CN102851010A - 水基高密度快速压井储备液 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水基高密度快速压井储备液，属石油钻井工程化学剂技术领域，其特征在于其组成为：天然气水合物抑制剂、泥页岩抑制剂、坂土粉、部分水解聚丙烯酰胺、聚合多元醇、加重剂、海水；各组分的重量百分比以100％的海水的重量为基准，各添加剂占海水重量的百分比为：天然气水合物抑制剂：10～20％；泥页岩抑制剂：4～25％；坂土粉：3～9％；部分水解聚丙烯酰胺：3～12％；聚合多元醇：2～10％；加重剂：20～50％。本发明提供一种水基高密度快速压井储备液，能快速配制成压井液，有效防止天然气水合物的生成，避免浅层流事故的产生，具有初始密度较高、悬浮能力强、无沉降、配方简单、流变性能优异、简化现场施工的特点。

Description

水基高密度快速压井储备液
技术领域：
本发明涉及一种水基高密度快速压井储备液，属石油钻井工程化学剂技术领域。
背景技术：
深水海底常常潜伏着高压浅层流。海底浅部地层的地质年龄轻，压实时间短，为欠压实地层，其地层的渗透率一般较高。
浅层流包括浅层水和浅层气。通常欠压实层的高渗透率使得高压层内的地层水以很高的流速流向低压区，即形成浅层水的井涌。浅层水井涌是诱发许多钻井问题的起因，其表现为钻井、下套管固井困难，严重时会导致井眼坍塌，还可能导致油井报废。浅层气埋藏在浅部地层，是蕴藏在海床面以下800m范围内未胶结地层中的天然气。浅层气井喷有如下特点：易发生，速度快；处理困难；危害大；允许波动压力低；预见性差等。
动态压井钻井(DKD)技术作为一种非常规压井方法，其基本原理是：以一定的流量泵入初始加重压井液，使井底的流动压力等于或大于地层孔隙压力，从而阻止地层流体进一步侵入井内，达到“动压稳”状态；然后逐步替入加重压井液，以实现完全压井的目的，达到“静压稳”状态。
动态压井钻井技术最初应用于墨西哥湾地区，用来处理深水钻井作业工程中遇到的浅层流问题，目前已在深水表层钻井作业中应用；并从最初对付浅层流问题扩展到表层钻井作业的整个过程，逐步发展为表层钻井作业的一种关键技术。
在钻遇浅层流时，钻遇浅气层的风险很大，常规的借助井口装置产生回压来平衡地层压力的压井方法已不再适用了，而是借助流体循环时克服环空流动阻力所需的井底压力来平衡地层压力，以达到防止井喷井涌等事故的产生。
研究表明，对平衡井底压力起主要作用的因素是水基快速压井储备液的密度及良好的流变性，混配后的压井液能够防止天然气水合物的形成，并能控制井底压力，防止浅层流导致的井喷井涌的发生。
发明内容：
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种水基高密度快速压井储备液，能快速配制成压井液，有效防止天然气水合物的生成，避免浅层流事故的产生，具有初始密度较高、悬浮能力强、无沉降、配方简单、流变性能优异、简化现场施工的特点。
本发明是通过如下技术方案来实现上述目的的。
本发明所提供的一种水基高密度快速压井储备液，其组成为：天然气水合物抑制剂、泥页岩抑制剂、坂土粉、部分水解聚丙烯酰胺、聚合多元醇、加重剂、海水；各组分的重量百分比以100％的海水的重量为基准，各添加剂占海水重量的百分比为：
天然气水合物抑制剂：10～20％；
泥页岩抑制剂：4～25％；
坂土粉：3～9％；
部分水解聚丙烯酰胺：3～12％；
聚合多元醇：2～10％；
加重剂：20～50％；
所述的天然气水合物抑制剂为氯化钠、氯化钾，可单独使用，也可以复配使用；
所述的泥页岩抑制剂为氯化钙、聚合多元醇，可单独使用，也可以复配使用；
所述的坂土粉为钠基膨润土、钙基膨润土、氢基膨润土、有机膨润土，可单独使用，也可以复配使用；
所述的部分水解聚丙烯酰胺为黄原胶、瓜胶、香豆胶、聚丙烯酰胺，可单独使用，也可以复配使用；
所述的聚合多元醇为乙二醇、丙三醇及三乙醇胺中的两种或两种以上的醇类聚合而成；单独使用；
所述的加重剂为重晶石、石灰石、铁矿粉，可单独使用，也可以复配使用。
本发明提供的一种水基高密度快速压井储备液，其配制方法为：按比例将海水加入到搅拌器中，在高速搅拌的情况下，依次加入天然气水合物抑制剂、泥页岩抑制剂、坂土粉、部分水解聚丙烯酰胺、聚合多元醇，搅拌均匀后根据需要加入加重剂。
本发明与现有的技术相比具有如下有益效果：
1、初始密度较高，悬浮能力强，流变性能优异，配方简单，长久放置无沉降。
2、能够有效控制天然气水合物的形成，避免浅层流事故的产生和扩大。
3、减少了钻井液的运输量和储存量，节省了平台空间，施工现场能快速配制成压井液，简化了现场施工过程，降低了工程成本。
具体实施方式：
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：
本发明所提供的一种水基高密度快速压井储备液，其组成为：天然气水合物抑制剂、泥页岩抑制剂、坂土粉、部分水解聚丙烯酰胺、聚合多元醇、加重剂、海水；各组分的重量百分比以100％的海水的重量为基准，各添加剂占海水重量的百分比为：
天然气水合物抑制剂：20％；坂土：9％；氯化钙：4％；部分水解聚丙烯酰胺：12％；聚合多元醇：10％；用重晶石将压井储备液的密度调整到1.9g/cm3；
处理海水的组成为：天然气水合物抑制剂、氢氧化钠、碳酸钠、加重剂、海水；各组分的重量百分比以100％的海水的重量为基准，各添加剂占海水重量的百分比为：
天然气水合物抑制剂：20％；氢氧化钠：1.5％；碳酸钠：1％；用重晶石将处理海水的密度调整到：1.16g/cm3；
将上述配制好的密度为1.9g/cm3的压井储备液在高速搅动的条件下，加入上述密度为1.16g/cm3的处理海水对压井储备液进行稀释，稀释至密度为1.60g/cm3，即完成压井液的配制，压井液的密度为1.60g/cm3。
以上述同样的方法将配制好的密度为1.9g/cm3的压井储备液和密度为1.16g/cm3的处理海水进行稀释配制成密度为1.30g/cm3的压井液。
表1水基高密度快速压井储备液的性能
Figure BDA0000072542590000041
注：AV：压井液表观粘度，mPa·s；
PV：压井液塑性粘度，mPa·s；
YP：压井液动切力，mPa。

Claims (7)

1.水基高密度快速压井储备液，其特征在于其组成为：天然气水合物抑制剂、泥页岩抑制剂、坂土粉、部分水解聚丙烯酰胺、聚合多元醇、加重剂、海水；各组分的重量百分比以100％的海水的重量为基准，各添加剂占海水重量的百分比为：
天然气水合物抑制剂：10～20％；
泥页岩抑制剂：4～25％；
坂土粉：3～9％；
部分水解聚丙烯酰胺：3～12％；
聚合多元醇：2～10％；
加重剂：20～50％。
2.根据权利要求1所述的水基高密度快速压井储备液，其特征在于所述的天然气水合物抑制剂为氯化钠、氯化钾，可单独使用，也可以复配使用。
3.根据权利要求1所述的水基高密度快速压井储备液，其特征在于所述的泥页岩抑制剂为氯化钙、聚合多元醇，可单独使用，也可以复配使用。
4.根据权利要求1所述的水基高密度快速压井储备液，其特征在于所述的坂土粉为钠基膨润土、钙基膨润土、氢基膨润土、有机膨润土，可单独使用，也可以复配使用。
5.根据权利要求1所述的水基高密度快速压井储备液，其特征在于所述的部分水解聚丙烯酰胺为黄原胶、瓜胶、香豆胶、聚丙烯酰胺，可单独使用，也可以复配使用。
6.根据权利要求1所述的水基高密度快速压井储备液，其特征在于所述的聚合多元醇为乙二醇、丙三醇及三乙醇胺中的两种或两种以上的醇类聚合而成；单独使用。
7.根据权利要求1所述的水基高密度快速压井储备液，其特征在于所述的加重剂为重晶石、石灰石、铁矿粉，可单独使用，也可以复配使用。
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