一种环空保护液及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种环空保护液及其制备方法和应用，所述环空保护液包括连续液相、水溶性加重剂、抗高温腐蚀控制剂和耗氧剂。本发明专利技术创造性地发现连续液相、水溶性加重剂、抗高温腐蚀控制剂和耗氧剂四种成分组成的环空保护液密度高；在高温条件下的腐蚀性小，160℃高温对钢材的腐蚀速率＜0.076mm/a，非常适合用于高温高压油气藏的完井中的应用。高温高压油气藏的完井中的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种环空保护液及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于石油勘探开发完井领域，涉及一种环空保护液及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着石油勘探技术的发展，越来越多的油气田开发转向高温深井，高温深井一般的地层压力系数都比较高。在完井作业后，为了填充油管和套管之间的环空，必须使用高密度环空保护液。环空保护液是填充于油管和套管之间的液体，在保证平衡地层压力的合适密度的条件下，必须具备低腐蚀性和高温长期稳定性。
[0003]目前高密度油气完井工作液(如完井液、修井液、环空保护液等)通常采用无固相的盐(常规无机盐、有机盐等)或者固相材料(重晶石、铁矿粉等)等进行调节。当密度高于1.60g/cm3，无固相高密度环空保护液不能采用甲酸钠、甲酸钾、氯化钙等这些常规的可溶性盐进行密度调节，国内外目前主要使用价格极其昂贵的甲酸铯进行密度调节，或者采用价格较高且高温腐蚀性较强的溴化钙、溴化锌这样的无机盐进行密度调节。
[0004]当密度高于1.60g/cm3，也可以采用重晶石、铁矿粉这些固相材料进行密度调节，但是环空保护液在在油管和套管的环空中停留的时间长达数十年，这就要求有合适的增粘悬浮剂对重晶石、铁矿粉这类固相材料进行有效悬浮，控制不当时井下高温时固相粒子容易发生沉降，导致井下事故的发生。但目前没有合适的增粘悬浮剂能够如此长的时间不降解而有效悬浮，所以目前环空保护液主要采用无固相体系。
[0005]CN111909677A公开了一种环空保护液、制备方法及其应用，所述环空保护液包括加重剂、p小时稳定剂、缓蚀剂、除氧剂和水，所述加重剂包括甲酸钠和/或甲酸钾，所述缓蚀剂包括改性咪唑啉类耐高温缓蚀剂WT小时
‑
2600。此方法制备的环空保护液能够应用于超高温、超高压、超深井的酸性(例如CO2)气田开发。并且其能够在大量酸性气体渗入环境下仍然具有高温稳定性、低腐蚀性、储层伤害小和高比重等特性，但此方法制备的环空保护液密度较低。
[0006]CN115044359A公开了一种环空保护液的制造方法，所述方法具体步骤为选取原料、对原料进行配比、对原料进行加工和对加工成品进行灌装储存，所述环空保护液的原料包括有机磷、除氧剂、缓冲剂、增溶剂、缓冲剂、灭菌剂、聚合物分离剂和水。此方法制备的环空保护液能够降低腐蚀风险，溶液中氧含量降低，杀菌效果好，同时方便对环空保护液进行观察以及方便对成品环空保护液进行收纳，但此方法操作复杂，原料成本较高。
[0007]为了避免使用价格极其昂贵的甲酸铯和价格昂贵且高温腐蚀性强的溴化锌用作高密度无固相环空保护液的水溶性加重剂，减少固相环空保护液井下事故及储层伤害的发生，满足高温高压油气井完井的工程安全的同时大幅度降低开采成本，开发一种无固相的密度较高和腐蚀性低的环空保护液很有必要。

技术实现思路

[0008]针对现有技术的不足和实际需求，本专利技术提供一种环空保护液及其制备方法和应
用，解决了现有环空保护液制备方法复杂、成本高和现有环空保护液密度低、腐蚀性高等问题，实现了环空保护液的高密度性、低腐蚀性和高温稳定性。
[0009]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0010]第一方面，本专利技术提供一种环空保护液，所述环空保护液包括连续液相、水溶性加重剂、抗高温腐蚀控制剂和耗氧剂。
[0011]其中，水溶性加重剂用来调节环空保护液的密度以填充油管和套管之间的环空，抗高温腐蚀控制剂用来降低环空保护液的腐蚀性，耗氧剂能够进一步提供无氧环境，降低环空保护液的腐蚀性。
[0012]本专利技术创造性地发现连续液相、水溶性加重剂、抗高温腐蚀控制剂和耗氧剂四种成分组成的环空保护液具有高密度和低腐蚀的特性，非常适合用于高温高压油气藏的完井中的应用，稳定性好。
[0013]优选地，所述连续液相、水溶性加重剂、抗高温腐蚀控制剂和耗氧剂的质量比为100:(250
‑
350):(1
‑
10):(0.1
‑
1)。
[0014]当上述四种组分以特定的质量配比进行组合时，所得的环空保护液具有更显著的高温稳定性。
[0015]上述(100
‑
200)中的具体点值可以选择250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350等。
[0016]上述(1
‑
10)中的具体点值可以选择1、2、3、4、5、6、7、8、9、10等。
[0017]上述(0.1
‑
1)中具体点值可以选择0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1等。
[0018]上述各项数值范围内的其他具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。
[0019]优选地，所述连续液相包括水，所述水包括淡水和/或海水。
[0020]优选地，所述水溶性加重剂包括甲酸盐、无机磷酸盐或羟基羧酸盐中的任意一种或至少两种的组合。
[0021]优选地，所述水溶性加重剂为甲酸盐、无机磷酸盐和羟基羧酸盐的组合。
[0022]本专利技术中，当所述水溶性加重剂以甲酸盐、无机磷酸盐和羟基羧酸盐三种组分进行组合时，甲酸盐和无机磷酸盐两种组分在提高环空保护液的密度上具有协同增效效果，能够促进互溶；当连续液相为海水时，羟基羧酸盐可以和海水中钙离子、镁离子等进行结合，能够有效避免海水中钙离子、镁离子在高温下结垢而堵塞油气通道，该水溶性加重剂的成本低，且腐蚀性较低，能够克服现有技术常用的价格高昂的甲酸铯、价格较高且高温腐蚀性强的溴化锌的弊端，能够显著提高环空保护液的密度，更好地用于填充油管和套管之间的环空。
[0023]优选地，所述甲酸盐、无机磷酸盐和羟基羧酸盐的质量比为(5
‑
15):(20
‑
30):(1
‑
5)；
[0024]当上述三种组分以特定的质量配比进行组合时，在对提高环空保护液的密度上具有更显著的作用。
[0025]优选地，所述甲酸盐包括甲酸钠和甲酸钾；
[0026]优选地，所述无机磷酸盐包括六偏磷酸钠、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾或磷酸钾中的任意一种或至少两种的组合；
[0027]优选地，所述羟基羧酸盐包括柠檬酸钠。
[0028]上述(5
‑
15)中的具体点值可以选择5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15等。
[0029]上述(20
‑
30)中具体点值可以选择20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30等。
[0030]上述(1
‑
5)中具体点值可以选择1、2、3、4、5等。
[0031]上述各项数值范围内的其他具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。
[0032]优选地，所述抗高温腐蚀控制剂包括硫脲和/或十二烷基硫脲基咪唑啉。
[0033]优选地，所述抗高温腐蚀控制剂为硫脲和十二烷基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环空保护液，其特征在于，所述环空保护液包括连续液相、水溶性加重剂、抗高温腐蚀控制剂和耗氧剂。2.根据权利要求1所述的环空保护液，其特征在于，所述连续液相、水溶性加重剂、抗高温腐蚀控制剂和耗氧剂的质量比为100:(250
‑
350):(1
‑
10):(0.1
‑
1)。3.根据权利要求1或2所述的环空保护液，其特征在于，所述连续液相包括水。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的环空保护液，其特征在于，所述水溶性加重剂包括甲酸盐、无机磷酸盐或羟基羧酸盐中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述水溶性加重剂为甲酸盐、无机磷酸盐和羟基羧酸盐的组合。5.根据权利要求4中所述的环空保护液，其特征在于，所述甲酸盐、无机磷酸盐和羟基羧酸盐的质量比为(5
‑
15):(20
‑
30):(1
‑
5)；优选地，所述甲酸盐包括甲酸钠和/或甲酸钾；优选地，所述无机磷酸盐包括磷酸二氢钾、磷酸氢二钾或磷酸钾中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述羟基...

【专利技术属性】
技术研发人员：李艳飞，蔡斌，李三喜，葛俊瑞，黄召，李舜水，吴健，王涛，郭士生，施览玲，
申请(专利权)人：中海石油中国有限公司上海分公司，
类型：发明
国别省市：