CN102618224A - 一种钻井液用防水锁剂 - Google Patents
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Abstract
本发明所述的一种钻井液用防水锁剂，是涉及在低渗油气层实施钻井作业过程中降低液相圈闭损害的一种防水锁剂，包含：至少一种起降低界面张力作用的表面活性剂；至少一种起降低界面张力、增溶作用的助表面活性剂；至少一种植物油或者矿物油；余量是水，在低渗储层开发用钻井液中使用该防水锁剂，可以改变岩石界面张力，减小油气流动阻力，从而降低低渗油气层实施钻井作业过程中液相圈闭损害，达到保护储层、提高产量的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种油气田勘探开发用处理剂，具体地说，是涉及在低渗油气层实施钻井作业过程中降低液相圈闭损害的一种防水锁剂。
背景技术
钻井中一打开储层，就有一系列的施工工作液接触储层，若外来的水相流体侵入到水润湿储层孔道后，就会在井壁周围孔道中形成水相堵塞，其水-气弯曲界面上存在一个毛细管压力。要想让油气流向井筒，就必须克服这一附加的毛管压力。若储层能量不足以克服这一附加压力，就不能把水的堵塞彻底驱开，最终会影响储层的采收率，这种损害称作水锁损害。毛细管压力的大小与多孔介质的直径成反比。由于低渗气层的平均孔隙直径比中高渗储层要小得多，所以与常规储层(如油层)相比，气层的水锁效应更严重一些。
对低孔低渗油气层而言，其孔喉尺寸小且连通性差，因此，在一般情况下，钻井液固相侵入造成的损害不是主要的，而钻井液滤液的侵入容易诱发粘土水化膨胀、液相圈闭等损害。由于低孔低渗油气层中粘土矿物含量普遍较高，与侵入的钻井液滤液相互作用易发生水化膨胀和分散，导致油气层的渗透率降低而造成油气层损害。在低孔低渗油气层中，由于孔道狭窄，毛细管效应非常明显。当油(或气)、水两相在岩石孔隙中渗流时，水滴在流经孔喉处遇阻，导致油相或气相渗透率降低，即造成液相圈闭效应。
对于减轻液相圈闭效应的方法研究，目前主要集中在四个方面：(1)增大驱替压差；(2)改变岩石表面的润湿性并减小油-水相之间的界面张力和气-液相之间的表面张力；(3)改变孔隙结构。比如采用酸化的办法；(4)用物理方法减轻液相聚集。改变岩石表面润湿性的方法主要是采用醇处理，通过处理使地层的性质由吸水变成自排水，减少液相圈闭效应达到提高储层渗透率的目的。但这种方法的成本较高。
钻井液与完井液200804期发表的低渗透油气层水锁损害机理及 低损害钻井液技术研究一文，介绍了一种用表面活性剂降低水锁损害的方法，并优选了一种表面活性剂。
钻井液与完井液200903期发表的“大牛地气田保护储层钻井完井液技术研究”一文是由本发明的发明人发表的文章，文中没有介绍防水锁剂的具体配方。
发明内容
本发明的目的是通过在钻井液中添加适量的钻井液用防水锁剂，降低钻井过程中钻井液对低渗储层造成的液相圈闭损害，提高返排效率，达到保护储层的效果。
本发明所述的一种钻井液用防水锁剂，包含：
A.至少一种起降低界面张力作用的表面活性剂；
B.至少一种起降低界面张力、增溶作用的助表面活性剂；
C.至少一种植物油或者矿物油；
D.余量是水。
所述的表面活性剂是十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、α-烯基磺酸钠或者脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种或者两种，表面活性剂的含量是2-4％(重量比)。
所述的助表面活性剂是正丁醇、聚和醇、正己醇、正戊醇中的至少一种，助表面活性剂的含量是1-2％(重量比)。
所述的植物油是菜籽油、玉米油、色拉油、调和油中的一种，矿物油是白油、煤油、庚烷、异构烷烃中的一种，植物油、矿物油或者二者的结合的含量是40-60％(重量比)。
本发明用于石油勘探开发过程中的钻井液或者完井液体系中，现有技术中钻井液或者完井液中未使用防水锁剂。钻井液或者完井液体系中加入2％防水锁剂后，与现有技术相比，在储层保护方面性能明显提高，其优点是：岩心渗透率恢复值高，返排压力低，对低渗储层，尤其是低渗气层的储层保护效果好；对钻井液性能影响小，使用方便。
下面通过实施例对本发明作进一步说明，但是本发明不仅限于这些例子。
实施例
将本发明所述的钻井液用防水锁剂，按白油40％、正戊醇为1％、十二烷基硫酸钠2％的重量比加入到淡水中，搅拌均匀配制而成。
钻井液配方：
4％钠土+0.1％NaOH+0.3％KPAM+0.4％LV-CMC+1％NH4PAN
钻井液常规性能评价使用的仪器：
ZNN-P6六速旋转黏度计和ZNS-6型中压滤失仪。
钻井液常规性能
渗透率恢复实验和返排解堵实验使用的仪器是JHMD-II高温高压岩心动态损害评价系统，该系统的操作规程如下：
一、原始渗透率测定
1.右柱塞顶紧，检查右柱塞上的垂直阀是否打开(测试渗透率时打开，泥浆损害时关闭)。
2.选择实验方向，关闭出口阀，装入实验驱替液体，设定加热温度开始加热。
3.当实验温度达到设定值时，围压加到设定值，打开出口阀和实验调节阀，设定实验流量，启动平流泵开始实验。
4.当出口管线有液体流出时，点击开始测试按钮，实验开始。当流体趋于稳定时，点击开始记录按钮开始记录实验数据。
5.当实验结束后，按停止记录按钮，停平流泵，更换阀门，进入岩心损害实验。
二、动态损害实验
1.右柱塞从顶紧的位置退出10mm；关闭传感器阀门及夹持器右端阀门，连接好左端出口管线。
2.给泥浆罐中加入泥浆2.5-3L，小排量开启泥浆泵(以能启动泥浆循环为准)，待循环泥浆充分排完气后，装入泥浆罐活塞，用死堵堵上活塞孔，盖上泥浆罐端盖。泥浆流量的大小，可通过软件设定来调节，测量软件可适时监测泥浆流量。
3.如需高温循环泥浆可调节泥浆和夹持器(在计算机上操作)的设定温度，加热时面板上的指示灯通电。只有泥浆循环时才能加泥浆的温度。由于温度升高，泥浆压力也会自动升高，如压力过高，逆时针调节气源调压阀，同时拧开排空阀卸压。如果不给泥浆加热，由于泥浆循环也会自动升温。
4.当温度达到设定值后，打开气瓶，调节气源调压阀，直到泥浆压力表(气源压力表)到指定压力。
5.按要求设定泥浆泵排量，点击开始损害按键，给电子天平清零，打开阀门开始损害，泥浆循环到指定时间(125min或其它设定时间)后，按停止损害键，停止泥浆泵循环。
6.关闭气源总阀，逆时针关闭气源调压阀，打开排空阀可给泥浆罐卸压，卸压不能太快，否则会有预想不到的后果。
7.实验后的泥浆应及时从控制柜内的泥浆排泄阀循环排出，并及时用清水多次洗净泥浆罐和循环管道。由于泥浆泵是采用磁力传动，因此不得使用任何带磁性的工作液。
8.泥浆泵不得空转。
三、损害后渗透率测定
1.右柱塞顶紧，打开传感器阀门，取下右端出口管线，打开出口阀，当驱替到出口无泥浆时接上快速接头，开始渗透率测量。
2.其余步骤同原始渗透率测定。
渗透率恢复实验
返排解堵实验
Claims (7)
1.一种钻井液用防水锁剂，包含：
A.至少一种起降低界面张力作用的表面活性剂；
B.至少一种起降低界面张力、增溶作用的助表面活性剂；
C.至少一种植物油或者矿物油；
D.余量是水。
2.根据权利要求1所述的钻井液用防水锁剂，其特征在于：表面活性剂是十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、α-烯基磺酸钠或者脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种或者两种。
3.根据权利要求1或者权利要求2所述的钻井液用防水锁剂，其特征在于：表面活性剂的含量是2-4％(重量比)。
4.根据权利要求1所述的钻井液用防水锁剂，其特征在于：助表面活性剂是正丁醇、聚和醇、正己醇、正戊醇中的至少一种。
5.根据权利要求1或者权利要求4所述的钻井液用防水锁剂，其特征在于：助表面活性剂的含量是1-2％(重量比)。
6.根据权利要求1所述的钻井液用防水锁剂，其特征在于：植物油是菜籽油、玉米油、色拉油、调和油中的一种，矿物油是白油、煤油、庚烷、异构烷烃中的一种。
7.根据权利要求1或者权利要求6所述的钻井液用防水锁剂，其特征在于：植物油、矿物油或者二者的结合的含量是40-60％。
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