8/52
【公開(kāi)號(hào)】CN105419755
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510789722
【發(fā)明人】陳明曉, 游云武, 宋金初, 梁文利, 陳智源, 吳雪平, 劉俊君
【申請(qǐng)人】中石化石油工程技術(shù)服務(wù)有限公司, 中石化江漢石油工程有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年11月17日