一种完井液组合物及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种完井液组合物及其应用。所述完井液组合物包括加重剂、增效剂、缓蚀剂、脱氧剂、螯合剂和水；其中，所述加重剂包括卤化盐、硝酸盐、有机铜盐、有机锌盐、甲酸盐和乙酸盐。

【技术实现步骤摘要】
一种完井液组合物及其应用
本专利技术提供了一种完井液组合物及其应用，特别是在用作射孔液、压井液、封隔液、堵漏液、环空保护液和无固体钻井液中的至少一种中的应用。
技术介绍
完井液是完井工程中关键液体，是完井作业过程中井筒内工作液，其主要作用可包括：平衡地层压力、减少地层伤害、保护管柱、封隔井筒、完成作业措施。由于完井作业措施较多，如射孔、管柱测试、压井、堵漏、生产作业准备等等，因而也需要符合不同施工条件的完井液。另外，随着深部储层的发现，出现一大批超高温、超高压、超酸性介质油气井，如井底温度达到200℃，井底压力当量系数达到2.00，CO2-H2S等酸性介质含量接近饱和，这就要求完井液满足抗高温、高密度、低腐蚀性的特点。目前，能够抗高温并且高密度的完井液总体成本非常高，常用的加重剂类型有无机盐类，如氯化钠、氯化钙和磷酸盐类等，有机盐类如甲酸盐等。单纯无机盐加重剂的加重效果有限，不能满足比重1.5g/cm3的要求。加入大量磷酸盐加重剂的完井液具有高比重、低成本的优势，但在高温下磷酸盐易发生氧化还原反应，并最终诱发油套管开裂失效。甲酸盐加重剂有甲酸钠、甲酸钾、甲酸铯等，配置的完井液具有低腐蚀性、高比重、对储层伤害小等特征，能有效保护油套管、平衡地层压力和保护储层。然而，在超深井的开发过程中，超高温高压条件下二氧化碳、硫化氢等酸性介质容易导致完井液酸化和甲酸盐大量分解，进而导致油套管发生腐蚀和开裂。因此，实现不同种类完井液间的回收再利用，可以显著降低钻完井工程项目成本，并且解决废弃完井液的环保问题，实现长期持续发展。
技术实现思路
本专利技术之一提供了一种完井液组合物，其包括加重剂、增效剂、缓蚀剂、脱氧剂、螯合剂和水；其中，所述加重剂包括卤化盐、硫酸盐、硝酸盐、有机铜盐、有机锌盐、甲酸盐和乙酸盐。其中的有机铜盐不包括甲酸铜和乙酸铜，有机锌盐也不包括甲酸锌和乙酸锌。例如，其为加重剂、增效剂、缓蚀剂、脱氧剂、螯合剂和水；其中，所述加重剂为卤化盐、硫酸盐、硝酸盐、有机铜盐、有机锌盐、甲酸盐和乙酸盐的混合物。在一个具体实施方式中，所述卤化盐包括氯化铯和/或氯化钾。例如，卤化盐包括氯化铯和/或氯化钾。在一个具体实施方式中，所述硫酸盐包括硫酸钾和/或硫酸钠。例如，所述硫酸盐为硫酸钾和/或硫酸钠。在一个具体实施方式中，所述硝酸盐包括硝酸钾、硝酸钠、硝酸铯中的至少一种。例如，所述硝酸盐为硝酸钾、硝酸钠、硝酸铯中的至少一种。在一个具体实施方式中，所述有机铜盐包括柠檬酸螯合铜。例如，所述有机铜盐为柠檬酸螯合铜。在一个具体实施方式中，所述有机锌盐包括乙二胺四乙酸锌。例如，所述有机锌盐为乙二胺四乙酸锌。在一个具体实施方式中，所述甲酸盐包括甲酸钾和/或甲酸钠。例如，所述甲酸盐为甲酸钾和/或甲酸钠。在一个具体实施方式中，所述乙酸盐包括乙酸钾和/或乙酸钠。例如，所述乙酸盐为乙酸钾和/或乙酸钠。在一个具体实施方式中，所述完井液组合物的密度在1至2.1g/cm3之间。在一个具体实施方式中，所述完井液组合物的密度在1.65至1.8g/cm3之间在一个具体实施方式中，卤化盐：硫酸盐：硝酸盐：有机铜盐、有机锌盐：甲酸盐：乙酸盐的质量比为0.5-98：0.5-10：0.1-0.5：0.1-0.5：0.5-95：0.5-8。在一个具体实施方式中，卤化盐：硫酸盐：硝酸盐：有机铜盐、有机锌盐：甲酸盐：乙酸盐的质量比为39-58.5：0.5：0.5：0.5：39.5-58：0.5-1.5。在一个具体实施方式中，所述增效剂包括氮川三乙醇胺、氯化镉、亚铁氰酸钾中的至少一种。例如，所述增效剂为氮川三乙醇胺、氯化镉、亚铁氰酸钾中的至少一种。其中的氯化镉可以为水合氯化镉。在一个具体实施方式中，。例如，所述缓蚀剂为氯代萘甲基喹啉和氯代萘甲基异喹啉。其中，氯代萘甲基喹啉和氯代萘甲基异喹啉可以直接为化学反应生成的混合物。在一个具体实施方式中，脱氧剂包括柠檬酸钾、葡萄糖酸亚铁和乙二胺四乙酸亚铁中的至少一种。例如，脱氧剂为柠檬酸钾、葡萄糖酸亚铁和乙二胺四乙酸亚铁中的至少一种。在一个具体实施方式中，所述螯合剂包括氨基三甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸和羟基乙叉二膦酸中的至少一种。例如，所述螯合剂为氨基三甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸和羟基乙叉二膦酸中的至少一种。在一个具体实施方式中，以所述完井液组合物的总质量为100％计，所述加重剂为50％至80％，所述增效剂为0.1％至1％，所述缓蚀剂为0.5％至3％，所述脱氧剂为0.1％至1％，所述属螯合剂为0.1％至1％，其余为水。在一个具体实施方式中，以所述完井液组合物的总质量为100％计，所述加重剂为55％至65％，所述增效剂为0.5％至1％，所述缓蚀剂为2％至3％，所述脱氧剂为0.5％至1％，所述属螯合剂为0.5％至1％，余量为水。本专利技术之二提供了根据本专利技术之一中任意一项所述的完井液组合物在用作射孔液、压井液、封隔液、堵漏液、环空保护液和无固体钻井液中的至少一种中的应用。在一个具体实施方式中，完井液组合物在超高温和超高压酸性气田中的应用，其中，所述超高温至少为160℃的温度。在一个具体实施方式中，所述述超高温的温度范围为160℃至250℃。在一个具体实施方式中，所述述超高温的温度范围为160℃至200℃。本专利技术的有益效果：1)本专利技术的完井液组合物配方可选密度范围广，能够配制出1g/cm3以上的高密度。本专利技术的完井液组合物配方适用温度在160至250℃之间，特别是160℃至210℃的温度。据此特性，其能够实现对高温高压井的完井作业，满足高温高压井射孔液、压井液、封隔液、堵漏液、环空保护液的要求，还可作为无固体钻井液使用。2)通过使用增效剂，使本专利技术的完井液组合物实现在高密度同时能够产生其他方面性能更好的效果。3)通过含氯代萘甲基喹啉和氯代萘甲基异喹啉的反应混合物使用，能有效降低完井液在超高温及含酸性气体条件下对管材的腐蚀速度，提高油套管寿命。4)通过使用本专利技术中的所述的脱氧剂，能够降低配制完井液过程中氧气的存在，降低超高温条件下完井液的降解变质速度，同时提高其余组合的作用效果。5)通过使用本专利技术中的所述的螯合剂，能够解决大多数水质含钙镁离子情况下实现高密度抗高温及酸性条件下完井液配制，避免高价金属离子沉淀及结垢现象发生，同时又不影响其他组分发挥相应的性能。附图说明图1为腐蚀前的P110钢挂片。图2为腐蚀清洗后的P110钢挂片。图3为腐蚀前P110s钢挂片。图4为腐蚀清洗后的P110s钢挂片。图5为腐蚀前的P110sU型钢挂片。图6为腐蚀清洗后的P110sU型钢挂片。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明，但本专利技术实施例仅为示例性的说明，该实施方式无论在任何情况下均不构成对本专利技术的限定。如无特别说明，以下实施例中使用的试剂均可市售获得。实施例1<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种完井液组合物，其包括加重剂、增效剂、缓蚀剂、脱氧剂、螯合剂和水；其中，所述加重剂包括卤化盐、硫酸盐、硝酸盐、有机铜盐、有机锌盐、甲酸盐和乙酸盐。/n

【技术特征摘要】
1.一种完井液组合物，其包括加重剂、增效剂、缓蚀剂、脱氧剂、螯合剂和水；其中，所述加重剂包括卤化盐、硫酸盐、硝酸盐、有机铜盐、有机锌盐、甲酸盐和乙酸盐。


2.根据权利要求1所述的完井液组合物，其特征在于，所述卤化盐包括氯化铯和/或氯化钾；
优选所述硫酸盐包括硫酸钾和/或硫酸钠；
优选所述硝酸盐包括硝酸钾、硝酸钠、硝酸铯中的至少一种；
优选所述有机铜盐包括柠檬酸螯合铜；
优选所述有机锌盐包括乙二胺四乙酸锌；
优选所述甲酸盐包括甲酸钾和/或甲酸钠；
优选所述乙酸盐包括乙酸钾和/或乙酸钠。


3.根据权利要求1或2所述的完井液组合物，其特征在于，所述完井液组合物的密度在1至2.1g/cm3之间；
优选所述完井液组合物的密度在1.65至1.8g/cm3之间。


4.根据权利要求1至3中任意一项所述的完井液组合物，其特征在于，卤化盐：硫酸盐：硝酸盐：有机铜盐、有机锌盐：甲酸盐：乙酸盐的质量比为0.5-98：0.5-10：0.1-0.5：0.1-0.5：0.5-95：0.5-8；优选卤化盐：硫酸盐：硝酸盐：有机铜盐、有机锌盐：甲酸盐：乙酸盐的质量比为39-58.5：0.5：0.5：0.5：39.5-58：0.5-1.5。


5.根据权利要求1至4中任意一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘丽娟，黄知娟，杜春朝，龙武，李新勇，李渭亮，李林涛，万小勇，苏鹏，陶杉，黄传艳，马国锐，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司西北油田分公司，
类型：发明
国别省市：北京;11