本发明专利技术涉及一种高密度超微钻完井试油工作液的生产方法及其装置。该生产方法包括：将所要生产的物料和水按比例投入进料系统，并搅拌均匀，然后过振动筛除去杂质；然后将物料经过钢制管线进入初级分散系统；然后经过钢制管线进入超微粉碎系统；当所得物料到达密度和粒径分布指标要求后，进入储存系统备用。该生产装置由进料系统、初级分散系统、超微粉碎系统和储存系统组成。该方法设计合理，操作安全简便，所得到的高密度超微钻完井试油工作液密度为1.5g/cm3-2.5g/cm3，粒径D50为0.5-3微米，D90为0.5-6微米，工作液在井下温度120℃-200℃条件下，性能稳定长达15-30天，高温沉降稳定性和流变性优良，可用于石油行业中深井超深井复杂井的钻井、完井、试油、射孔等多项作业。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高密度超微钻完井试油工作液的生产方法及其装置，属于石油开采
技术介绍
目前的石油开发难题是深井超深井的勘探开发，超深井、复杂井的井深一般为6000-8000米，使得钻完井、试油、射孔、测试等石油工程作业面临高温、高压的苛刻井下环境。该苛刻环境对工作液的高温沉降稳定性和流变性提出了极高的要求。现有高密度工作液中常采用加重材料加重以提高工作液密度，同时还需要加入大量维持加重材料稳定悬浮的增粘剂、流型调节剂等处理剂，造成现有高密度工作液中固相含量高、粘度和切力大，悬浮稳定性和流变性易受工作环境影响。当工作液处于超深(5000-8000米)井下长期(12-20天)高温(120°C -200°C )的工作状态时，常规高密度工作液中的各种添加剂极易失效，从而产生高密度固相固化沉淀现象，最终导致储层污染和施工管柱被埋等井下复杂情况的发生。因此，工业化生产出一种高温沉降稳定性和流变性优良的高密度钻完井试油工作液，使其适用于深井超深井复杂井的钻井、完井、试油等作业，仍是本领域亟待解决的问题之一。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种高密度超微钻完井试油工作液的生产方法及其装置。本专利技术通过采用该生产方法流程后可得到密度1.5g/cm3-2.5g/cm3，粒径分布Dki为0.5-3微米，D90为0.5-8微米的成品料，使得具有优良高温沉降稳定性和流变性的高密度超微钻完井试油工作液能够简便快速地实现工业化生产和应用。为达到上述 目的，本专利技术提供一种高密度超微钻完井试油工作液的生产方法，包括以下步骤: 1)进料阶段:将所要生产的物料和水按比例依次投入进料系统，并充分搅拌混合均匀，然后过振动筛除去杂质； 2)初级分散阶段:将步骤I)除去杂质后的物料通过钢制管线及自吸泵进入初级分散系统； 3)超微粉碎阶段:将步骤2)经球磨机处理后的物料通过钢制管线及自吸泵进入超微粉碎系统； 4)储存阶段:当步骤3)所得物料到达密度和粒径分布指标要求后，进入储存系统备用。优选地，其中步骤I)将所要生产的物料和水按比例依次投入进料系统的加料罐，并以30-200转/分钟搅拌10-50分钟以混合均匀，然后过20目-80目的振动筛除去杂质。其中物料和水的比例按重量份为:水100-500份、抗高温分散剂0.1-10份、抗高温分散稳定剂0.1-10份、氢氧化钠0.6-2.0份、防聚结剂5-30份、流型调节剂0.1-10份、滤失控制剂0.1-8份以及加重剂，其中，所述加重剂的用量可以由本领域一般技术人员按需进行调配，只要使物料和水形成的混合物密度达到1.5-2.5g/cm3即可。优选地，所述抗高温分散剂包括至少一种分子量不小于2000的水溶性聚合物。该水溶性聚合物包括均聚物和/或共聚物。更优选地，所述水溶性聚合物的单体包括丙烯酸、衣康酸、马来酸、马来酸酐、丙烯酸羟丙酯、乙烯基磺酸、丙烯酰氨基-2-丙烷磺酸、丙烯酰胺、苯乙烯磺酸、丙烯酸磷酸酯、甲基乙烯基醚、乙酸乙烯酯以及它们的盐等中的一种或几种的组合。当采用两种以上所述的分子量不小于2000的水溶性聚合物作为抗高温分散剂时，其以任意质量比混合。优选地，所述抗高温分散稳定剂包括分子量不小于150的有机酸、分子量不小于150的有机酸盐、分子量不小于150的有机酸的聚合物、分子量不小于150的有机酸盐的聚合物、分子量不小于150的有机酸和分子量不小于150的有机酸盐的聚合物、磷脂和聚丙烯酸酯等中的一种或几种的组合。更优选地，所述分子量不小于150的有机酸包括多元脂肪酸、烷基苯磺酸、链烷烃磺酸和线性α-烯烃磺酸等中的一种或几种的组合。其中，所述分子量不小于150的有机酸盐是指分子量不小于150的有机酸的盐类，如上所述，其包括多元脂肪酸盐、烷基苯磺酸盐、链烷烃磺酸盐和线性α -烯烃磺酸盐等中的一种或几种的组合。所述多元脂肪酸可以为油酸等。所述磷脂可以为卵磷脂等。所述聚丙烯酸酯的单体包括甲基丙烯酸酯等。当采用上述物 质中的两种以上作为抗高温分散稳定剂时，其以任意质量比混合。优选地，所述防聚结剂包括山梨糖醇、季戊四醇、聚乙二醇、甘油、新戊二醇、三甲基丙醇、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺和三季戊四醇等中的一种或几种的组合。当采用上述物质中的两种以上作为防聚结剂时，其以任意质量比混合。优选地，所述流型调节剂包括木素磺酸盐、褐煤、改性木素磺酸盐、聚磷酸盐和单宁酸等中的一种或几种的组合。其中，所述改性木素磺酸盐为通过本领域的常规磺化改性方法进行磺化改性后的木素磺酸盐。当采用上述物质中的两种以上作为流型调节剂时，其以任意质量比混合。优选地，所述滤失控制剂包括至少一种多糖衍生物。更优选地，所述多糖衍生物包括改性纤维素和/或淀粉等。最优选地，所述改性纤维素包括羧甲基纤维素(CMC)和/或聚阴离子纤维素(PAC)等，所述淀粉包括马铃薯淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉和大米淀粉等中的一种或几种的组合。当采用两种以上所述的多糖衍生物作为滤失控制剂时，其以任意质量比混合。优选地，所述加重剂包括重晶石、碳酸钙、白云石、钛铁矿、赤铁矿、橄榄石、菱铁矿、氧化锰和硫酸锶等中的一种或几种的组合。当采用上述物质中的两种以上作为加重剂时，其以任意质量比混合。更优选地，所述加重剂的D50粒径为0.5-10微米。最优选地，所述加重剂的D50粒径为0.8-5微米。在一些实施例中，所述加重剂的平均粒径(D50)小于10微米，另一些实施例中，所述加重剂的平均粒径(D50)小于4微米，其他一些实施例中，所述加重剂的平均粒径(D50)小于2微米。本领域一般技术人员可以根据实际需要对所述加重剂的平均粒径进行调控。优选地，其中步骤2)在步骤I)除去杂质后的物料进入初级分散系统的球磨机之前，先启动电控箱和冷水机。优选地，其中步骤3)在步骤2)所得物料进入超微粉碎系统时，通过加药罐加入各种分散剂和研磨助剂以进行产品各项性能指标的调节；其中骤2)所得物料粒径分布D50达到10-50微米，D90达到10-80微米。优选地，其中步骤4)在步骤3)所得物料进入储存系统之前先进入超微粉碎系统的缓冲罐进行性能指标测试，性能指标主要是密度和粒径分布，测试指标达到生产要求的物料经过钢制管线进入储存系统，其中测试指标的密度为1.5g/cm3-2.5g/cm3，粒径分布D50达到0.5-3微米，D90达到0.5-6微米密度。优选地，其中步骤4)所述密度采用密度计测定，粒径分布采用激光粒度分布仪测 定。本专利技术还提供实施上述方法的生产装置，包括进料系统、初级分散系统、超微粉碎系统和储存系统； 所述进料系统包括加料罐、缓冲罐和振动筛，加料罐的顶部设置有搅拌机，振动筛的进口通过钢制管线固接于加料罐的旁侧，振动筛的出口通过钢制管线连接有缓冲罐，钢制管线之间装有快捷阀门； 所述初级分散系统包括球磨机、缓冲罐、加药罐和辅助设施，辅助设施包括电控箱和冷水机，球磨机的进口通过钢制管线与进料系统的缓冲罐的出口连接，且球磨机的进口设有自吸泵，球磨机的出口通过钢制管线与缓冲罐连接，加药罐位于缓冲罐的侧面且与缓冲罐通过钢制管线连接，加药罐上方设置有搅拌机，电控箱固设于球磨机侧面，冷水机通过钢制管线与球磨机的腔体、密封部位连接并形成双向循环，钢制管线之间装有快捷阀门；冷水本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高密度超微钻完井试油工作液的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：1)进料阶段：将所要生产的物料和水按比例依次投入进料系统，并充分搅拌混合均匀，然后过振动筛除去杂质；2)初级分散阶段：将步骤1)除去杂质后的物料通过钢制管线及自吸泵进入初级分散系统；3)超微粉碎阶段：将步骤2)经初级分散系统处理后的物料通过钢制管线及自吸泵进入超微粉碎系统；4)储存阶段：当步骤3)所得物料到达密度和粒径分布指标要求后，进入储存系统备用。
【技术特征摘要】
1.一种高密度超微钻完井试油工作液的生产方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)进料阶段:将所要生产的物料和水按比例依次投入进料系统，并充分搅拌混合均匀，然后过振动筛除去杂质； 2)初级分散阶段:将步骤I)除去杂质后的物料通过钢制管线及自吸泵进入初级分散系统； 3)超微粉碎阶段:将步骤2)经初级分散系统处理后的物料通过钢制管线及自吸泵进入超微粉碎系统； 4)储存阶段:当步骤3)所得物料到达密度和粒径分布指标要求后，进入储存系统备用。2.根据权利要求1所述的高密度超微钻完井试油工作液的生产方法，其特征在于，步骤I)将所要生产的物料和水按比例依次投入进料系统的加料罐，并以30-200转/分钟搅拌10-50分钟以混合均匀，然后过20目-80目的振动筛除去杂质。3.根据权利要求1所述的高密度超微钻完井试油工作液的生产方法，其特征在于，步骤2)将步骤I)除去杂质后的物料通过钢制管线及自吸泵进入初级分散系统的球磨机，进入球磨加工，并通过加药罐加入分散剂和助磨剂，其中球磨机出料口物料粒径分布D50达到10-50微米，D90达到10-80微米。4.根据权利要求或3所述的高密度超微钻完井试油工作液的生产方法，其特征在于，步骤2)在步骤I)除去杂质后的物料进入初级分散系统的球磨机之前，先启动冷水机。5.根据权利要求1所述的高密度超微钻完井试油工作液的生产方法，其特征在于，步骤3)在步骤2)所得物料进入超微粉碎系统时，通过加药罐加入分散剂和助磨剂以进行产品各项性能指标的调 节；其中步骤2)所得物料粒径分布D50达到10-50微米，D90达到10-80微米。6.根据权利要求1所述的高密度超微钻完井试油工作液的生产方法，其特征在于，步骤4)在步骤3)所得物料进入储存系统之前先进入超微粉碎系统的缓冲罐进行性能指标测试，性能指标主要是密度和粒径分布，测试指标达到生产要求的物料经过钢制管线进入储存系统，其中测试指标的密度为1.5g/cm3-2.5g/cm3，粒径分布D50达到0.5-3微米，D90达到0.5-6微米...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶艳，
申请(专利权)人：叶艳，
类型：发明
国别省市：
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