CN104073229A - 一种解除钻井液加重剂堵塞的清除液 - Google Patents

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郭建春
李泰良
赵金洲
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Abstract

本发明公开了一种解除钻井液加重剂堵塞的清除液，由以下组分按重量百分比组成：甲烷基磺酸衍生物5-10%，异抗坏血酸2-5%，非离子表面活性剂0.05-0.1%，缓蚀剂0.1-0.5%，其余为水。所述甲烷基磺酸衍生物是指氨基甲烷磺酸、甲烷磺酸乙酯、甲烷磺酸甲酯或其混合物；所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、二壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚或其混合物；所述缓蚀剂为丙炔醇、甲基丁炔醇、己炔醇或其混合物。本发明很好解决了钻井泥浆中加重剂颗粒对地层孔喉的堵塞，特别是能有效清除重晶石颗粒的堵塞，使油气井在钻完井后得以顺利开采，该清除液可以使用在碳酸盐岩和砂岩储层。

Description

一种解除钻井液加重剂堵塞的清除液
技术领域
本发明涉及油气田开发领域增产过程中一种解除钻井液加重剂堵塞的清除液。
背景技术
为了对付高压地层和稳定井壁，需要提高钻井液的密度。钻井液密度的增加主要是在其中加入一定量的加重剂，这些加重剂一般是石灰石粉和重晶石。石灰石粉可以最高将钻井液密度增加到1.68 g/cm3，重晶石可以将钻井液密度增加到2.30 g/cm3。这些加重剂是以小颗粒的形式随钻井液进入地层，重晶石或石灰石粉颗粒在钻井过程的压差作用下会进入地层，残留在储层的孔喉中，堵塞油气的通道，使钻井后的油气井不能有效投产。特别是针对低渗透的油气井这种堵塞作用更明显。所以在油气井钻完井后，投产前，需要对使用这些加重剂的井进行预处理，以除去进入地层孔喉的加重剂颗粒，使油气通道畅通，油气井能顺利投产。
深井中，泥浆密度更大，低渗透储层的伤害更加的明显。对这种情况的处理一般是采用盐酸酸化的办法，即注入一定量的盐酸酸液溶蚀岩石中的碳酸盐岩成分，扩大这些被堵塞的孔喉，使被堵塞的孔喉中的重晶石或石灰石能从这些孔喉中移动出来。采用这种方式会使加入的酸液量较大，将储层岩石接触酸液的地方全部溶解，导致井壁不稳定，给后续生产带来安全隐患。而且酸液量较大还会增加施工作业成本。尤其针对采用重晶石加重的泥浆堵塞，堵塞物重晶石不能被盐酸酸液溶解，其继续残留在储层岩石中的可能性很大，不能最终解决堵塞问题。
如果地层是砂岩储层，盐酸酸液不会与岩石的基质反应，不能扩大孔喉，堵塞的颗粒不能被排出，所以在砂岩储层中清除泥浆中的加重剂堵塞更加困难。
针对油田的实际情况，研制一种能在碳酸盐岩和砂岩储层使用的解除泥浆加重剂堵塞地层的清除液，已成为当务之急。 
发明内容
本发明的目的在于提供一种解除钻井液加重剂堵塞的清除液，很好解决了钻井泥浆中加重剂颗粒对地层孔喉的堵塞，特别是能有效清除重晶石颗粒的堵塞，使油气井在钻完井后得以顺利开采，该清除液可以使用在碳酸盐岩和砂岩储层。
为达到以上技术目的，本发明提供以下技术方案。
一种解除钻井液加重剂堵塞的清除液，主要由以下组分按重量百分比组成：甲烷基磺酸衍生物5-10%，异抗坏血酸2-5%，非离子表面活性剂0.05-0.1%，缓蚀剂0.1-0.5%，其余为水。
所述甲烷基磺酸衍生物是指氨基甲烷磺酸、甲烷磺酸乙酯、甲烷磺酸甲酯或其混合物。
所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、二壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚或其混合物。
所述缓蚀剂为丙炔醇、甲基丁炔醇、己炔醇或其混合物。    
脂肪醇聚氧乙烯醚的结构式为RO-（CH2CH2O）n-H，R为C原子数12-14的烷基，n=4-5。
该清除液的制备过程如下：先在反应釜中加入溶剂水，再加入异抗坏血酸、缓蚀剂和甲烷基磺酸衍生物，在室温条件下搅拌0.5-1h，最后加入非离子表面活性剂，搅拌均匀。
本发明清除液中磺酸衍生物可以看做是一种强酸，甲烷磺酸乙酯和甲烷磺酸甲酯在地层温度下会分解释放出甲烷磺酸，氨基甲烷磺酸能直接电离出氢离子。电离的氢离子能与碳酸盐反应，也可以在磺酸基团的配合下，溶解硫酸钡，生成可溶于水的甲烷磺酸钡络合物，从而解除重晶石对孔喉的堵塞。异抗坏血酸的作用是络合液体中的铁离子，减少磺酸衍生物的用量；非离子表面活性剂的作用是降低液体与孔喉间的表面张力，使处理后的液体能快速返排出地层。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）甲烷基磺酸衍生物具有较高的浓度，工业产品浓度可达到85%，而工业盐酸浓度最高只有31%，这样使得加入的甲烷基磺酸量较少；
（2）甲烷基磺酸衍生物在水中的电离度较盐酸低，溶液中的氢离子浓度不会很高，能有效的减少对管柱的腐蚀，减少缓蚀剂的加量；
（3）本发明适用于碳酸盐岩和砂岩储层，磺酸反应速度慢，可以避免由于大量溶蚀井壁，引起井壁坍塌；
（4）甲烷基磺酸衍生物可以生物降解，有利于环保。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明。
实施例1
先在反应釜中加入459.25kg的水，再加入15kg异抗坏血酸、0.5kg丙炔醇和25kg氨基甲烷磺酸，在室温条件下搅拌0.5-1h，最后加入0.25kg脂肪醇聚氧乙烯醚，搅拌均匀，即得清除液。
实施例2
先在反应釜中加入437.1kg的水，再加入10kg异抗坏血酸、2.5kg甲基丁炔醇和50kg甲烷磺酸乙酯，在室温条件下搅拌0.5-1h，最后加入0.4kg二壬基酚聚氧乙烯醚，搅拌均匀，即得清除液。
实施例3
先在反应釜中加入437.5kg的水，再加入25kg异抗坏血酸、0.8kg丙炔醇和1.2kg己炔醇，35kg甲烷磺酸甲酯，在室温条件下搅拌0.5-1h，最后加入0.5kg辛基酚聚氧乙烯醚，搅拌均匀，即得清除液。
实施例4
先在反应釜中加入447.9kg的水，再加入20kg异抗坏血酸、1.8kg丙炔醇，20kg甲烷磺酸乙酯和10kg氨基甲烷磺酸，在室温条件下搅拌0.5-1h，最后加入0.3kg辛基酚聚氧乙烯醚，搅拌均匀，即得清除液。
实施例5
先在反应釜中加入422kg的水，再加入25kg异抗坏血酸、2.5kg己炔醇和50kg甲烷磺酸乙酯，在室温条件下搅拌0.5-1h，最后加入0.3kg脂肪醇聚氧乙烯醚和0.2kg二壬基酚聚氧乙烯醚，搅拌均匀，即得清除液。 

Claims (5)

1.一种解除钻井液加重剂堵塞的清除液，由以下组分按重量百分比组成：甲烷基磺酸衍生物5-10%，异抗坏血酸2-5%，非离子表面活性剂0.05-0.1%，缓蚀剂0.1-0.5%，其余为水。
2.如权利要求1所述的解除钻井液加重剂堵塞的清除液，其特征在于，所述甲烷基磺酸衍生物是指氨基甲烷磺酸、甲烷磺酸乙酯、甲烷磺酸甲酯或其混合物。
3.如权利要求1所述的解除钻井液加重剂堵塞的清除液，其特征在于，所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、二壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚或其混合物。
4.如权利要求1所述的解除钻井液加重剂堵塞的清除液，其特征在于，所述缓蚀剂为丙炔醇、甲基丁炔醇、己炔醇或其混合物。
5.如权利要求3所述的解除钻井液加重剂堵塞的清除液，其特征在于，所述脂肪醇聚氧乙烯醚的结构式为RO-（CH2CH2O）n-H，R为C原子数12-14的烷基，n=4-5。
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