CN103087694A - 微软粒油溶性暂堵剂 - Google Patents

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谢富强
李晓新
尤志良
王贵松
周文
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DAGANG OILFIELD GROUP OILFIELD CHEMICAL Co Ltd
China National Petroleum Corp
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Abstract

本发明涉及一种微软粒油溶性暂堵剂，该暂堵剂由水、羧甲基改性纤维素、低粘PAC、线性石蜡油、直链烷基聚氧乙烯醚、丙三醇和钙土按重量计分数组成。该暂堵剂用作油田水基钻井液中的油气层保护剂。该产品利用自身具有的官能团使钻井液在井壁上生成分子膜(隔离膜)，同时油溶、水分散的粒子在井筒内一定的压差下在井壁能够形成屏蔽暂堵，使两种油层保护技术有机结合起来，在井壁的外围形成牢固的保护层，阻止滤液及钻井液进入地层，有效防止地层水化膨胀，封堵地层层理裂隙，防止地层内粘土颗粒的运移，有效解决了由于地层温度和产品软化点不匹配所造成的封堵效果差的问题，进一步减少钻井施工作业对油气层的伤害。

Description

微软粒油溶性暂堵剂
技术领域
本发明涉及一种钻井用油溶性暂堵剂，特别涉及一种兼具屏蔽暂堵和成膜保护油气层的油溶性暂堵剂。
背景技术
石油钻探的目的是为了发现、正确评价油气藏，并最大限度的开发油气藏。随着屏蔽技术的发展，在该项技术中应用了可变形粒子作填充粒子。可变形粒子常用的有：油溶性树脂、石蜡和沥青等。这类可变形粒子的作用效果与所需封堵地层的温度是密切相关的。在可变形粒子软化点左右，封堵效果最好，当温度与产品的软化点差距较大时，这种粒子的变形封堵效果就难以体现出来。并且，这类粒子具有亲油性，在钻井液中不易分散，浮于钻井液表面，经过高温软化返出地面降温后易聚结，造成施工的复杂。另外，近些年国内也进行了成膜钻井液技术的研究与应用，但这些成膜剂一般都是水溶性、非油溶物质，进入地层后通过对孔壁的吸附和相互聚集成膜堵塞孔道，虽然通过射孔和返排能够解除大部分堵塞，但也会对地层造成一定的损害。
发明内容
为克服上述现有技术存在的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种钻井用可变形粒子油层保护剂，即微软粒油溶性暂堵剂，其将成膜技术与油溶暂堵技术有效结合，不具有软化点，克服了由于地层温度和产品软化点不匹配所造成的封堵效果差的不足，减少钻井施工作业对油气层的伤害。
为解决上述技术问题，本发明微软粒油溶性暂堵剂包括按重量份计的下述组分：水50-60，羧甲基改性纤维素1-5，低粘PAC 1-4，线性石蜡油30-38，直链烷基聚氧乙烯醚1-4，丙三醇1-3，钙土2-6；
其主要设备：包括具有搅拌加温功能的2000L搪瓷反应釜2个；
其生产方法包括如下步骤：
A、向一个反应釜内加入水的一半，再加入低粘PAC，50℃下搅拌至溶解均匀，得到低粘PAC水溶液备用；
B、向另一个反应釜内加入剩余的水，开启搅拌，加入羧甲基改性纤维素，搅拌2小时，至羧甲基改性纤维素完全溶解后，加入已在A步中备好的低粘PAC水溶液，然后加入线性石蜡油，搅拌1小时，溶解均匀后；再依次加入直链烷基聚氧乙烯醚、丙三醇，搅拌1小时，乳化均匀；最后加入钙土，搅拌1小时分散均匀即得该暂堵剂产品。
上述组分的水为清水，工业用清水。
本发明微软粒油溶性暂堵剂产品能够利用自身具有的官能团，使钻井液在井壁上生成分子膜(隔离膜)，同时油溶水分散的粒子在一定的压差下又能够形成屏蔽暂堵，使成膜和屏蔽暂堵两种油层保护技术有机结合起来，在井壁的外围形成牢固的保护层，阻止滤液及钻井液进入地层，有效防止地层水化膨胀，封堵地层层理裂隙，防止地层内粘土颗粒的运移，从而有效保护油气层。该产品使用简单，具体使用方法为：在钻井液进入油气层段前，按体积比直接在钻井液中投加3％-4％的该剂，即可实现对油气层的保护。该产品抗温达140℃，在钻井液中有很好的分散性，能够降低膨润土钻井液滤失量60％，降低膨润土膨胀率90％。
具体实施方式
本发明微软粒油溶性暂堵剂所需组分均为工业用品，可自市场购置。
下面结合生产实验实例及具体应用过程对本发明做进一步的详细说明：
实验一：该微软粒油溶性暂堵剂组分重量份数为：水54份，低粘羧甲基纤维素1.5份，低粘PAC1.1份，线性石蜡油35份，直链烷基聚氧乙烯醚：1.1份，丙三醇1.6份，钙土5.7份。
其生产过程如下：
A、向一个反应釜内加入27重量份的水，再加入低粘PAC，50℃下搅拌至溶解均匀备用。
B、向另一个反应釜内加入27重量份的水，开启搅拌加入羧甲基改性纤维素，2小时待羧甲基改性纤维素完全溶解后，加入A步中备好的低粘PAC水溶液，然后加入线性石蜡油，1小时搅拌溶解均匀后；再依次加入直链烷基聚氧乙烯醚、丙三醇，1小时搅拌乳化均匀；最后加入钙土，搅拌1小时分散均匀即得微软粒油溶性暂堵剂产品。
将该产品按照3％的加量加入一种含5％膨润土的钻井液中，用同样的膨润土压制成岩芯，分别用不加入该产品的钻井液和加入该产品的钻井液浸泡岩芯，加入前后相比，岩芯膨胀高度由10mm降到1mm；分别测不加入该产品的钻井液和加入该产品钻井液的滤失量，由23mL降到9mL。
实验二：该微软粒油溶性暂堵剂组分重量份数为：水50份，低粘羧甲基纤维素1.2份，低粘PAC1份，线性石蜡油34份，直链烷基聚氧乙烯醚(工业品)：1份，丙三醇1.4份，钙土3.4份。
其制备过程与实验一相同。
现场应用过程中，根据泥浆循环周，在距离油层顶位置50m前匀速加入该产品2吨，保证井底正压差，并控制泥浆上返速度，以保证泥饼和屏蔽环的形成效果。完井后采用YD-102枪127-4弹射孔，采用PTA+无机盐完井液压井，射孔后加测表皮系数，11口井都为负值。
实验三：该微软粒油溶性暂堵剂组分重量份数为：水52份，低粘羧甲基纤维素1.3份，低粘PAC1.1份，线性石蜡油36份，直链烷基聚氧乙烯醚：1.1份，丙三醇1.5份，钙土4.9份。
其生产制备过程与实验一相同。
在G508-6井钻至井深2105米时取得的甲酸盐钻井液体系中，按照体积比加入该产品2.5％，测试加入该产品前后钻井液渗透率恢复值分别为81％和98％。
实验四：该微软粒油溶性暂堵剂组分重量份数为：水56份，低粘羧甲基纤维素1.4份，低粘PAC 1.2份，线性石蜡油34份，直链烷基聚氧乙烯醚(工业品)：1.2份，丙三醇1.7份，钙土4.5份。
其生产制备过程与实验一相同。
将该产品按照3％的加量加入一种含5％膨润土的钻井液中，用同样的膨润土压制成岩芯，分别用不加入该产品的钻井液和加入该产品的钻井液浸泡岩芯，加入前后相比，岩芯膨胀高度由12mm降到1.1mm；分别测不加入该产品的钻井液和加入该产品钻井液的滤失量，由25mL降到10mL。
实验五：该微软粒油溶性暂堵剂组分重量份数为：水58份，低粘羧甲基纤维素1.6份，低粘PAC1.3份，线性石蜡油30份，直链烷基聚氧乙烯醚(工业品)：1.3份，丙三醇2份，钙土5.8份。
其生产制备过程与实验一相同。
在ZH5井应用，在钻开主力油层后，按照体积比3％的量加入该产品和其它助剂，将钻井液滤失量由7mL降至4mL，保持钻井液良好的润滑防塌性能。然后在钻进过程中，接单根或短程起下钻时钻井液气测值都明显上升，完钻后电测顺利，从电测数据显示三开裸眼井段井径非常规则，平均井径扩大率仅为5.66％，现场进行多次电测和核磁共振测试，均一次成功。

Claims (2)

1.一种微软粒油溶性暂堵剂，其特征是包括按重量份计的下述组分：水50-60，羧甲基改性纤维素1-5，低粘PAC 1-4，线性石蜡油30-38，直链烷基聚氧乙烯醚1-4，丙三醇1-3，钙土2-6；
其主要设备包括：具有搅拌加温功能的2000L搪瓷反应釜2个；
其生产方法包括如下步骤：
A、向一个反应釜内加入水的一半，再加入低粘PAC，50℃下搅拌至溶解均匀，得到低粘PAC水溶液备用；
B、向另一个反应釜内加入剩余的水，开启搅拌，加入羧甲基改性纤维素，搅拌2小时，至羧甲基改性纤维素完全溶解后，加入已在A步中备好的低粘PAC水溶液，然后加入线性石蜡油，搅拌1小时，溶解均匀后；再依次加入直链烷基聚氧乙烯醚、丙三醇，搅拌1小时，乳化均匀；最后加入钙土，搅拌1小时分散均匀即得该暂堵剂产品。
2.根据权利要求1所述的暂堵剂，其特征是所述水为清水。
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