一种油水井保护液及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种油水井保护液及制备方法，涉及油田化学技术领域。所述油水井保护液包括以下质量分数的组分：10％～20％的抗冻剂，10％～40％的密度调节剂，1％～3％的粘土稳定剂，0.2％～0.5％的缓蚀剂和水。通过在油水井保护液体系中添加抗冻剂从而降低该油水井保护液的凝固点，保证在低温环境下油水井的修井作业正常进行。 1

A kind of oil and water well protection solution and preparation method

The invention discloses an oil water well protecting liquid and a preparation method thereof, which relate to the field of oil field chemistry. The oil and water well protection solution includes the following mass fraction components: 10% to 20% antifreeze, 10% to 40% density regulator, 1% to 3% clay stabilizer, 0.2% to 0.5% corrosion inhibitor and water. The freezing point of the oil and water well protection solution is reduced by adding antifreeze in the oil and water well protection liquid system, so that the well repair work of the oil and water wells is normally carried out under the low temperature environment. One

【技术实现步骤摘要】
一种油水井保护液及制备方法
本专利技术涉及油田化学
，特别涉及一种油水井保护液及制备方法。
技术介绍
在油田开发过程中，油水井在自喷、抽油或者注水注气过程中由于各种因素会出现诸多故障，此时需要通过修井作业排除故障，保证油水井的正常生产。通常为了保证修井作业的安全进行，在井筒内灌满平衡保护液。该平衡保护液所形成的静水液柱具有一定压力，使得井口与地层压力相平衡，从而有效防止地层流体向井筒内流动，避免发生井涌或井喷，同时净水液柱能够支撑油管管串，防止井壁坍塌，保证修井施工作业的安全。现有技术中，专利文献CN102061155A公开了“一种注水井环空保护液及其应用”，其技术特点在于研制一种多用途环空保护液体系，解决常规缓蚀体系针对点蚀、孔蚀以及严重高矿化度污水腐蚀难以控制的关键技术。专利文献CN102719233A公开了一种“油气井环空保护液”，其技术特点在于以有机酸盐溶液为密度调节剂，以咪唑啉季铵盐为缓蚀剂，以季铵盐型阳离子表面活性剂为抑菌剂，以异抗坏血酸碱金属盐或异抗坏血酸碱金属盐的旋光异构体为除氧剂合成保护液体系，对地层伤害率低，无污染，适合于高含硫或其它油气井环空保护。《天然气工业》于2005年第25期公开发表一篇《新型无固相压井液的研制及性能评价》文献，其中所公开的保护液体系配方如下：粘土稳定剂、0.12％其它添加剂以及10％CaCl2，该压井液体系对高低渗透率岩心伤害程度小，对油气层具有很好的保护作用。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：现有技术中的油水井平衡保护液均未考量保护液体系的耐低温性能，无法满足低温环境要求。当作业施工现场气温达到-35℃时，作业井口就会出现结冰冻堵现象，容易发生井控安全责任事故，无法保障作业施工顺利进行。
技术实现思路
为了解决现有技术中油水井平衡保护液不抗冻的问题，本专利技术实施例提供了一种平衡保护液及制备方法。所述技术方案如下：第一方面，提供一种油水井保护液，该油水井保护液包括以下质量分数的组分：10％～20％的抗冻剂，10％～40％的密度调节剂，1％～3％的粘土稳定剂，0.2％～0.5％的缓蚀剂和平衡量的水。优选地，所述抗冻剂为乙二醇。优选地，所述密度调节剂的密度调节范围为1.2g/cm3～1.4g/cm3；所述密度调节剂为氯化钙，或硝酸铵钙，或氯化钙与硝酸铵钙的混合物。优选地，所述粘土稳定剂包括以下质量分数的组分：20％～40％的氯化钾，5％～15％的二甲基二烯丙基氯化铵，10％～20％的丙烯酰胺以及平衡量的水。优选地，所述缓蚀剂包括以下质量分数的组分：40％～60％的咪唑啉中间体，10％～25％的硫代磷酸酯中间体，20％～30％的表面活性剂以及平衡量的水。优选地，所述咪唑啉中间体由如下方法制备得到：将20～40质量份的咪唑啉、20～30质量份的硫脲和40～50质量份的甲苯加入反应釜混合搅拌，混合均匀后于140℃～160℃的条件下缩合反应5h，冷却后得到所述咪唑啉中间体。优选地，所述硫代磷酸酯中间体由如下方法制备得到：将30～40质量份的五硫化二磷和60～70质量份的辛醇加入反应釜中混合搅拌，混合均匀后于120℃～140℃的条件下反应4h,冷却后得到所述硫代磷酸酯中间体。优选地，所述表面活性剂由如下方法制备得到：步骤a、将40～50质量份的四乙烯五胺，10～20质量份的环氧丙烷，1～5质量份的氢氧化钠加入反应釜中，于130℃～140℃的条件下反应2h；步骤b、将反应釜抽真空，充入氮气，并控制反应釜内的压力在0.2MPa～0.5MPa之间，向反应釜中缓慢滴加30～40质量份的环氧乙烷；步骤c、向反应釜中缓慢滴加1～5质量份的环氧氯丙烷，并控制反应釜内的压力在0.2MPa～0.5MPa之间，滴加完毕待反应釜内压力回零后，冷却后得到所述表面活性剂。第二方面，提供一种第一方面所述油水井保护液的制备方法，所述制备方法包括：称量10～40质量份的密度调节剂，与水混合倒入反应釜中，加热反应釜至30℃～35℃，均匀搅拌得到混合液；向所述混合液中加入10～20质量份的抗冻剂、1～3质量份的粘土稳定剂0.2～0.5质量份的缓蚀剂，继续均匀搅拌，冷却至常温后得到所述油水井保护液。优选地，在制备所述保护液之前，按如下方法制备所述粘土稳定剂：将20～40质量份的氯化钾，5～15质量份的二甲基二烯丙基氯化铵，10～20质量份的丙烯酰胺以及水加入反应釜中，在40℃～45℃下进行搅拌，冷却后得到所述粘土稳定剂。优选地，在制备所述保护液之前，按如下方法制备所述缓蚀剂：步骤1、咪唑啉中间体的制备：将20～40质量份的咪唑啉、20～30质量份的硫脲和40～50质量份甲苯加入反应釜混合搅拌，混合均匀后于140℃～160℃的条件下缩合反应5h，冷却后得到咪唑啉中间体；步骤2、硫代磷酸酯中间体的制备：将30～40质量份的五硫化二磷和60～70质量份的辛醇加入反应釜中混合搅拌，混合均匀后于120℃～140℃的条件下反应4h,冷却后得到硫代磷酸酯中间体；步骤3、表面活性剂的制备：步骤301、将40～50质量份的四乙烯五胺，10～20质量份的环氧丙烷，1～5质量份的氢氧化钠加入反应釜并，于130℃～140℃的条件下反应2h；步骤302、将反应釜抽真空，充入氮气，并控制反应釜内的压力在0.2MPa～0.5MPa之间，向反应釜中缓慢滴加30～40质量份的环氧乙烷；步骤303、向反应釜中缓慢滴加1～5质量份的环氧氯丙烷，并控制反应釜内的压力在0.2MPa～0.5MPa之间，滴加完毕待反应釜内压力回零后，冷却后得到表面活性剂；步骤4、缓蚀剂的制备：将40～60质量份的所述咪唑啉中间体，10～25质量份的所述硫代磷酸酯中间体，20～30质量份的所述表面活性剂以及水加入反应釜中，在40℃～50℃条件下搅拌，冷却后得到所述缓蚀剂。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过在本专利技术所提供的油水井保护液体系中添加抗冻剂从而降低该油水井保护液的凝固点，保证在低温环境下油水井的修井作业正常进行。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。第一方面，本专利技术实施例提供了一种油水井保护液，该保护液包括以下质量分数的组分：10％～20％的抗冻剂，10％～40％的密度调节剂，1％～3％的粘土稳定剂，0.2％～0.5％的缓蚀剂和平衡量的水。本专利技术实施例所提供的油水井保护液的原理为：通过抗冻剂降低了油水井保护液体系中水的冰点，使得该保护液满足低温施工防冻的需要，进而避免作业井口出现结冰冻堵的现象，消除安全隐患。通过改变密度调节剂的用量来调控该油水井保护液的密度，使得该保护液在井筒中所形成的静水液柱的压力与地层压力相平衡，达到防井涌、井喷的目的。此外油藏地层中普遍含有大量粘土，且在水的作用下易造成粘土膨胀、分散和运移，影响地层的渗透性，降低油井产量，因此在本专利技术实施例所提供的油水井保护液中添加有粘土稳定剂，阻止粘土膨胀、分散，减少其对地层的伤害。进一步地，在本专利技术实施例所提供的油水井保护液中还添加缓蚀剂，缓蚀剂分子可吸附在井筒中金属组件的表面，形成覆盖层进而阻碍井筒中液体对金属组件的腐蚀，便于后续操作。本专利技术实施例所提供的油水井保护液适用于低温工作环境，为修井作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油水井保护液，其特征在于，所述保护液包括以下质量分数的组分：10％～20％

【技术特征摘要】
1.一种油水井保护液，其特征在于，所述保护液包括以下质量分数的组分：10％～20％的抗冻剂，10％～40％的密度调节剂，1％～3％的粘土稳定剂，0.2％～0.5％的缓蚀剂和平衡量的水。2.根据权利要求1所述的油水井保护液，其特征在于，所述抗冻剂为乙二醇。3.根据权利要求1所述的油水井保护液，其特征在于，所述密度调节剂的密度调节范围为1.2g/cm3～1.4g/cm3；所述密度调节剂为氯化钙，或硝酸铵钙，或氯化钙与硝酸铵钙的混合物。4.根据权利要求1所述的油水井保护液，其特征在于，所述粘土稳定剂包括以下质量分数的组分：20％～40％的氯化钾，5％～15％的二甲基二烯丙基氯化铵，10％～20％的丙烯酰胺以及平衡量的水。5.根据权利要求1所述的油水井保护液，其特征在于，所述缓蚀剂包括以下质量分数的组分：40％～60％的咪唑啉中间体，10％～25％的硫代磷酸酯中间体，20％～30％的表面活性剂以及平衡量的水。6.根据权利要求5所述的油水井保护液，其特征在于，所述咪唑啉中间体由如下方法制备得到：将20～40质量份的咪唑啉、20～30质量份的硫脲和40～50质量份的甲苯加入反应釜混合搅拌，混合均匀后于140℃～160℃的条件下缩合反应5h，冷却后得到所述咪唑啉中间体。7.根据权利要求5所述的油水井保护液，其特征在于，所述硫代磷酸酯中间体由如下方法制备得到：将30～40质量份的五硫化二磷和60～70质量份的辛醇加入反应釜中混合搅拌，混合均匀后于120℃～140℃的条件下反应4h,冷却后得到所述硫代磷酸酯中间体。8.根据权利要求5所述的油水井保护液，其特征在于，所述表面活性剂由如下方法制备得到：步骤a、将40～50质量份的四乙烯五胺，10～20质量份的环氧丙烷，1～5质量份的氢氧化钠加入反应釜中，于130℃～140℃的条件下反应2h；步骤b、将反应釜抽真空，充入氮气，并控制反应釜内的压力在0.2MPa～0.5MPa之间，向反应釜中缓慢滴加30～40质量份的环氧乙烷；步骤c、向反应釜中缓慢滴加1～5质量份的环氧氯丙烷，并控制反应釜内的压力在0.2MPa～0.5MPa之间，滴加完毕待反应釜内压力回零后，...

【专利技术属性】
技术研发人员：高孟祥，魏爱军，苏娜，谢刚，张伟，姜伟祺，马志，谢娟，张黎黎，王芳，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11