CN106318352A - 驱油型冲洗隔离液及制备方法 - Google Patents

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刘秀军
郭琮琮
雷妍
曹乐陶
韩毅
时永会
吴晋波
丁艳霞
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Abstract

本发明公开了一种驱油型冲洗隔离液及制备方法，包括清洗液100份，瓜尔胶1～5份，加重剂100～400份；清洗液包括：十二烷基二甲基甜菜碱2％～25％，十八烷基甲苯磺酸钠2％～20％，壬基酚聚氧乙烯醚5％～25％，糠醛0.1％～15％，木质素磺酸钠0.5％～10％，丁基羟基茴香醚0.3％～5％，余量为清水；按以上比例配置得到驱油型冲洗隔离液，该冲洗隔离液密度可达2.4g/cm3；140℃下对油基钻井液冲洗效率可达90％以上；与水泥浆、油基钻井液相容性良好。

Description

驱油型冲洗隔离液及制备方法
技术领域
本发明涉及固井前置液技术，尤其是一种在低环空上返速、中温条件下冲洗隔离油基钻井液的冲洗隔离液及其制备方法。
背景技术
冲洗隔离液用于固井作业中，主要作用是冲洗套管上的泥饼、钻井液，隔离钻井液和水泥浆。冲洗隔离液应能在常温及高温条件下对钻井液和水泥浆都具有良好的相容性，对套管无腐蚀作用，滤失量可控。对水泥浆的固相稠化时间、胶凝强度、悬浮作用和失水等无不良影响。
冲洗隔离液必须可以做到有效的稀释和分散钻井液，防止絮凝。冲刷钻井液或疏松泥饼，提高水泥和它们之间的胶结强度。改善钻井液的流动性，增强水泥浆的紊流效果，提高顶替效率。冲洗隔离液需具有紊流冲刷效能，不仅可以平面驱替钻井液，而且可以抑制钻井液偏流，产生高径向速度，进一步提高对井壁和套管的冲蚀。它还需具有接近牛顿型流体的特性，稠度系数、流型指数、塑性粘度以及屈服值均能满足以较低临界速度达到紊流状态。国外对冲洗隔离液的研究在70年代初发展迅速。国内直至80年代才开始有了对于冲洗隔离液的针对性的研究。使用油基钻井液可以极大的降低钻井摩阻，但由于亲油界面与水泥环界面胶结强度极低，极易产生钻井界面与固井水泥环存在严重的不相容性。因此推进冲洗隔离液体系的研究对固井质量意义重大。
现有前置液常分为冲洗液和隔离液两部分，对整体冲洗隔离液的研究较少。同时现有前置液体系多针对某区块的井或油田，不具有普遍应用意义。现有冲洗隔离液的密度控制范围小，不能很好的针对不同密度的钻井液。抗高温性差则表现为在井底循环温度、压力较高时，冲洗隔离液的粘度会急剧下降，使浆体的悬浮性能变差从而发生环空堵塞。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服背景技术中现有清洗油基钻井液的局限性，提供了一种驱油型冲洗隔离液及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种驱油型冲洗隔离液，包括以下质量份数的成分：
清洗液 100份
瓜尔胶 1～5份
加重剂 100～400份
所述清洗液的配比，包括以下质量百分比的成分：
余量水。
所述壬基酚聚氧乙烯醚结构式为C15H23O(CH2CH2O)nH，分子中n为2～6。
所述加重剂为重晶石和铁矿粉复配而成，按重量比为重晶石：铁矿粉＝4:1。
上述的驱油型冲洗隔离液的制备方法，包括以下步骤：
(1)清洗液制备：按质量配比称取原料，将十二烷基二甲基甜菜碱、十八烷基甲苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚以及木质素磺酸钠分别溶于水，搅拌均匀；将丁基羟基茴香醚融于糠醛；将各组分混合搅拌5～10min；
(2)冲洗隔离液制备：按质量份数称取原料，向100份清洗液中加入1～5份瓜尔胶，搅拌30min；按4:1的比例加入重晶石与铁矿粉的复配体系100-400份，高速搅拌混合15min，得到驱油型冲洗隔离液。
本发明的有益效果是：制备工艺简单，成本低，具有冲洗和隔离两大作用，可以在低环空上返速(0.4m/s)以及中温(140℃)条件下具有很好的冲洗效果,密度可调范围宽，悬浮稳定性强，具有广泛的实用性。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
本发明的驱油型冲洗隔离液，包括以下质量份数的成分：
清洗液 100份
瓜尔胶 1～5份
加重剂 100～400份
所述清洗液的配比，包括以下质量百分比的成分：
余量水。
所述壬基酚聚氧乙烯醚结构式为C15H23O(CH2CH2O)nH，分子中n为2～6。
所述加重剂为重晶石和铁矿粉复配而成，按重量比为重晶石：铁矿粉＝4:1。
上述的驱油型冲洗隔离液的制备方法，包括以下步骤：
(1)清洗液制备：按质量配比称取原料，将十二烷基二甲基甜菜碱、十八烷基甲苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚以及木质素磺酸钠分别溶于水，搅拌均匀；将丁基羟基茴香醚融于糠醛；将各组分混合搅拌5～10min；
(2)冲洗隔离液制备：按质量份数称取原料，向100份清洗液中加入1～5份瓜尔胶，搅拌30min；按4:1的比例加入重晶石与铁矿粉的复配体系100-400份，高速搅拌混合15min，得到驱油型冲洗隔离液。
按上述方法配置出四种冲洗隔离液，对这四种冲洗隔离液进行悬浮稳定性能测试，结果见表1。结果表明冲洗隔离液在1.4～2.4g/cm3可调，在常温及高温条件下静置18h后上下层密度差小于0.05g/cm3,具有良好的悬浮稳定性。
对密度为2.40g/cm3的驱油型冲洗隔离液进行与油基钻井液、水泥浆流变相容性能测试，结果见表2、表3。结果表明冲洗隔离液与油基钻井液和水泥浆分别具有良好的流变相容性。
表1不同密度的冲洗隔离液不同温度条件下悬浮稳定性试验数据表
表2密度为2.40g/cm3的冲洗隔离液与油基钻井液流变相容性试验数据表
表3密度为2.40g/cm3的冲洗隔离液与水泥浆液流变相容性试验数据表
实施例1
以100重量份计，将5份十二烷基二甲基甜菜碱、6.8份十八烷基甲苯磺酸钠、6.8份壬基酚聚氧乙烯醚以及1份木质素磺酸钠分别溶于78.6份水，搅拌均匀；将0.3份丁基羟基茴香醚融于1.5份糠醛；将各组分混合搅拌10min，得到清洗液。向100份清洗液中加入1份瓜尔胶，搅拌30min。按4:1的比例加入重晶石与铁矿粉的复配体系100份，高速搅拌混合15min，得到密度为1.48g/cm3的驱油型冲洗隔离液。
考察冲洗隔离液的冲洗效果：(1)将六速旋转粘度计外筒取下，称其重量为W0g。(2)将六速旋转粘度计外筒浸入油基泥浆中，使液面达到外转筒35-40mm处，以200r/min的转速(相当于环空上返速为0.426m/s)旋转5min后，取出称其重量W1g。(3)将粘有油基泥浆的外筒放入盛有冲洗液的样品杯中，以600r/min的转速旋转5min后，取出称其重量W2g。
常温下针对高密度油基钻井液(ρ＝2.04g/cm3)的冲洗效率达98％。
实施例2
以100重量份计，将7份十二烷基二甲基甜菜碱、10份十八烷基甲苯磺酸钠、10份壬基酚聚氧乙烯醚以及2份木质素磺酸钠分别溶于67.4份水，搅拌均匀；将0.6份丁基羟基茴香醚融于3份糠醛；将各组分混合搅拌10min，得到清洗液。向100份清洗液中加入3份瓜尔胶，搅拌30min。按4:1的比例加入重晶石与铁矿粉的复配体系400份，高速搅拌混合15min，得到密度为2.40g/cm3的驱油型冲洗隔离液。
120℃、140℃条件下针对高密度油基钻井液(ρ＝2.04g/cm3)的冲洗效率均达99％。
综上所述，本发明的内容并不局限在上述的实施例中，相同领域内的有识之士可以在本发明的技术指导思想之内可以轻易提出其他的实施例，但这种实施例都包括在本发明的范围之内。

Claims (4)

1.一种驱油型冲洗隔离液，其特征在于，包括以下质量份数的成分：
清洗液 100份
瓜尔胶 1～5份
加重剂 100～400份
所述清洗液的配比，包括以下质量百分比的成分：
2.根据权利要求1所述的驱油型冲洗隔离液，其特征在于，所述壬基酚聚氧乙烯醚结构式为C15H23O(CH2CH2O)nH，分子中n为2～6。
3.根据权利要求1所述的驱油型冲洗隔离液，其特征在于，所述加重剂为重晶石和铁矿粉复配而成，按重量比为重晶石：铁矿粉＝4:1。
4.一种如权利要求1所述的驱油型冲洗隔离液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)清洗液制备：按质量配比称取原料，将十二烷基二甲基甜菜碱、十八烷基甲苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚以及木质素磺酸钠分别溶于水，搅拌均匀；将丁基羟基茴香醚融于糠醛；将各组分混合搅拌5～10min；
(2)冲洗隔离液制备：按质量份数称取原料，向100份清洗液中加入1～5份瓜尔胶，搅拌30min；按4:1的比例加入重晶石与铁矿粉的复配体系100-400份，高速搅拌混合15min，得到驱油型冲洗隔离液。
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