CN105131922B - 修井作业用井壁抗压稳定剂及其应用方法 - Google Patents

Abstract

一种修井作业用井壁抗压稳定剂及其应用方法，井壁抗压稳定剂由以下重量份的组分混合组成：铝矿石粉20‑30，钠土30‑40，黄原胶5‑9，木质纤维粉32‑44，复合聚合物5‑10，交联剂0.5‑1；使用时在淡水或海水中加入所述井壁抗压稳定剂充分混合并熟化后即可形成暂堵液，且所述暂堵液中井壁抗压稳定剂浓度控制在6‑10%。本井壁抗压稳定剂能够使洗井液或压井液的抗渗透性能大大提高，抗压强度可达到8 Mpa以上（室内实验达到16 Mpa以上），能有效地阻止作业洗井液及其滤液向地层深处渗漏，使地层与洗井液完全隔离实现零滤失作业，有效地保护油气层。

Description

修井作业用井壁抗压稳定剂及其应用方法

技术领域

本发明涉及石油生产开发技术领域，具体涉及一种作业修井中防止洗井液或压井液渗漏的井壁抗压稳定剂及其应用方法。

背景技术

石油开发是靠众多的采油井和注水井来完成的，仅山东胜利油田就投入开发68个油气田，有油井20000多口，注水井近8000口。因地质原因或工程原因造成油井不能正常生产的数量占有相当的比例，因此修井作业不仅数量多任务繁重而且有的油井修井难度大、修井周期长。在修井作业中的第一步就是洗井和压井，目的是防止油层中的油气喷出井筒污染地面或海洋，同时也是保护油层能量和保证修井作业正常进行的必要条件。

老油田经长期生产造成油层压力降低是很正常的现象，有的油田由于高速开采的原因压力降低的幅度很大，可达到百分之三十甚至更多（对比原始地层压力）。在修井洗井时洗井液漏失量很大，造成油层污染和损伤，严重影响修井质量和油井后续的生产能力。因此必须采取暂堵措施防止入井液漏失才能减少对油层的伤害和修井工程的正常施工。目前现场多采用颗粒暂堵剂进行暂堵，这种方法存在如下几个问题:1 颗粒暂堵是根据油层孔隙的中值来确定颗粒尺寸的大小及组合比例，如果某井具有多个层同时生产，那麽这个尺寸只能以其中一个层的数据为参考，其它层是无法兼顾的，这种方法对多层油井来说具有明显的不适应性。2 这种堵剂在施工完成后大多需要采取解堵措施，但很完全的解堵是不能实现的，同时也增加了修井成本和工作量，如果是海上油田有些措施是限制使用的。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种防漏失性能效果好的修井作业用的暂堵剂及及其使用方法，实现修井作业对油层基本无伤害以确保修井后的油井最佳的生产效果。

本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种防漏失性能效果好的修井作业用井壁抗压稳定剂及其应用方法，来解决修井洗井时洗井液漏失量很大，造成油层污染和损伤的问题。

首先，本发明给出修井作业用井壁抗压稳定剂的技术方案：由以下重量份的组分混合组成：铝矿石粉20-30， 钠土30-40，黄原胶5-9，木质纤维粉32-44，复合聚合物5-10，交联剂0.5-1；所述复合聚合物为生物聚合物XC与丙烯酰胺、聚丙烯酰胺或者羧甲基纤维素钠三者任意一种按照重量比3：1-1.5复配的混合物；所述交联剂为二乙烯基苯、四丙基溴化铵的混合物，二者重量比为1：0.7-1.5。

复合聚合物选用生物聚合物XC和另外三种（即丙烯酰胺、聚丙烯酰胺或者羧甲基纤维素钠）任一种复配即可，生物聚合物XC是一种由黄原杆菌类作用于碳水化合物而生成的高分子链多糖聚合物，相对分子质量为(1～5)×10⁶，是新发展起来的有机处理剂。其特点是有较多的支链,上有丰富的羟基(一OH),也称多羟基聚合物。作为处理剂既有很好的提黏作用和降失水作用及优良的剪切稀释作用。在水井钻探中使用对油层渗透率损害小，并且对海水、盐水具有较高的耐抗性。

进一步优选为，所述铝矿石粉含铝量不低于60%，其由铝矿石经焚烧后用球磨机粉碎得到,主要成分为氧化铝及少量长石和二氧化硅。

进一步优选为，所述钠土选择为凹凸棒土或钠基膨润土，使用前需经过烘干粉碎处理为粉状。

进一步优选为，木质纤维粉为核桃壳粉或由木浆或棉花浆制成的纤维。

进一步优选为，所述聚丙烯酰胺选择为分子量为1800万的聚丙烯酰胺。

进一步优选为，所述铝矿石粉、钠土、木质纤维粉均应处理控制粒径为100目。

接着给出上述修井作业用井壁抗压稳定剂的应用方法，即在淡水或海水中加入所述井壁抗压稳定剂充分混合并熟化后即可形成暂堵液，且所述暂堵液中井壁抗压稳定剂的质量浓度控制在6-10%。暂堵液可以与现有常规洗井液、压井液（通常是水）配合分别实现洗井、压井作业。

进一步优选为，配置暂堵液时还加入黏土稳定剂氯化钾，所述黏土稳定剂占暂堵液的质量百分比为0.3-0.5%。

进一步优选为，所述熟化时间为20-40分钟。

本发明所公开的井壁抗压稳定剂其作用原理是可在生产油层的浅层表面浓集形成活性超低渗透封堵胶束膜，是一种利用独特界面化学逐步封堵机理，当作业洗井液渗入油层孔喉时即可形成很薄的滤饼，随着渗透深度增加其封堵膜的厚度也增加，封堵压力同步增加，抗压强度可达到8 Mpa以上（室内实验达到16 Mpa以上），能有效地阻止作业洗井液及其滤液向地层深处渗漏，使地层与洗井液完全隔离实现零滤失作业，有效地保护油气层。

由于这种封堵是成膜封堵机理，可以同时使油井中多个油气层得到保护，实现了同一配方就能有效封堵不同渗透性的多个生产层，实现多油层、长井段保护储层的效果。

本井壁抗压稳定剂的另一重要特点：防渗漏作业洗井液封堵膜形成位于油层浅层表面上，没有渗入油层深处，只要形成压力反转，反向压力达到0.4兆帕左右封堵膜就会被顺利排出，无需采取其它解堵措施即可恢复油层良好的渗透性，渗透率恢复值90%以上。

许多油井由于出砂都采取滤纱管防砂生产技术，滤砂网孔径规格大多是150微米，为确保滤砂网的强度及滤砂效果而采用多层叠加。因此井壁抗压稳定剂配制的洗井压井液不仅需要对油层具有很好的封堵抗压性还必须能顺利通过滤纱管。本井壁抗压稳定剂适应温度在105摄氏度以内，该材料无毒无腐蚀性不易燃，配制方便，施工安全。

附图说明

图1是井壁抗压稳定剂的现场施工流程示意图；

图中： A－洗井液罐，B－压井液罐，C－配液罐（药剂罐），D－阀门总汇，E－高压泵。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明，其中实施例1-6中木质纤维粉选择为核桃壳粉；生物聚合物XC与丙烯酰胺、聚丙烯酰胺或者羧甲基纤维素钠三者任意一种按照重量比3：1-1.5复配的混合物，聚丙烯酰胺选择为分子量为1800万的聚丙烯酰胺；铝矿石粉、钠土、木质纤维粉均经处理控制粒径为100目。

实施例1

一种修井作业用井壁抗压稳定剂，由以下组分组成：铝矿石粉2000g、钠土3000g、黄原胶700g、木质纤维粉3500g、复合聚合物700g、交联剂1000g。经搅拌40分钟即为成品。

实施例2

一种修井作业用井壁抗压稳定剂，由以下组分组成：铝矿石粉2500g、钠土2500g、黄原胶700g、木质纤维粉3500g、复合聚合物700g、交联剂1000g。经搅拌40分钟即为成品。

实施例3

一种修井作业用井壁抗压稳定剂，由以下组分组成：铝矿石粉2500g、钠土2700g、黄原胶900g、木质纤维粉3300g、复合聚合物500g、交联剂1000g。经搅拌40分钟即为成品。

实施例4

一种修井作业用井壁抗压稳定剂，由以下组分组成：铝矿石粉2200g、钠土3200g、黄原胶800g、木质纤维粉3000g、复合聚合物700g、交联剂50g。经搅拌40分钟即为成品。

实施例5

一种修井作业用井壁抗压稳定剂，由以下组分组成：铝矿石粉2000g、钠土4000g、黄原胶500g、木质纤维粉4400g、复合聚合物500g、交联剂50g。经搅拌40分钟即为成品。

实施例6

一种修井作业用井壁抗压稳定剂，由以下组分组成：铝矿石粉3000g、钠土3000g、黄原胶900g、木质纤维粉3200g、复合聚合物100g、交联剂100g。经搅拌40分钟即为成品。

实施例7

将实施例1-6中配制的井壁抗压稳定剂用海水或其他洗井液按重量比配制成10%的暂堵液，配合现场常规应用的洗井液、压井液，在浅海油井CB-1F××顺利完成施工，现场最大压力差6.2兆帕（地层压力与管柱液体压力之差），入井液无渗漏。

实施例8

将实施例1-6中配制的井壁抗压稳定剂用海水或其他洗井液按重量比配制成8 %的暂堵液，配合现场常规应用的洗井液、压井液，在浅海油井CB××顺利完成施工，现场最大压力差5.5兆帕（地层压力与管柱液体压力之差），入井液无渗漏。

实施例9

将实施例1-6中配制的井壁抗压稳定剂用海水或其他洗井液按重量比配制成6 %的暂堵液，配合现场常规应用的洗井液、压井液，在浅海油井CB-11B××顺利完成施工，现场最大压力差4.8兆帕（地层压力与管柱液体压力之差），入井液无渗漏。

实施例10

将实施例1-6中配制的井壁抗压稳定剂用普通净化淡水配制成10%的暂堵液，配合现场常规应用的洗井液、压井液，在陆地3100米深油井SH×××顺利完成施工，现场最大压力差9.1兆帕（地层压力与管柱液体压力之差），入井液无渗漏。

实施例11

将实施例1-6中配制的井壁抗压稳定剂用净化淡水配制成8%的暂堵液，配合现场常规应用的洗井液、压井液，在陆地2300米深油井PN×××顺利完成施工，现场最大压力差6.0兆帕（地层压力与管柱液体压力之差），入井液无渗漏。

实施例12

将实施例1-6中配制的井壁抗压稳定剂用净化海水配制成6%的暂堵液，配合现场常规应用的洗井液、压井液，在陆地1700米深油井HR×××顺利完成施工，现场最大压力差4.7兆帕（地层压力与管柱液体压力之差），入井液无渗漏。

实施例13

以下给出井壁抗压稳定剂的具体施工方法：

暂堵液的现场配制；根据油井深度确定暂堵液的配制量，通常配制20立方米左右。首先准备好20方经过滤的海水或深井水（陆地油井可用净化淡水），按设计浓度计算井壁抗压稳定剂的干粉重量。然后启动循环搅拌装置并将干粉逐渐加入水中，直至全部加入形成均匀稀胶体，捞出样品经目测胶体均匀没有结团鱼眼块为合格，搅拌不停，熟化40分以上即可应用。

作业开始洗井时即可用配制好的胶液5至10立方米作为前置液（封堵地层）入井后续常规洗井液洗井，洗井达标后再注入5至10立方米作为压井液，然后按作业程序开展工作。

在修井过程中入井液的少量损失是正常的，可以用稀胶体随时补充。

修井完成后即可开井生产，无需任何解堵措施，该胶体为中性无腐蚀性等危害。

本发明所公开的井壁抗压稳定剂其作用原理是可在生产油层的浅层表面浓集形成活性超低渗透封堵胶束膜，是一种利用独特界面化学逐步封堵机理，当作业洗井液渗入油层孔喉时即可形成很薄的滤饼，随着渗透深度增加其封堵膜的厚度也增加，封堵压力同步增加，抗压强度可达到8 Mpa以上（室内实验达到16 Mpa以上），能有效地阻止作业洗井液及其滤液向地层深处渗漏，使地层与洗井液完全隔离实现零滤失作业，有效地保护油气层。

由于这种封堵是成膜封堵机理，可以同时使油井中多个油气层得到保护，实现了同一配方就能有效封堵不同渗透性的多个生产层，实现多油层、长井段保护储层的效果。

该材料的另一重要特点：防渗漏作业洗井液封堵膜形成位于油层浅层表面上，没有渗入油层深处，只要形成压力反转，反向压力达到0.4兆帕左右封堵膜就会被顺利排出，无需采取其它解堵措施即可恢复油层良好的渗透性，渗透率恢复值90%以上。

许多油井由于出砂都采取滤纱管防砂生产技术，滤砂网孔径规格大多是150微米，为确保滤砂网的强度及滤砂效果而采用多层叠加。因此井壁抗压稳定剂－III型配制的洗井压井液不仅需要对油层具有很好的封堵抗压性还必须能顺利通过滤纱管。

本材料适应温度在105摄氏度以内，该材料无毒无腐蚀性不易燃，配制方便，施工安全。

Claims (8)

1.一种修井作业用井壁抗压稳定剂，其特征在于，由以下重量份的组分混合组成：铝矿石粉20-30， 钠土30-40，黄原胶5-9，木质纤维粉32-44，复合聚合物5-10，交联剂0.5-1；所述复合聚合物为黄原胶与丙烯酰胺、聚丙烯酰胺或者羧甲基纤维素钠三者任意一种按照重量比3：1-1.5复配的混合物；所述交联剂为二乙烯基苯、四丙基溴化铵的混合物，二者重量比为1：0.7-1.5。

2.根据权利要求1所述的修井作业用井壁抗压稳定剂，其特征在于，所述铝矿石粉含铝量不低于60%。

3.根据权利要求1所述的修井作业用井壁抗压稳定剂，其特征在于，所述木质纤维粉为核桃壳粉。

4.根据权利要求1所述的修井作业用井壁抗压稳定剂，其特征在于，所述聚丙烯酰胺为分子量为1800万的聚丙烯酰胺。

5.根据权利要求1-4任一所述的修井作业用井壁抗压稳定剂，其特征在于，所述铝矿石粉、钠土、木质纤维粉均应处理控制粒径为100目。

6.权利要求1-5任一所述的修井作业用井壁抗压稳定剂的应用方法，其特征在于，在淡水或海水中加入所述井壁抗压稳定剂充分混合并熟化后即可形成暂堵液，且所述暂堵液中井壁抗压稳定剂的质量浓度控制在6-10%。

7.根据权利要求6所述的修井作业用井壁抗压稳定剂的应用方法，其特征在于，所述熟化时间为20-40分钟。

8.根据权利要求6所述的修井作业用井壁抗压稳定剂的应用方法，其特征在于，配置暂堵液时还加入黏土稳定剂氯化钾，所述黏土稳定剂占暂堵液的质量百分比为0.3-0.5%。