CN101955764A - 无固相钻井液滤饼解除体系 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无固相钻井液滤饼解除体系；清洗破胶工作液：将二甲苯、石油醚、HLB值为5的壬基酚聚氧乙烯醚、HLB值为13壬基酚聚氧乙烯醚和8-10醇聚氧乙烯醚，按重量比56∶25∶7∶7∶5的比例混合均匀；将清水、过硫酸铵、氯化钾、碳酸钠、地层清洗剂按重量比为86∶3∶2∶5∶4混合即得；溶蚀破胶工作液的配制：清水、盐酸、磷酸、氢氟酸、缓蚀剂SA1-3、柠檬酸铵的重量比为69.5∶15∶7.7∶5.5∶1.8∶0.5即得；后清洗工作液的配制：清水、氯化钾、地层清洗剂的重量比为94∶2∶4即得；本体系破胶效果提高明显，清洗效果好，溶蚀率高，防膨效果好，助排能力强，腐蚀率低。

Description

无固相钻井液滤饼解除体系
技术领域
本发明涉及一种目的层采用无固相钻井液钻井、筛管或裸眼完井的水平井在完井过程用于清除钻井液滤饼对近井地带堵塞的无固相钻井液滤饼解除体系。
背景技术
在采用筛管或裸眼完井的水平井完井过程中，消除油层损害的常规方法是使用酸来溶解钻井液滤饼中的酸溶性加重材料和/或暂堵颗粒和用氧化破解体系来使聚合物分子量变小，失去桥连和附着作用，从而将致密、坚韧的滤饼变为松散、破碎结构，使滤饼及固相易于被流体返排出来，从而解除钻井液滤饼对近井地带的堵塞，恢复地层产能。这些技术是解除采用筛管或裸眼完井的水平井近井地带的钻井液滤饼堵塞的有效方法。但仍存在一些不足和仍需进一步完善或提高的地方：
①对原油清洗效果欠佳。钻井液中经常会混入原油来提高润滑性能，原油的附着性强，因此钻井液滤饼中会含有一定量的原油，同时筛管壁上也会附着原油，降低其泄流效果。
②破胶性能还不是很理想，需要改进。特别是在破胶过程中，大部分破胶剂与聚合物都产生絮状物、沉淀，易造成二次伤害。
③对钻井液滤饼的溶蚀率还需提高。现有体系最高23％，最低3％，有机正电胶钻井液滤饼中般土含量高，固相溶蚀率差，滤饼就不易解除。
④还需加快反应速度。有的处理体系对聚合物破胶需要8～10h，有的酸液采用隐形酸，在短时间内产生的酸较少，影响对固相的溶蚀作用。
⑤有的处理程序过于复杂，增加了施工难度和工期。
⑥一种滤饼解除体系均应用于多种钻井液体系，主体效果不突出，针对性不强，同时易造成成本浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种针对无固相钻井液滤饼的组成开发的无固相钻井液滤饼解除体系，应用于目的层采用无固相钻井液钻井、筛管或裸眼完井的水平井钻井液滤饼解除处理，其破胶效果高，清洗和溶蚀效果好，反应速度快，施工时间短，药剂成本低。
通过多种处理剂的优选、复配，开发出了无固相钻井液滤饼解除体系的三种处理液，即清洗破胶工作液、溶蚀破胶工作液和后清洗工作液。清洗破胶工作液主要由清洗剂、破胶剂和防膨剂组成，主要用于清洗滤饼和筛管壁上的原油和有机类附着物；溶蚀破胶工作液主要由酸液、缓蚀剂、表面活性剂、防膨剂和铁离子稳定剂组成，主要用于溶解钻井液滤饼中的粘土、钻屑和暂堵颗粒等；后清洗工作液主要由清洗剂和防膨剂组成，主要用于替出工作液和滤饼解除后的残余物。
(1)清洗破胶工作液的配制：
①地层清洗剂的配制
将二甲苯、石油醚、壬基酚聚氧乙烯醚(HLB值为5，代号OP-4)、壬基酚聚氧乙烯醚(HLB值为13，代号OP-10)、8-10醇聚氧乙烯醚(代号JFC)按重量比56∶25∶7∶7∶5的比例混合均匀。
②清洗破胶工作液的配制
按清水、过硫酸铵、氯化钾、碳酸钠、地层清洗剂的重量比为86∶3∶2∶5∶4向清水中加入过硫酸铵(NH4)2S2O8、氯化钾KCl和碳酸钠Na2CO3，搅拌使其充分溶解后再加入地层清洗剂，充分搅拌成乳白色均匀液体，即配制成清洗破胶工作液。
(2)溶蚀破胶工作液的配制
按清水、工业盐酸、工业磷酸、工业氢氟酸、缓蚀剂SA1-3、柠檬酸铵的重量比为69.5∶15∶7.7∶5.5∶1.8∶0.5向清水中加入工业盐酸，搅拌均匀后加入工业磷酸，再搅拌均匀后加入氢氟酸，搅拌均匀后再加入缓蚀剂SA1-3，搅拌均匀后再加入柠檬酸铵，即配制成溶蚀破胶工作液。
缓蚀剂SA1-3是多种有机化合物的复配物，成都安实得石油科技开发有限公司有产品生产并销售。此缓蚀剂可以根据使用的地层温度用其他酸化缓蚀剂产品代替，只要与溶蚀破胶工作液中的其它添加剂配伍并在使用的地层温度下，溶蚀破胶液的腐蚀速率满足用户要求即可，比如山东省淄博市桓台县双锋助剂厂生产并销售的HW-10S酸化缓蚀剂或西安万德化工有限公司生产并销售的WD22-301型酸化缓蚀剂。
(3)后清洗工作液的配制
按清水、氯化钾、地层清洗剂的重量比为94∶2∶4向清水中加入氯化钾，搅拌使其充分溶解后再加入地层清洗剂，充分搅拌成乳白色均匀液体，即配制成后清洗工作液。
所开发的无固相钻井液滤饼解除体系具有以下特点和效果：
1、清洗破胶工作液外观为乳白色液体；溶蚀破胶工作液外观为棕红色液体；后清洗工作液外观为乳白色液体。
2、对改性淀粉的破胶率为59％，对流型调节剂的破胶率为99％，对大钾的破胶率为90％。
3、对原油的清洗率达72％，对有机正电胶的清洗率为81％。
4、对甲酸盐钻井液滤饼的溶蚀率为48％。
5、60℃动态腐蚀速率为0.3482g/m2.h，90℃动态腐蚀速率为0.8481g/m2.h。
6、防膨率为94％。
7、界面张力为1.0mN/m。
8、铁离子稳定能力为12.5mg/mL。
9、药剂成本平均降低15％。
具体实施方式
实施例1：
(1)配制清洗破胶液500g
①首先配制地层清洗剂(A)，将11g二甲苯、5g石油醚、1.5g壬基酚聚氧乙烯醚(HLB值为5，型号OP-4)、1.5g壬基酚聚氧乙烯醚(HLB值为13，型号OP-10)和1g 8-10醇聚氧乙烯醚混合搅拌均匀，即配制成地层清洗剂(A)。
②配制清洗破胶液
在430g清水中分别加入15g过硫酸铵、10g氯化钾、25g碳酸钠，搅拌使其充分溶解后再加入制备好的地层清洗剂(A)，充分搅拌成乳白色均匀液体，即配制成清洗破胶液500g。
(2)配制溶蚀破胶液500g
向347.5g清水中加入75g工业盐酸(盐酸浓度36％)，搅拌均匀后加入38.5g工业磷酸(磷酸浓度85％)，再搅拌均匀后加入27.5g工业氢氟酸(氢氟酸浓度40％)，搅拌均匀后再加入9g缓蚀剂SA1-3，搅拌均匀后再加入2.5g柠檬酸铵，搅拌均匀即配制成溶蚀破胶液500g。
(3)配制后清洗液500g
①首先配制地层清洗剂(B)，将11g二甲苯、5g石油醚、1.5g壬基酚聚氧乙烯醚(HLB值为5，型号OP-4)、1.5g壬基酚聚氧乙烯醚(HLB值为13，型号OP-10)和1g 8-10醇聚氧乙烯醚混合搅拌均匀，即配制成地层清洗剂(B)。
②配制后清洗液
向470g清水中加入10g氯化钾，搅拌使其充分溶解后再加入20g地层清洗剂(B)，充分搅拌成乳白色均匀液体，即配制成后清洗液。
实施例2：
(1)配制清洗破胶液
①首先配制地层清洗剂(A)，按重量比56∶25∶7∶7∶5将二甲苯、
石油醚、壬基酚聚氧乙烯醚(HLB值为5，型号OP-4)、壬基酚聚
氧乙烯醚(HLB值为13，型号OP-10)和8-10醇聚氧乙烯醚混合
搅拌均匀，配置40g地层清洗剂(A)。
②配制清洗破胶液
在860g清水中分别加入30g过硫酸铵、20g氯化钾、50g碳酸钠，搅拌使其充分溶解后再加入制备好的地层清洗剂(A)，充分搅拌成乳白色均匀液体，即配制成清洗破胶液1000g。
(2)配制溶蚀破胶液1000g
向695g清水中加入150g工业盐酸(盐酸浓度36％)，搅拌均匀后加入77g工业磷酸(磷酸浓度85％)，再搅拌均匀后加入55g工业氢氟酸(氢氟酸浓度40％)，搅拌均匀后再加入18g缓蚀剂SA1-3，搅拌均匀后再加入5g柠檬酸铵，搅拌均匀即配制成溶蚀破胶液1000g。
(3)配制后清洗液1000g
①首先配制地层清洗剂(B)，按重量比56∶25∶7∶7∶5将二甲苯、石油醚、壬基酚聚氧乙烯醚(HLB值为5，型号OP-4)、壬基酚聚氧乙烯醚(HLB值为13，型号OP-10)和8-10醇聚氧乙烯醚混合搅拌均匀，即配制成地层清洗剂(B)40g。
②配制后清洗液
向940g清水中加入20g氯化钾，搅拌使其充分溶解后再加入40g地层清洗剂(B)，充分搅拌成乳白色均匀液体，即配制成后清洗液。

Claims (1)

1.一种无固相钻井液滤饼解除体系，其特征在于：由清洗破胶工作液、溶蚀破胶工作液和后清洗工作液组成；(1)清洗破胶工作液的配制：
①地层清洗剂的配制
将二甲苯、石油醚、HLB值为5的壬基酚聚氧乙烯醚、HLB值为13壬基酚聚氧乙烯醚和8-10醇聚氧乙烯醚，按重量比56∶25∶7∶7∶5的比例混合均匀；
②清洗破胶工作液的配制
按清水、过硫酸铵、氯化钾、碳酸钠、地层清洗剂的重量比为86∶3∶2∶5∶4向清水中加入过硫酸铵、氯化钾和碳酸钠，搅拌使其充分溶解后再加入地层清洗剂，充分搅拌成乳白色均匀液体，即配制成清洗破胶工作液；
(2)溶蚀破胶工作液的配制
按清水、工业盐酸、工业磷酸、工业氢氟酸、缓蚀剂SA1-3、柠檬酸铵的重量比为69.5∶15∶7.7∶5.5∶1.8∶0.5向清水中加入工业盐酸，搅拌均匀后加入工业磷酸，再搅拌均匀后加入工业氢氟酸，搅拌均匀后再加入缓蚀剂SA1-3，搅拌均匀后再加入柠檬酸铵，即配制成溶蚀破胶工作液；
(3)后清洗工作液的配制
按清水、氯化钾、地层清洗剂的重量比为94∶2∶4向清水中加入氯化钾，搅拌使其充分溶解后再加入地层清洗剂，充分搅拌成乳白色均匀液体，即配制成后清洗工作液。
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