固井隔离液组合物、固井隔离液及其制备方法与应用技术

固井隔离液组合物、固井隔离液及其制备方法与应用。本发明专利技术提供了一种固井隔离液组合物以及所述固井隔离液组合物的固井隔离液。所述固井隔离液组合物包括抗高温悬浮剂、抗高温稳定剂、交联剂、表面活性剂、加重剂和水，其中，以水的质量计，所述抗高温悬浮剂的含量为3

【技术实现步骤摘要】
固井隔离液组合物、固井隔离液及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及油气井固井领域，具体涉及一种固井隔离液组合物，一种包括所述固井隔离液组合物的固井隔离液及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]在深井、超深井以及长封固段水平井固井施工中，由于井深较大，井底温度较高。钻井工程所使用的液体均为抗高温体系。为了解决深层高温固井施工中水泥浆与钻井液相互接触污染，并有效地冲洗套管与地层环空，达到有效封固环空的目的。需要配制合适的隔离液体系将水泥浆与钻井液有效隔离，并在一定时间内高效冲洗环空的油基钻井液。而目前的油基钻井液用固井隔离液在中低温(120℃)条件下能够成熟应用，当井底温度超过120℃，原有隔离液配方由于高温环境的影响，体系中的悬浮剂和稳定剂材料会失效，使隔离液发生明显的沉降现象，使原本设计的隔离液流变性能发生变化，在固井施工中不仅起不到隔离与高效冲洗的作用，由于加重材料的严重沉降，甚至可能导致环空堵塞、憋泵、憋漏地层的事故发生，最终造成固井施工的失败。因此，本领域急需开发一种耐高温的固井隔离液体系以满足在深井超深井固井工程中的应用。

技术实现思路

[0003]为了解决上述现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种抗高温固井隔离液，其通过使用特定的耐高温悬浮剂和稳定剂，达到有效隔离水泥浆与钻井液的目的。同时，其高效冲洗环空保证水泥浆高效封闭环空，保证固井施工安全顺利实施。
[0004]根据本专利技术的第一方面，所述固井隔离液组合物包括抗高温悬浮剂、抗高温稳定剂、交联剂、表面活性剂、加重剂和水，
[0005]其中，以水的质量计，所述抗高温悬浮剂的含量为3-5％，所述抗高温稳定剂的含量为3-5％，所述交联剂的含量为1-3％，所述表面活性剂的含量为10-13％，所述加重剂的含量为100-200％。
[0006]根据本专利技术的一些实施方式，以水的质量计，所述抗高温悬浮剂的含量为3-5％，例如3.2％、3.5％、3.7％、4.0％、4.2％、4.5％和4.7％以及它们之间的任意值。
[0007]根据本专利技术的一些实施方式，以水的质量计，所述抗高温稳定剂的含量为3-5％，例如3.2％、3.5％、3.7％、4.0％、4.2％、4.5％和4.7％以及它们之间的任意值。
[0008]根据本专利技术的一些实施方式，以水的质量计，所述交联剂的含量为1-3％，例如1.2％、1.5％、1.7％、2.0％、2.2％、2.5％、2.7％以及它们之间的任意值。
[0009]根据本专利技术的一些实施方式，以水的质量计，所述表面活性剂的含量为10-13％，例如10.2％、10.5％、10.7％、11.0％、11.2％、11.5％、11.7％、12.0％、12.2％、12.5％、12.7％以及它们之间的任意值。
[0010]根据本专利技术的一些实施方式，以水的质量计，所述加重剂的含量为100-200％，例如110％、120％、130％、140％、150％、160％、170％、180％、190％以及它们之间的任意值。
[0011]根据本专利技术的一些实施方式，所述固井隔离液组合物还包括分散剂和/或消泡剂。
[0012]根据本专利技术的一些实施方式，以水的质量计，所述分散剂的含量为1-1.5％，例如1.1％、1.2％、1.3％、1.4％以及它们之间的任意值。
[0013]根据本专利技术的一些实施方式，以水的质量计，所述消泡剂的含量为1-2％，例如1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％以及它们之间的任意值。
[0014]根据本专利技术的一些实施方式，所述固井隔离液组合物，以重量份数计，包括以下组分：
[0015][0016]根据本专利技术的一些实施方式，所述固井隔离液组合物还包括以下组分：
[0017]分散剂
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1-1.5份；
[0018]消泡剂
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1-2份。
[0019]根据本专利技术的一些实施方式，所述抗高温悬浮剂包括膨润土和AMPS类多元共聚物。
[0020]根据本专利技术的一些实施方式，所述膨润土选自钠基膨润土。
[0021]根据本专利技术的一些实施方式，所述膨润土为OCMA型钠基膨润土。
[0022]根据本专利技术的一些实施方式，所述膨润土和AMPS类多元共聚物的质量比为(2-4):1。
[0023]根据本专利技术的一些实施方式，所述AMPS类多元共聚物包括2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙磺酸、N
’
N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酸和丙烯腈的反应产物。
[0024]根据本专利技术的一些实施方式，制备所述AMPS类多元共聚物的原料包括如下：100质量份的水，40至80质量份的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，1至30质量份的3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙磺酸，30至70质量份的N
’
N-二甲基丙烯酰胺，1至20质量份的丙烯酸和1至20质量份的丙烯腈。
[0025]根据本专利技术的一些实施方式，所述AMPS类多元共聚物的步骤如下：将40至80质量份的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，1至30质量份的3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙磺酸，30至70质量份的N
’
N-二甲基丙烯酰胺，1至20质量份的丙烯酸，1至20质量份的丙烯腈加入到100质量份的水中，搅拌溶解，然后调节溶液pH值到6至7，接着在惰性氛围下，于60至75℃下保持1至1.5小时；然后在搅拌状态下加入引发剂，继续于60至75℃下搅拌状态下反应，冷却至室温(例如自然冷却至25
±
5℃)，得到所述AMPS类多元共聚物。
[0026]根据本专利技术的一些实施方式，所述引发剂包含氧化剂和还原剂；以所述水为100质量份计，所述氧化剂的用量为0.1至0.3质量份；所述还原剂的用量为0.1至0.3质量份。
[0027]根据本专利技术的一些实施方式，所述氧化剂为过硫酸铵，所述还原剂为亚硫酸氢钠。
[0028]根据本专利技术的一些实施方式，所述抗高温稳定剂选自海泡石族粘土矿物。
[0029]本专利技术中，所述海泡石族粘土矿物指的是纤维状多孔镁质硅酸盐矿物，晶体具有链状和层状过渡型结构特征，特点是在2层硅氧四面体片中间夹1层镁氧八面体。所述抗高温是指具有较高的热稳定性，加热到350℃晶体结构仍无变化。
[0030]根据本专利技术的一些实施方式，所述交联剂选自交联淀粉。
[0031]根据本专利技术的一些优选实施方式，所述交联淀粉为以淀粉为原料，以三氯氧磷、三偏磷酸钠、己二酸、六偏磷酸盐为交联剂，氢氧化钠为催化剂，对淀粉进行交联后的淀粉。
[0032]根据本专利技术的一些实施方式，所述表面活性剂包括非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、有机酸、提切剂和水。
[0033]根据本专利技术的一些实施方式，以重量份数计，所述表面活性剂包括2至10质量份非离子表面活性剂、2至7质量份阴离子表面活性剂、0.5至4质量份本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固井隔离液组合物，其包括抗高温悬浮剂、抗高温稳定剂、交联剂、表面活性剂、加重剂和水，其中，以水的质量计，所述抗高温悬浮剂的含量为3-5％，所述抗高温稳定剂的含量为3-5％，所述交联剂的含量为1-3％，所述表面活性剂的含量为10-13％，所述加重剂的含量为100-200％。2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，还包括分散剂和/或消泡剂，优选地，以水的质量计，所述分散剂的含量为1-1.5％，和/或所述消泡剂的含量为1-2％。3.根据权利1或2所述的组合物，其特征在于，所述抗高温悬浮剂包括膨润土和AMPS类多元共聚物，优选地，所述膨润土和AMPS类多元共聚物的质量比为(2-4):1，更优选地，所述膨润土选自钠基膨润土，和/或所述AMPS类多元共聚物包括2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙磺酸、N
’
N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酸和丙烯腈的反应产物。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的组合物，其特征在于，所述抗高温稳定剂选自海泡石族粘土矿物；和/或所述交联剂选自交联淀粉。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的组合物，其特征在于，所述表面活性剂包括非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、有机酸、提切剂和水，优选地，以重量份数计，所述表面活性剂包括2至10质量份非离子表面活性剂、2至7质量份阴离子表面活性剂、0.5至4质量份有机酸、0.5-4质量份提切剂和72至100质量份水；更优选地，所述非离子表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶谦，杜晓雨，陆沛青，刘奎，刘仍光，杜金龙，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：