CN102399542B - 一种高温深井储层保护剂 - Google Patents

一种高温深井储层保护剂 Download PDF

Info

Publication number
CN102399542B
CN102399542B CN201010283133.6A CN201010283133A CN102399542B CN 102399542 B CN102399542 B CN 102399542B CN 201010283133 A CN201010283133 A CN 201010283133A CN 102399542 B CN102399542 B CN 102399542B
Authority
CN
China
Prior art keywords
high temperature
organic amine
storage layer
protective agent
deep well
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201010283133.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102399542A (zh
Inventor
孙金声
张洁
杨泽星
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China National Petroleum Corp
CNPC Engineering Technology R&D Co Ltd
Original Assignee
China National Petroleum Corp
CNPC Drilling Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China National Petroleum Corp, CNPC Drilling Research Institute Co Ltd filed Critical China National Petroleum Corp
Priority to CN201010283133.6A priority Critical patent/CN102399542B/zh
Publication of CN102399542A publication Critical patent/CN102399542A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102399542B publication Critical patent/CN102399542B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

Abstract

本发明涉及一种高温深井储层保护剂；按质量百分比由80-90％的有机胺纤维磺化聚合物、10-20％的表面活性剂；有机胺纤维磺化聚合物，按质量份数由70-90份的天然纤维素、10-15份的质量浓度为20-40％的氢氧化钠溶液、1-5份的引发剂、10-20份的不饱和有机胺化合物和0.1-1份的SO3或者发烟硫酸组成；表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，壬基酚聚氧乙烯醚，司盘-80中的一种或多种；对于渗透率低于1000×10-3μm2或渗透率为2000×10-3μm2储层岩心，渗透率恢复值均高于90％，对于渗透率为1000～1600×10-3μm2储层岩心，切1cm后渗透率恢复值均大于95％。

Description

一种高温深井储层保护剂
技术领域
本发明涉及一种高温(180℃～200℃)深井储层保护剂。
背景技术
深层石油及天然气勘探开发的突破是我国石油工业稳产增产主要解决途径。作为全国石油天然气产量的主力接替区的西部，其石油资源量的73％、天然气资源量的52％都埋藏在深层。近年来，我国在西部塔里木、准噶尔、四川等盆地进行了多口深井、超深井的钻探尝试，深井钻井能力逐年在增强。深井、超深井的钻探过程中，会有以下储层损害因素：(1)井底温度往往超过200℃，对处理剂的抗高温要求高，以满足基本性能需要；高温使处理剂失效，分子链断裂，产生的酸根离子引起基质颗粒溶解运移，会损害储层；(2)产层钻进时间长，侵入产层的钻井液量大；(3)井底压力高，要求密度高，固含高，对储层保护影响大。
近年来，国内在抗高温水基钻井液、具有储层保护与稳定井壁等多功能的成膜钻井液以及复杂油气藏储层保护机理等方面的研究取得了重大突破，并在现场应用中起到了十分显著的效果。但抗更高温度的钻井液保护储层技术(180℃～200℃)仍处于室内研究和现场试验阶段，尤其以钻井液高温流变性的稳定性(首先表现为高温后增稠)最难处理，随着井愈深、井温愈高、性能愈差，储层保护效果越差，成本消耗愈大。
发明内容
本发明的目的是提供一种高温(180～200℃)深井储层保护剂及其制备方法。高温深井储层保护剂具有良好的高温稳定性，保护剂在180℃高温下仍能维持良好的滤失造壁性和润滑性能，能在井壁上形成有效的保护膜，阻止固相和液相进入储层，达到稳定井壁和保护储层的双重目的。与其他处理剂及体系相比，该储层保护剂抗温性能卓越，成膜保护储层效果显著，且与其他处理剂和体系配伍性能良好，使用方便，其制备方法简便，环境友好。
本发明所述的一种高温深井储层保护剂，其特征在于：按质量百分比由80-90％的有机胺纤维磺化聚合物和10-20％的表面活性剂组成。
所述的表面活性剂，用于防乳化，可阻止渗入储层的钻井液滤液发生乳化，减小储层损害。
所述的有机胺纤维磺化聚合物，其特征在于：耐180度以上高温，能在渗透率约小于等于813.24×10-3μm2、最大孔隙直径为114μm的岩心上形成致密的膜结构，极大的提高滤失造壁性，使得钻井液体系的API滤失量小于2及高温高压动态滤失量低于5；
所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，壬基酚聚氧乙烯醚，司盘-80中的一种或多种。
所述的有机胺纤维磺化聚合物，其制备方法为：
(1)将质量份数70-90份的天然纤维素放入捏合机中，10-15份的浓度为20％-40％的氢氧化钠溶液装入滴定管中慢慢滴入，使其碱化，使得纤维带羟基；
(2)将碱化后的纤维放入高压反应釜中，将氮气缓慢通入高压反应釜中，至0.5-0.7MPa，加热高压釜至160～200℃；加入质量份数10-20份的不饱和有机胺化合物以及1-5份的引发剂；恒温搅拌反应6-8小时后，得到粘稠聚合物；
(3)加入0.1-1份的SO3或者发烟硫酸，发生磺化反应2-4小时；
(4)降温至常温，加入少许蒸馏水，稍加稀释，然后提纯，烘干，粉碎，得到浅褐色粉状样品即为有机胺纤维磺化聚合物。
所述的有机胺纤维磺化聚合物，天然纤维为木质纤维，引发剂为偶氮类引发剂，为偶氮二异丁腈或为偶氮二异戊腈；
发明的效果
高温深井储层保护剂在渗透率约大于813.24×10-3μm2岩心上形成的膜结构不致密，无法起到很有效的封堵效果。高温深井储层保护剂处理后的钻井液体系能在40分钟内在渗透率小于等于813×10-3μm2的岩心上形成不透水的隔离膜。即高温深井储层保护剂处理后的钻井液体系能减少对高、中渗透率储层的损害，实现对油气层低损害钻井。
1)封堵性能
由图1可知：渗透率为685×10-3μm2时提高压力幅度最大，从84.39×10-3μm2到685×10-3μm2压力增幅较稳定，均能保持在3.5MPa，而大于813.24×10-3μm2后，虽仍有效果，但无法维持驱替过程中保持的3.5MPa，说明高温深井储层保护剂在渗透率约大于813.24×10-3μm2岩心上形成的膜结构不致密，无法起到很有效的封堵效果。
2)稳定井壁性能
表1高温深井储层保护剂处理后不同渗透率岩心的抗拉强度
高温深井储层保护剂处理后可明显提高不同渗透率岩心的抗拉强度。从而可知：高温深井储层保护剂具有较好的提高地层破裂压力能力，即能实现强化井眼，稳定井壁，保护储层。
3)高温高压动态滤失性
同一配方泥浆在不同渗透率岩心动态滤失情况
(注：配方为4％土+0.3％碳酸钠+0.5％氢氧化钠+0.5％羧甲基纤维素+0.5％磺甲基单宁+3％磺化酚醛树脂+3％磺化褐煤+3％储层保护剂)
从以上实验结果可知：对于渗透率小于813×10-3μm2的岩心，40分钟后滤失量不随时间的增加而增加。即高温深井储层保护剂处理后的钻井液体系能在40分钟内在渗透率小于等于813×10-3μm2的岩心上形成不透水的隔离膜。
4)保护储层效果
表2不同渗透率岩心渗透率恢复值
实验结果表明：对于渗透率低于1000×10-3μm2或渗透率为2000×10-3μm2储层岩心，渗透率恢复值均高于90％，对于渗透率为1000～1600×10-3μm2储层岩心，切1cm后渗透率恢复值均大于95％。即高温深井储层保护剂处理后的钻井液体系能减少对高、中渗透率储层的损害，实现对油气层低损害钻井。
附图说明
图1高温深井储层保护剂处理后不同渗透率的岩心突破压力情况对比图
具体实施方式
实施例1
表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
有机胺纤维磺化聚合物，其制备方法为：
(1)将质量份数70份的天然木质纤维素放入捏合机中，将10份的浓度为20％-40％的氢氧化钠溶液装入滴定管中慢慢滴入，使其碱化，使得纤维带羟基；
(2)将碱化后的纤维放入高压反应釜中，将氮气缓慢通入高压反应釜中，至0.5-0.7MPa，加热高压釜至160～200℃；加入质量份数10份的不饱和有机胺化合物及1份的引发剂；恒温搅拌反应6-8小时后，得到粘稠聚合物；引发剂为偶氮二异丁腈；
(3)加入质量份数0.1份的SO3或者发烟硫酸，发生磺化反应2-4小时；
(4)降温至常温，加入少许蒸馏水，稍加稀释，然后提纯，烘干，粉碎，得到浅褐色粉状样品即为有机胺纤维磺化聚合物。
将合成制得的有机胺纤维磺化聚合物、十二烷基苯磺酸钠按照8∶2的比例配成高温深井储层保护剂。
实施例2：
表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚。
有机胺纤维磺化聚合物，其制备方法为：
(1)将质量份数80份的天然木质纤维素放入捏合机中，将质量份数15份的浓度为20％-40％的氢氧化钠溶液装入滴定管中慢慢滴入，使其碱化，使得纤维带羟基；
(2)将碱化后的纤维放入高压反应釜中，将氮气缓慢通入高压反应釜中，至0.5-0.7MPa，加热高压釜至160～200℃；加入质量份数20份的不饱和有机胺化合物及3份的引发剂；恒温搅拌反应6-8小时后，得到粘稠聚合物；引发剂为偶氮二异戊腈；
(3)加入质量份数0.3份的SO3或者发烟硫酸，发生磺化反应2-4小时；
(4)降温至常温，加入少许蒸馏水，稍加稀释，然后提纯，烘干，粉碎，得到浅褐色粉状样品即为有机胺纤维磺化聚合物。
将合成制得的有机胺纤维磺化聚合物、壬基酚聚氧乙烯醚按照8∶2的比例配成高温深井储层保护剂。
实施例3：
表面活性剂为司盘-80。
有机胺纤维磺化聚合物，其制备方法为：
(1)将质量份数90份的天然木质纤维素放入捏合机中，将质量份数15份的浓度为20％-40％的氢氧化钠溶液装入滴定管中慢慢滴入，使其碱化，使得纤维带羟基；
(2)将碱化后的纤维放入高压反应釜中，将氮气缓慢通入高压反应釜中，至0.5-0.7MPa，加热高压釜至160～200℃；加入质量份数20份的不饱和有机胺化合物及5份的引发剂；恒温搅拌反应6-8小时后，得到粘稠聚合物；引发剂为偶氮二异丁腈；
(3)加入质量份数1份的SO3或者发烟硫酸，发生磺化反应2-4小时；
(4)降温至常温，加入少许蒸馏水，稍加稀释，然后提纯，烘干，粉碎，得到浅褐色粉状样品即为有机胺纤维磺化聚合物。
将合成制得的有机胺纤维磺化聚合物、司盘-80按照9∶1的比例配成高温深井储层保护剂。

Claims (4)

1.一种高温深井储层保护剂，高温为180～200℃，其特征在于：该深井储层保护剂按质量百分比由80-90%的有机胺纤维磺化聚合物和10-20%的表面活性剂组成；
所述的有机胺纤维磺化聚合物为耐180度以上高温，能在渗透率小于等于813.24×10-3μm2﹑最大孔隙直径为114μm的岩心上形成致密的膜结构，极大的提高滤失造壁性，使得钻井液体系的API滤失量小于2及高温高压动态滤失量低于5。
2.根据权利要求1所述的高温深井储层保护剂，其特征在于：所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，壬基酚聚氧乙烯醚，司盘-80中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的高温深井储层保护剂，其特征在于：所述的有机胺纤维磺化聚合物，按质量份数由70-90份的天然纤维素、10-15份的质量浓度为20-40%的氢氧化钠溶液、1-5份的引发剂、10-20份的不饱和有机胺化合物和0.1-1份的SO3或者发烟硫酸组成；其制备方法为：
（1）将天然纤维素放入捏合机中，将浓度为20%-40%的氢氧化钠溶液装入滴定管中慢慢滴入，使其碱化，使得纤维带羟基；
（2）将碱化后的纤维放入高压反应釜中，将氮气缓慢通入高压反应釜中，至0.5-0.7MPa，加热高压釜至160～200℃；加入不饱和有机胺化合物及引发剂；恒温搅拌反应6-8小时后，得到粘稠聚合物；
（3）加入SO3或者发烟硫酸，发生磺化反应2-4小时；
（4）降温至常温，加入少许蒸馏水，稍加稀释，然后提纯，烘干，粉碎，得到浅褐色粉状样品即为有机胺纤维磺化聚合物。
4.根据权利要求3所述的高温深井储层保护剂，其特征在于：所述的天然纤维素为木质纤维，引发剂为偶氮二异丁腈或偶氮二异戊腈。
CN201010283133.6A 2010-09-15 2010-09-15 一种高温深井储层保护剂 Active CN102399542B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201010283133.6A CN102399542B (zh) 2010-09-15 2010-09-15 一种高温深井储层保护剂

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201010283133.6A CN102399542B (zh) 2010-09-15 2010-09-15 一种高温深井储层保护剂

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102399542A CN102399542A (zh) 2012-04-04
CN102399542B true CN102399542B (zh) 2014-11-12

Family

ID=45882207

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201010283133.6A Active CN102399542B (zh) 2010-09-15 2010-09-15 一种高温深井储层保护剂

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102399542B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104745156A (zh) * 2013-12-31 2015-07-01 中国石油化工集团公司 一种具有保护油气储层作用的油气井注水泥隔离液
CN104629695B (zh) 2015-02-11 2016-02-03 中国石油大学(北京) 储层保护剂组合物和广谱型钻井液及其应用
CN104650823B (zh) * 2015-02-11 2016-02-03 中国石油大学(北京) 高渗特高渗储层的保护剂组合物和钻井液及其应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101220262A (zh) * 2007-12-28 2008-07-16 中国石油集团钻井工程技术研究院 隔离膜储层保护剂及制造工艺
CN101717622A (zh) * 2009-11-30 2010-06-02 北京奥凯立科技发展股份有限公司 一种钻井液用润滑抑制剂及制备方法与含有所述钻井液用润滑抑制剂的钻井液

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101220262A (zh) * 2007-12-28 2008-07-16 中国石油集团钻井工程技术研究院 隔离膜储层保护剂及制造工艺
CN101717622A (zh) * 2009-11-30 2010-06-02 北京奥凯立科技发展股份有限公司 一种钻井液用润滑抑制剂及制备方法与含有所述钻井液用润滑抑制剂的钻井液

Also Published As

Publication number Publication date
CN102399542A (zh) 2012-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wang et al. Sweep improvement options for the Daqing oil field
US7838469B2 (en) Fusing materials for prevention of lost circulation
CN104232035B (zh) 一种适用于低渗油气藏的钻井液及制备方法
Seright et al. Rheology of a new sulfonic associative polymer in porous media
CN104962251B (zh) 一种微乳液成膜封堵钻井液及制备方法
CN103396771B (zh) 一种基于纳米材料的可降解钻井液
US10767098B2 (en) Method of using sized particulates as spacer fluid
US11118102B2 (en) Mine application method for in-situ nano-microspheres to increase crude oil recovery rate
CN105505350A (zh) 一种基于温敏形状记忆聚合物的弹韧性固井水泥浆体系及制备方法
CN105238381A (zh) 一种功能复合型乳液态聚合物压裂液及其制备方法
CN106188403A (zh) 一种高温高盐油藏防co2气窜堵剂及其制备方法
CN103059829A (zh) 一种致密气藏气井用纳米乳液型控水压裂液及其制备方法
CN102127402A (zh) 抗高温、无粘土相低渗储层钻井液
Jin et al. Experimental study on enhanced oil recovery method in tahe high-temperature and high-salinity channel sand reservoir: combination of profile control and chemical flooding
CN102399542B (zh) 一种高温深井储层保护剂
Ghosh et al. Chemical flooding in low permeability carbonate rocks
Zhu et al. Studies on viscoelastic surfactants for its potential EOR application in the low permeability reservoirs
Zhang et al. Development and field pilot test of a novel viscoelastic anionic-surfactant (VAS) fracturing fluid
CN106634911A (zh) 一种逆相态暂堵剂及其制备方法
CN110591685A (zh) 一种原位自生微泡沫的转向酸化液及酸化转向方法和应用
CN101255332A (zh) 一种无固相抗高温石油完井工作液
CN103215022B (zh) 一种用于体积压裂的低摩阻液体
Zhang et al. Determining the most profitable ASP flood strategy for enhanced oil recovery
CN102757777B (zh) 一种用于致密气藏压裂的抑制水锁型耐高温压裂液
EP3405546B1 (en) Method of using a spacer fluid having sized particulates

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant