提高油基钻井液固井质量的乳化冲洗隔离液及其制备方法技术

技术编号:12261442 阅读:131 留言:0更新日期:2015-10-29 00:16
本发明专利技术公开了提高油基钻井液固井质量的乳化冲洗隔离液及其制备方法,该隔离液由以下组分按重量份配比组成:200份水,5~10份表面活性剂,70~75份基油,4~15份悬浮稳定剂,0.2~3.0份降失水剂,0.2~2.0份增粘剂,0.2~5.0份稀释剂,80~400份加重剂,0.05份消泡剂;所述表面活性剂由椰子油脂肪酸二乙醇酰胺CDEA与烷基糖苷APG以1:2的重量比组成。该乳化冲洗隔离液通过具有渗透、溶解、增容、携带等乳化结构,对套管壁粘附的油基钻井液及泥饼有更好冲洗能力,隔离液中的表面活性剂分子能吸附在套管及井壁表面,改善界面润湿性,使水泥浆与套管及井壁发生更好的接触胶结,提高了固井一、二界面胶结质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及用于提高油基钻井液钻井条件下固井一、二界面胶结强度及固井质量 的一种乳化冲洗隔离液及其制备方法。
技术介绍
由于油基钻井液具有性能稳定、抗污染能力强,可W抑制泥页岩等储层粘±矿物 吸水膨胀,有利于保持井壁稳定等特性,加之页岩气开发力度不断加大,使油基钻井液在泥 页岩、盐膏层等复杂地层和大位移井、高溫深井等特殊钻井工艺中得到大规模使用。但油基 钻井液粘度高、附着力强,造成套管及井壁冲洗困难,使水泥浆与套管壁或井壁之间存在一 定厚度的不可固化层,严重影响水泥石与界面的胶结质量,造成微裂缝、微间隙的存在,无 法实现层间封隔及抗窜的作用;同时,套管壁及井壁在油基钻井液长期作用下变成亲油性 表面,而水泥浆为亲水性水化材料,由于油水不相容导致水泥浆无法与界面良好胶结,降低 固井一、二界面水泥环胶结强度,影响固井质量。使环空水泥环无法有效地封隔油气水层, 给后期的油气开采效率及开采寿命带来严峻挑战。 目前,普遍认为对界面粘附的油基钻井液、泥饼的有效冲洗及对界面高效的润湿 反转是提高油基钻井液条件下界面胶结质量的关键因素。目前国内针对油基钻井液固井, 常采用调整后的油基钻井液作为冲洗液,并且在用的隔离液作用单一、效果差且不成体系。 尤其在水平井的水平段、大斜度井的造斜段等复杂井段,套管居中度差,顶替效率低,目前 的冲洗液和隔离液不能高效清除井壁滤饼,无法满足固井的需要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种提高油基钻井液固井质量的乳化冲洗隔离液,该乳化 冲洗隔离液可W通过具有渗透、溶解、增容、携带等性能的乳化结构,使其对套管壁粘附的 油基钻井液及井壁形成的泥饼有更好冲洗能力,同时隔离液中的表面活性剂分子能吸附在 套管及井壁表面,将界面从亲油性变为亲水性,改善界面润湿性,使水泥浆与套管及井壁发 生更好的接触胶结。本专利技术通过W上两方面的作用来提高固井一、二界面胶结质量,克服了 现有技术的不足,提高了环空顶替油基钻井液的效率,最大程度地冲洗井壁上附着的滤饼 且实现界面的润湿反转。 阳〇化]本专利技术的另一目的还在于提供上述乳化冲洗隔离液的制备方法,该方法原理可 靠,操作简便,具有广阔的市场前景。 为达到W上技术目的,本专利技术提供W下技术方案。 提高油基钻井液固井质量的乳化冲洗隔离液,由W下组分按重量份配比组成:200 份水,5~10份表面活性剂,70~75份基油,4~15份悬浮稳定剂,0. 2~3. 0份降失水剂, 0. 2~2. 0份增粘剂,0. 2~5. 0份稀释剂,80~400份加重剂,0. 05份消泡剂。 所述表面活性剂由挪子油脂肪酸二乙醇酷胺CDEA与烷基糖巧APGW1:2的重量 比组成。 所述基油为柴油或矿物油。 所述悬浮稳定剂为钢基膨润上。 所述降失水剂为腐植酸钢。 所述增粘剂为簇甲基纤维素钢。 所述稀释剂为横甲基五倍子酸钢。 所述加重剂为重晶石或铁矿粉。 所述消泡剂为憐酸S下醋。 W上物质均为市售。 所述提高油基钻井液固井质量的乳化冲洗隔离液的制备方法,如下: 在浆杯中放入100份水,加入5~10份表面活性剂,加入0. 05份增粘剂,WSOOOr/ min的转速揽拌lOmin,再加入70~75份基油,然后WSOOOr/min转速揽拌5min形成乳状 液;在另一浆杯中放入100份水,投入4~15份悬浮稳定剂,揽拌化;再依次投入0. 2~ 3. 0份降失水剂,0. 15~1. 95份增粘剂,0. 2~5. 0份稀释剂,揽拌均匀调节性能达到要求 后投入80~400份加重剂至要求的密度;将上述两种溶液混合,加入0. 05份消泡剂,揽拌 比即得乳化冲洗隔离液。 本专利技术中的表面活性剂挪子油脂肪酸二乙醇酷胺CDEA为非离子表面活性剂,无 浊点,因此具有良好的抗溫性,解决了高溫冲洗性能下降的问题;CDEA易溶于水,具有良好 的渗透去污、抗硬水等性能,能增强清洁效果。表面活性剂烷基糖巧APG,是兼具非离子和阴 离子表面活性剂特性的新型非离子表面活性剂,表面张力低、去污力好;耐高溫、耐强碱和 耐高浓度电解质;配伍性能好,能与各种离子型、非离子型表面活性剂复配产生增效作用。 因此,用复配表面活性剂能够使乳化冲洗隔离液具有更好的抗溫、抗盐、渗透、清洗等能力, 可W保证在复杂工况条件下的应用效果。 本专利技术乳化冲洗隔离液与油基钻井液、水泥浆都表现出良好的化学相容性,可防 止水泥浆与油基钻井液的接触污染,有效提高固井作业的顶替效率。在高溫高压下乳状液 结构稳定,满足工况要求的基础上不出现破乳现象,使乳化冲洗隔离液具有良好的界面冲 洗及润湿反转能力,能够有效地冲洗套管表面粘附的油基钻井液及井壁滤饼,将胶结面从 油润湿变为水润湿,实现水泥浆界面的良好胶结,显著提高界面胶结强度。同时,乳化冲洗 隔离液悬浮稳定性好,可根据地层承压能力与现场实际情况加入加重剂配制所需密度。 与现有技术相比,本专利技术具有W下有益效果: 阳0巧 (1)乳化冲洗隔离液密度范围广,在1. 2~2. 4g/cm3范围内可调节,且高密度隔离 液可一次性加重至设计要求,保证高压井、页岩气深井超深井井底压力平衡;(2)乳化冲洗 隔离液中的乳状液结构高溫稳定性好,不容易破乳,在30~150°C溫度范围内均保持稳定, 能够满足高溫深井的工况要求;(3)乳化冲洗隔离液具有良好的渗透、溶解、携带作用,其 乳状液结构可W进一步增容钻井液,提高对在套管壁上粘附钻井液、井壁泥饼的冲洗效率, 改善界面胶结状态,提高界面与水泥石的胶结强度;(4)乳化冲洗隔离液具有改善界面润 湿性的作用,界面由亲油性变为亲水性,使水泥浆与界面更好胶结;(5)乳化冲洗隔离液流 变性能好,对钻井液的顶替效率高,且流变性能不受钻井液、水泥浆的影响;(6)乳化冲洗 隔离液具有良好的抗高溫、抗盐性能,使其可应用于高溫深井、盐膏层等复杂地层固井;(7) 乳化冲洗隔离液与油基钻井液、水泥浆化学兼容性良好,抗污染能力强。【具体实施方式】 下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明,但不构成对本专利技术的任何限制。 实施例中所用油基钻井液样品为某油气田盐膏层钻进时所采用的柴油基钻井液, 主要指标见表1。 阳0巧]表1柴油基钻井液主要指标 阳027] -、提高油基钻井液固井质量的乳化冲洗隔离液的制备 阳0測实施例1 在浆杯中放入100份水,加入5~10份表面活性剂,加入0. 05份簇甲基纤维素 钢,WSOOOr/min的转速揽拌lOmin,再加入70~75份基油,然后WSOOOr/min转速揽拌 5min形成乳状液;在另一浆杯中放入100份水,加入8份钢基膨润±,揽拌化;再依次加入 0. 6份腐植酸钢、0. 5份簇甲基纤维素钢,0. 5份横甲基五倍子酸钢,揽拌均匀调节性能达到 要求后投入90份重晶石粉;将上述两种溶液混合,加入0. 05份憐酸=下醋揽拌比即得密 度为1. 3g/cm3乳化冲洗隔离液。 实施例2 在浆杯中放入100份水,加入5~10份表面活性剂,加入0. 05份簇甲基纤维素 钢,W8000r/min的转速揽拌lOmin,再加入70~75份基油,然后W8000r/min转速揽拌 5min形成乳状液;在另一浆杯中放入100份水,加入10份钢基膨润±,揽拌化;再依次加入 2. 0份腐植酸钢、1. 3本文档来自技高网...

【技术保护点】
提高油基钻井液固井质量的乳化冲洗隔离液,由以下组分按重量份配比组成:200份水,5~10份表面活性剂,70~75份基油,4~15份悬浮稳定剂,0.2~3.0份降失水剂,0.2~2.0份增粘剂,0.2~5.0份稀释剂,80~400份加重剂,0.05份消泡剂;所述表面活性剂由椰子油脂肪酸二乙醇酰胺CDEA与烷基糖苷APG以1:2的重量比组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李早元柳洪华郭小阳程小伟张兴国李明刘健辜涛黄盛欧红娟
申请(专利权)人:西南石油大学
类型:发明
国别省市:四川;51

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