一种油基泥饼固化剂及其制备方法、使用方法与用途技术

本发明专利技术属于石油天然气工程技术领域，特别涉及一种油基泥饼固化剂及其制备方法、使用方法与用途。油基泥饼固化剂由异丙醇：1,2

【技术实现步骤摘要】
一种油基泥饼固化剂及其制备方法、使用方法与用途


[0001]本专利技术属于石油天然气工程
，特别涉及一种油基泥饼固化剂及其制备方法、使用方法与用途。

技术介绍

[0002]目前，公知公用的用于解决固井二界面泥饼固化的方法有以下三种：
[0003]第一种是特殊的MTC(Mud to Cement，即泥浆转化为水泥浆，若采用“多功能钻井液+MTC固井液”称为钻固一体化)法。为了解决固井二界面胶结质量和环境保护问题，20世纪80年代末出现了基于水基钻井液的MTC技术，若用钻固一体化，能实现固井二界面泥饼固化，且可显著提高固井二界面胶结强度和胶结质量。这种方法的提出、研究和实践对解决固井二界面问题无疑具有重要意义，但MTC固化体脆裂、高温性能变异等问题又可能会因射孔等作业而导致更严重的气窜，影响油气开采效果甚至报废井，这在一定程度上制约了MTC固井技术的综合应用效果和现场推广应用。因此，目前MTC大多用来固技术套管或作充填浆，而将其用于固生产套管则国内外学者迄今尚未达成共识，但这种方法却无法固化油基泥饼。Nahm和Wyant于1993年和1995年先后获授权美国专利2项，提出了一种基于油基钻井液的类似方法，但现场应用报道至今本申请人尚未读到，且这两项专利也未提及油基泥饼固化。
[0004]第二种是本申请人与专利技术人提出的MTA(Mud Cake to Agglomerated Cake，即泥饼仿地成凝饼)法。为了实现非MTC方法固井二界面泥饼固化，本申请人提出了MTA的科学构想，创立了MTA固井新理论，创新研制出两种新材料即泥饼改性剂和凝饼形成剂(专利技术专利号为ZL200810047343.8，名称为一种凝饼形成剂及其制备方法和用途，专利技术人为顾军)，使固井二界面胶结强度得到大幅提高，形成了MTA固井新技术，且已在5个油气田得到推广应用，效果显著。该方法与MTC方法的本质区别在于前者并未改变油井水泥这一国内外公认的最佳固井材料，实现了固井二界面泥饼固化。但该方法虽实现了不改变油井水泥这一目标，即仍需先改性钻井液，即仍需先在钻井液中加入0.5％～3％(质量百分比)的泥饼改性剂，因此其用于深井仍存在局限性，且不适用于油基钻井液条件下的泥饼固化。
[0005]第三种是本申请人与专利技术人提出的MCS(Mud Cake Solidification，即泥饼固化)法。为了实现钻井液和水泥浆不变(而也可用于深井)条件下固井二界面泥饼固化，本申请人提出了MCS的科学构想，创立了MCS固井新理论，设计出两种新材料(专利技术专利号为ZL201210345941.X，名称为一种泥饼固化剂及其制备方法与用途，专利技术人为顾军)，使固井二界面胶结强度提高了6.29～24.65倍，形成了MCS固井新技术，且已在8个油气探区得到广泛应用，效果显著。该方法与MTA方法的本质区别在于前者既未改变油井水泥也无需在钻井液中加入材料，即实现了固井二界面泥饼固化。尽管泥饼固化剂已在多个油气探区固井中推广应用，但这种方法却无法固化油基泥饼。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种油基泥饼固化剂，在既不改性油基钻井液也不改变水泥浆条件下实现固井二界面油基泥饼固化，从而大幅度提高固井二界面胶结强度和封隔能力，满足石油天然气安全高效开采。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种油基泥饼固化剂，由异丙醇：1,2
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丙二醇：正丙醇：正戊醇：正己醇：乙二醇：1,3
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丙二醇：仲丁醇：水＝(13.0％～13.3％)：(2.2％～2.7％)：(2.1％～2.3％)：(0.9％～1.3％)：(12.4％～13.1％)：(4.0％～4.4％)：(11.2％～11.6％)：(5.2％～5.8％)：(45.5％～49.0％)的混合液、以及占上述混合液12％～15％的Na2SiO3组成，以上比例为质量百分比。
[0008]油基泥饼固化剂的制备方法为先将异丙醇：1,2
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丙二醇：正丙醇：正戊醇：正己醇：乙二醇：1,3
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丙二醇：仲丁醇：水按(13.0％～13.3％)：(2.2％～2.7％)：(2.1％～2.3％)：(0.9％～1.3％)：(12.4％～13.1％)：(4.0％～4.4％)：(11.2％～11.6％)：(5.2％～5.8％)：(45.5％～49.0％)的比例混合得到混合液，再添加占上述混合液12％～15％的Na2SiO3制得油基泥饼固化剂，以上比例为质量百分比。
[0009]油基泥饼固化剂的使用方法，步骤为：
[0010]步骤1.制备油基泥饼固化剂；
[0011]步骤2.制备泥饼固化剂，所述泥饼固化剂的制备方法为按照丁二烯：苯乙烯的质量比为(42～60)：(58～40)，按照分别占总单体重量的3.0％～3.3％的丙烯酸、1.6％～1.8％的复合乳化剂、2.8％～3.2％的甲基丙烯酸、0.5％～0.8％的不饱和磺酸盐、0.42％～0.46％的分子量调节剂及0.55％的引发剂选取上述原料，按照丁二烯、苯乙烯与丙烯酸三者的质量之和与水的质量比为100：(115～125)选取水，混合后在72～78℃的温度条件下共聚反应18～20h，得到液体高分子材料，往上述液体高分子材料中添加所述液体高分子材料1.8～2.1倍的水，再继续添加质量为所述添加的水的35％～45％的Na2SiO3制得；
[0012]步骤3.制备凝饼形成剂，所述凝饼形成剂由1％～3％的NaOH、0.5％～1.5％Na2SO4和2％～4％Na2SiO3·
9H2O，其余为水组成，以上比例为质量百分比；
[0013]步骤4.按油基泥饼固化剂、泥饼固化剂、凝饼形成剂和水泥浆的顺序注入油气井中。
[0014]而且，步骤4中油基泥饼固化剂、泥饼固化剂和凝饼形成剂的比例为1：1：(1～2)。
[0015]而且，步骤4中油基泥饼固化剂、泥饼固化剂和凝饼形成剂依次分别与油基泥饼接触，接触时间的比例为1：1：(1～2)。
[0016]以及，所述油基泥饼固化剂在固井二界面油基泥饼固化中的应用。
[0017]以及，所述油基泥饼固化剂在油基钻井液条件下提高固井二界面胶结强度中的应用用。
[0018]与现有技术相比，本技术方案的有益效果在于：实现了既不改性油基钻井液也不改变水泥浆条件下固井二界面油基泥饼固化，既可大幅度提高油基钻井液条件下固井二界面胶结强度，又解决了MTC方法、MTA方法和MCS方法不能固化油基泥饼的问题，所以有利于提高油基钻井液条件下固井二界面的胶结质量和封隔能力，为防止复杂井尤其是页岩气水平井的环空带压以实现安全高效开采奠定了坚实的井筒基础。
附图说明
[0019]图1为实施例1中油基泥饼固化剂作用后养护3天的油基泥饼固化和界面交联SEM测试结果。
具体实施方式
[0020]下面结合实施例对本专利技术进行详细具体说明，本专利技术的内容不局限于以下实施例。
[0021]油基泥饼固化剂的制备方法为：按异丙醇：1,2
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油基泥饼固化剂，其特征在于：由异丙醇：1,2
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丙二醇：正丙醇：正戊醇：正己醇：乙二醇：1,3
‑
丙二醇：仲丁醇：水＝(13.0％～13.3％)：(2.2％～2.7％)：(2.1％～2.3％)：(0.9％～1.3％)：(12.4％～13.1％)：(4.0％～4.4％)：(11.2％～11.6％)：(5.2％～5.8％)：(45.5％～49.0％)的混合液、以及占上述混合液12％～15％的Na2SiO3组成，以上比例为质量百分比。2.一种油基泥饼固化剂的制备方法，其特征在于：先将异丙醇：1,2
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丙二醇：正丙醇：正戊醇：正己醇：乙二醇：1,3
‑
丙二醇：仲丁醇：水按(13.0％～13.3％)：(2.2％～2.7％)：(2.1％～2.3％)：(0.9％～1.3％)：(12.4％～13.1％)：(4.0％～4.4％)：(11.2％～11.6％)：(5.2％～5.8％)：(45.5％～49.0％)的比例混合得到混合液，再添加占上述混合液12％～15％的Na2SiO3制得油基泥饼固化剂，以上比例为质量百分比。3.根据权利要求1或2所述油基泥饼固化剂的使用方法，其特征在于步骤为：步骤1.制备油基泥饼固化剂；步骤2.制备泥饼固化剂，所述泥饼固化剂的制备方法为按照丁二烯：苯乙烯的质量比为(42～60)：(58～40)，按照分...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾军，
申请(专利权)人：顾军，
类型：发明
国别省市：