固井用加重冲洗液及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种固井用加重冲洗液，由100重量份水，10～1000重量份加重剂，1～10重量份表面活性剂，0.1～5重量份木质素磺酸钠和0～10重量份缓凝剂制备而成，其制备方法为将加重剂、木质素磺酸钠和缓凝剂按比例加入水中并搅拌至溶解，得到混合溶液I，再将表面活性剂加入到混合溶液I中并搅拌至均相得到；该固井用加重冲洗液：冲洗液密度可达1.8g/cm3，在高压层固井作业中能有效平衡地层压力；冲洗液具有良好的沉降稳定性和流变性能，易实现紊流顶替；选用抗盐表面活性剂，对水基钻井液、油基钻井液均具有良好的冲洗效果，能提高水泥浆与套管的界面胶结强度；与抗盐型钻井液、水泥浆配合使用具有良好的相容性；并且具有较好的抗高温性能，适用温度可达180℃。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于石油钻井领域，特别设及一种加重冲洗液及其制备方法。
技术介绍
在钻井作业中，泥浆的长期循环会在井壁和套管上形成较厚的虚泥饼，虚泥饼的 存在会使井壁、套管壁与水泥浆之间的胶结质量变差，甚至不胶结，严重影响固井质量。因 此在固井施工作业中，需要在注水泥之前注入一定量含有表面活性剂的冲洗液，稀释并清 除虚泥饼，改善两个界面的亲和性，达到提高水泥浆与两界面的胶结质量，提高固井质量的 目的。 目前国内外油田使用的冲洗液均由水、表面活性剂等成分组成，密度在1.00~ 1.lOg/cm3之间，密度远低于钻井液，过多使用会降低环空静液柱压力，极易出现"窜槽"或 混窜、油气侵等情况，达不到有效封隔的效果，影响固井质量，甚至可能会引发井喷等重大 工程事故。使用量过低，又无法有效冲洗虚泥饼，无法达到有效清洗井壁的作用。而且现有 的大部分冲洗液对于水敏感地层井壁极易产生冲蚀和巧塌。设计使用加重冲洗液是解决运 一问题的有效手段。 目前，已有文献报道一些具备一定的冲洗效果的加重冲洗型隔离液，如：已公开专 利CN104449621A公开了一种高效固井冲洗液体系，即一种加重冲洗型隔离液，虽然该加重 冲洗型隔离液具备一定的冲洗效果，但是该类冲洗型隔离液均由重晶石、铁矿粉等无机矿 物质加重，随着密度的增加，隔离液的流变性能W及高溫条件下的稳定性较差，现场应用存 在一定的缺陷及风险。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种采用可溶性加重材料进行加重，具有良好的高溫稳定 性及流变性能的加重固井冲洗液。 为了实现上述目的，本专利技术所述固井用加重冲洗液，由W下重量份的组分制成： 水 100份， 加重剂 10~1000份， 表面活性剂 ：!~10份， 木质素横酸钢 化1…5份， 缓凝剂 0~10份， 其中，所述加重剂为甲酸钢、甲酸钟、甲酸飽、氯甲酸钢中至少一种；所述表面活性 剂为甜菜碱类表面活性剂，在配置固井用加重冲洗液时，可W通过调节加重剂的比例来调 节加重冲洗液的密度。 优选地，所述甜菜碱类表面活性剂为挪油酷胺丙基径横酸甜菜碱或月桂酷胺丙基 径横酸甜菜碱。 在该固井用加重冲洗液，可W加入一定量的缓凝剂W避免在与水泥浆混合使用时 水泥浆稠化时间缩短而造成作业事故，优选地，所述缓凝剂为甲撑憐酸衍生物，或2-丙締 酷胺基-2-甲基丙横酸和衣康酸的共聚物。 更优选地，所述缓凝剂为天津中油勸星工程科技股份有限公司生产的BXR-2(K)L 型缓凝剂、天津中油勸星工程科技股份有限公司生产的BCR-3(K)L型缓凝剂、卫辉市化工有 限公司生产的細-9型缓凝剂，或成都欧美科石油科技股份有限公司生产的HX-31L型缓凝 剂。 上述提到的所有物质均为现有技术已知的物质或可商购获得的成品。 该固井用加重冲洗液制备方法简单：将加重剂、木质素横酸钢和缓凝剂按比例加 入水中并揽拌至溶解，得到混合溶液I，再将表面活性剂加入到混合溶液I中并揽拌10~ 20min至液体混合至均相，即得到该固井用加重冲洗液。 与现有技术相比，该固井用加重冲洗液： (1)冲洗液密度可达1. 8g/cm3,在高压层固井作业中能有效平衡地层压力； (2)冲洗液具有良好的沉降稳定性和流变性能，易实现素流顶替； 做选用抗盐表面活性剂，对水基钻井液、油基钻井液均具有良好的冲洗效果，能 提高水泥浆与套管的界面胶结强度； (4)与抗盐型钻井液、水泥浆配合使用具有良好的相容性；[001引 妨具有较好的抗高溫性能，适用溫度可达180°C。【具体实施方式】 下面结合【具体实施方式】对本专利技术的上述
技术实现思路
作进一步的详细描述。但不应将 此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于下述实施例。在不脱离本专利技术上述技术思想情况 下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本专利技术的范围 内。 实施例1在lOOg水中加入53g甲酸钢、3g天津中油勸星工程科技股份有限公司生产的BXR-20化型缓凝剂和Ig木质素横酸钢，揽拌溶解后加入3g挪油酷胺丙基径横酸甜菜碱，揽 拌10~20min至液体混合至均相，即得到密度为1. 20g/cm3的固井加重冲洗液样品1 [002引实施例2在lOOg水中加入53g甲酸钢、97g甲酸钟，5g天津中油勸星工程科技股份有限公 司生产的BCR-30化型缓凝剂和2g木质素横酸钢，揽拌溶解后加入5g月桂酷胺丙基径横酸 甜菜碱，揽拌10~20min至液体混合至均相，即得到密度为1. 40g/cm3的固井加重冲洗液 样品2。[00幼 实施例3 lOOg水中加入415g甲酸飽溶液、lOg卫辉市化工有限公司生产的GH-9型缓凝剂 和Ig木质素横酸钢，揽拌溶解后加入5g挪油酷胺丙基径横酸甜菜碱，揽拌10~20min至 液体混合至均相，即得到密度为1. 80g/cm3的固井加重冲洗液样品3。 性能测定： 对实施例1~3制得的样品1~3参照行业标准GB/T19139-2012《油井水泥试验 方法》分别进行稳定性、流变性、与钻井液和水泥浆配合使用的相容性、对水泥浆稠化时间 影响W及冲洗效率进行测试。 (1)稳定性评价实验 对实施案例1~3中的加重冲洗液体系的稳定性进行了评价。 评价方法：在简易模拟井筒中加入约lOOOmL冲洗液并置于高溫稠化仪中，在室溫 (即30°C)~180°C不同溫度条件下养护20min，随后静置4h进行自然沉降，测量加重冲洗 液体系上层及下层的密度，实验结果如表1所示。 表1 :加重冲洗液稳定性评价数据 从表1中的实验结果表明，加重冲洗液在30~180°C的条件下静置地，样品1~ 3的上层和下层的加重冲洗液的液体密度并无变化，可见，该固井加重冲洗液均具有良好的 沉降稳定性。 似流变性评价实验 对实施例1~3中的加当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固井用加重冲洗液，其特征在于，由以下重量份的组分制成：其中，所述加重剂为甲酸钠、甲酸钾、甲酸铯、氯甲酸钠中至少一种；所述表面活性剂为甜菜碱类表面活性剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文明，肖尧，付家文，孙勤，齐奔，马作，石伟，
申请(专利权)人：中国石油集团渤海钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12