CN106479464A - 一种适用于低渗透油藏的暂堵型高温压井液及制备方法 - Google Patents

一种适用于低渗透油藏的暂堵型高温压井液及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种适用于低渗透油藏的暂堵型高温压井液及制备方法，它由无机盐溶液和添加剂组成，所述的无机盐溶液由淡水：氯化钙：溴化钙＝300:130～252:0～120质量分配比组成；所述的添加剂由占无机盐溶液质量分的如下原料构成：1.4～1.6％的抗高温缓蚀剂、0.9～1.1％的稳定剂、0.1～0.15％的表面活性剂、1～1.5％的超低渗透剂、1.9～2.1％的抗高温改性淀粉类降滤失剂、3～5％的暂堵材料、0.1～0.3％的抗温增粘提切剂或3～6％的低聚类增稠剂、1～1.5％的液态油溶液暂堵剂或1～2％的低荧光磺化沥青。

Description

一种适用于低渗透油藏的暂堵型高温压井液及制备方法
技术领域
本发明涉及一种适用于低渗透油藏的密度在1.4g/cm3～1.6g/cm3之间的暂堵型高温压井液。
背景技术
目前常用的暂堵型压井液一般由基液(清水或盐水)、增粘剂(聚合物)、桥堵剂(酸溶、水溶和油溶)等组成。其优点是：滤液和固相侵入量低，对循环线路的清洗要求低，适用于取水较难的陆地油田，特别是缺水油田。但暂堵型高温高密度压井液体系研发存在以下难点：加重材料悬浮稳定性问题，无粘土相抗高温聚合物降滤失剂缺乏，可解堵暂堵剂刚性颗粒粒径优化及填充材料优选。本发明针对暂堵型压井液技术难题，通过抗温增粘提切剂、抗温降滤失剂优选，碳酸钙加重剂粒径级配优化，研制出一种适用于低渗透油藏的暂堵型高温压井液。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足，目的之一是提供一种适用于低渗透油藏的暂堵型高温压井液，该压井液是利用与岩石孔喉配伍的超细碳酸钙对储层进行暂堵防漏，实现压井、保护储层的目的；目的之二是提供该适用于低渗透油藏的暂堵型高温压井液的使用方法。
本发明的目的之一可通过如下技术措施来实现：
该适用于低渗透油藏的暂堵型高温压井液由无机盐溶液和添加剂组成：
所述的无机盐溶液由淡水：氯化钙：溴化钙＝300:130～252:0～120质量分配比组成；
所述的添加剂由占无机盐溶液质量分的如下原料构成：
1.4～1.6％的抗高温缓蚀剂、0.9～1.1％的稳定剂、0.1～0.15％的表面活性剂、1～1.5％的超低渗透剂、1.9～2.1％的抗高温改性淀粉类降滤失剂、3～5％的暂堵材料、0.1～0.3％的抗温增粘提切剂或3～6％的低聚类增稠剂、1～1.5％的液态油溶液暂堵剂或1～2％的低荧光磺化沥青。
本发明的目的之一还可通过如下技术措施来实现：
所述抗高温缓蚀剂为双咪季铵盐，咪唑啉类、杂环化合物。
所述稳定剂为亚硫酸钠，磺化酚醛树脂及其改性物、铬酸盐类。
所述液态油溶液暂堵剂为磺化沥青、多聚醛、油溶性树脂类。
所述超低渗透剂为硅氧烷聚氧乙烯醚、醇醚磷酸酯、琥珀酸盐。
所述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸甘油酯、聚山梨酯。
所述低聚类增稠剂为聚氨酯类增稠剂、聚丙烯酸酯增稠剂。
所述抗温增粘提切剂为改性纤维素、正电胶、耐温耐盐型聚丙烯酰胺。
所述暂堵材料为碳酸钙，该碳酸钙的粒径为1～50μm。
按照质量百分配比加入各种添加剂：抗高温缓蚀剂双咪季铵盐，提高该压井液缓蚀性能；亚硫酸钠作为稳定剂；表面活性剂；抗温增粘提切剂或者低聚类增稠剂，提高压井液粘度增强对碳酸钙的携带能力；抗高温改性淀粉类降滤失剂、液态油溶液暂堵剂和低荧光磺化沥青，在三种降滤失剂共同作用下防止压井液大量滤失；超低渗透剂是一种两性高分子材料，能够在岩石表面形成薄膜，起到暂堵和降滤失的作用；超细碳酸钙为主要暂堵材料，起到暂堵储层，降低滤失，保护储层的目的。
压井液性能：
密度：1.41g/cm3，缓速率：0.1938g/m2·h，表面张力：33.8mN/m，放置10天压井液性能不变。
表1密度1.41g/cm3暂堵型高温压井液老化前后性能对比
本发明的目的之二可通过如下技术措施来实现：
该方法按以下步骤：
(1)确定碳酸钙粒径级配，利用压汞实验分析目标区块岩样孔渗结构参数，依据孔渗结构参数分析结果，将储层孔隙连续分布特征离散化处理，根据表1调整碳酸钙级配配方，使复配后碳酸钙粒径分布与离散化处理的孔隙分布相近；
表1不同目数碳酸钙粒径对照表
碳酸钙目数 粒径(μm)
10000 1.3
5000 2.6
2000 6.5
1000 13
800 18
600 23
500 25
400 38
300 48
(2)根据所需压井液密度制备无机盐溶液，取氯化钙和/或溴化钙按照淡水：氯化钙：溴化钙＝300:130～252:0～120质量分配比溶解在水中，制成无机盐溶液；然后加入如下原料，占无机盐溶液质量分：
1.4～1.6％的抗高温缓蚀剂、0.9～1.1％的稳定剂和0.1～0.15％的表面活性剂，待溶解后，继续加入1～1.5％的超低渗透剂、1.9～2.1％的抗高温改性淀粉类降滤失剂、0.1～0.3％的抗温增粘提切剂或3～6％的低聚类增稠剂、1～1.5％的液态油溶液暂堵剂或1～2％的低荧光磺化沥青，充分搅拌后，再加入3～5％的暂堵材料。
表2无机盐溶液密度范围
无机盐类型 盐水密度g/cm3
NaCl 1.0～1.198
KCl 1.0～1.156
NaCl+KCl 1.141～1.212
CaCl2 1.0～1.498
CaBr2 1.0～1.497
Cacl2+CaBr2 1.4～1.6
本发明是研制一种适用于低渗透油藏的暂堵型高温压井液，该压井液是利用与岩石孔喉配伍的超细碳酸钙对储层进行暂堵防漏，实现压井、保护储层的目的。其主要成分有超细碳酸钙、无机盐、抗高温增粘剂、抗高温降滤失剂、稳定剂、缓蚀剂和淡水等。该压井液能够达到以下指标：
该暂堵型压井液密度范围1.4～1.6g/cm3，抗温达140℃，在140℃下老化16小时后，API失水15mL，缓速率0.20g/m2·h，密度保持不变，性能稳定10天，适合于地层温度在140℃以下，地层压力系数在1.4～1.6之间的低渗透油藏。
本发明克服暂堵型压井液悬浮稳定性差，高温滤失量大的缺点，研发的暂堵型压井液抗温达140℃，在140℃下老化16小时后，API失水15mL，缓速率0.20g/m2·h，密度保持不变，性能稳定10天，适合于地层温度在140℃以下，地层压力系数在1.4～1.6之间的低渗透油藏。因该类型压井液滤液和固相侵入量低，对循环线路的清洗要求低，适用于取水较难的陆上油田，特别是缺水油田，能够缓解此类油田对水资源依赖。
具体实施方式
实施例1：
取淡水300公斤，加入130公斤氯化钙，充分溶解后，再加入1.6公斤双咪季铵盐、0.1公斤烷基酚聚氧乙烯醚OP-10、1.1公斤亚硫酸钠，待溶解后，继续加入0.1公斤改性纤维素、2.1公斤的抗高温改性淀粉类降滤失剂、1公斤的磺化沥青、1.5公斤的硅氧烷聚氧乙烯醚，充分搅拌后，再加入3公斤级配碳酸钙，搅拌均匀。
实施例2：
取淡水300公斤，加入252公斤氯化钙，充分溶解后，再加入1.4公斤双咪季铵盐、0.15公斤烷基酚聚氧乙烯醚OP-10、0.9公斤亚硫酸钠，待溶解后，继续加入0.3公斤改性纤维素、1.9公斤的抗高温改性淀粉类降滤失剂、1.5公斤的磺化沥青、1公斤的硅氧烷聚氧乙烯醚，充分搅拌后，再加入5公斤级配碳酸钙，搅拌均匀。
实施例3：
取淡水300公斤，加入190公斤氯化钙，充分溶解后，再加入1.5公斤双咪季铵盐、0.12公斤烷基酚聚氧乙烯醚OP-10、1.0公斤亚硫酸钠，待溶解后，继续加入0.2公斤改性纤维素、2.0公斤的抗高温改性淀粉类降滤失剂、1.2公斤的磺化沥青、1.2公斤的硅氧烷聚氧乙烯醚，充分搅拌后，再加入4公斤级配碳酸钙，搅拌均匀。
实施例4：
密度为1.40g/cm3的暂堵型高温压井液的配制。
取淡水300公斤，加入130公斤氯化钙和120公斤溴化钙，充分溶解后，再加入1.6公斤双咪季铵盐、0.1公斤烷基酚聚氧乙烯醚OP-10、1.1公斤亚硫酸钠，待溶解后，继续加入0.1公斤改性纤维素、2.1公斤的抗高温改性淀粉类降滤失剂、1公斤的磺化沥青、1.5公斤的硅氧烷聚氧乙烯醚，充分搅拌后，再加入3公斤级配碳酸钙，搅拌均匀。
实施例5：
取淡水300公斤，加入252公斤氯化钙和120公斤溴化钙，充分溶解后，再加入1.4公斤双咪季铵盐、0.15公斤烷基酚聚氧乙烯醚OP-10、0.9公斤亚硫酸钠，待溶解后，继续加入0.3公斤改性纤维素、1.9公斤的抗高温改性淀粉类降滤失剂、1.5公斤的磺化沥青、1公斤的硅氧烷聚氧乙烯醚，充分搅拌后，再加入5公斤级配碳酸钙，搅拌均匀。
实施例6：
取淡水300公斤，加入190公斤氯化钙和120公斤溴化钙，充分溶解后，再加入1.5公斤双咪季铵盐、0.12公斤烷基酚聚氧乙烯醚OP-10、1.0公斤亚硫酸钠，待溶解后，继续加入0.2公斤改性纤维素、2.0公斤的抗高温改性淀粉类降滤失剂、1.2公斤的磺化沥青、1.2公斤的硅氧烷聚氧乙烯醚，充分搅拌后，再加入4公斤级配碳酸钙，搅拌均匀。
实施例7：
取淡水300公斤，加入130公斤氯化钙和60公斤溴化钙，充分溶解后，再加入1.6公斤双咪季铵盐、0.1公斤烷基酚聚氧乙烯醚OP-10、1.1公斤亚硫酸钠，待溶解后，继续加入0.1公斤改性纤维素、2.1公斤的抗高温改性淀粉类降滤失剂、1公斤的磺化沥青、1.5公斤的硅氧烷聚氧乙烯醚，充分搅拌后，再加入3公斤级配碳酸钙，搅拌均匀。
实施例8：
取淡水300公斤，加入252公斤氯化钙和60公斤溴化钙钙，充分溶解后，再加入1.4公斤双咪季铵盐、0.15公斤烷基酚聚氧乙烯醚OP-10、0.9公斤亚硫酸钠，待溶解后，继续加入0.3公斤改性纤维素、1.9公斤的抗高温改性淀粉类降滤失剂、1.5公斤的磺化沥青、1公斤的硅氧烷聚氧乙烯醚，充分搅拌后，再加入5公斤级配碳酸钙，搅拌均匀。
实施例9：
取淡水300公斤，加入190公斤氯化钙和60公斤溴化钙，充分溶解后，再加入1.5公斤双咪季铵盐、0.12公斤烷基酚聚氧乙烯醚OP-10、1.0公斤亚硫酸钠，待溶解后，继续加入0.2公斤改性纤维素、2.0公斤的抗高温改性淀粉类降滤失剂、1.2公斤的磺化沥青、1.2公斤的硅氧烷聚氧乙烯醚，充分搅拌后，再加入4公斤级配碳酸钙，搅拌均匀。
实施例10：
用3公斤的低聚类增稠剂分别替代0.1公斤的改性纤维素、0.2公斤的改性纤维素、0.3公斤的改性纤维素，其他分别同实施例1-9。
实施例11：
用6公斤的低聚类增稠剂分别替代0.1公斤的改性纤维素、0.2公斤的改性纤维素、0.3公斤的改性纤维素，其他分别同实施例1-9。
实施例12：
用1公斤的低荧光磺化沥青分别替代1公斤的磺化沥青、1.2公斤的磺化沥青、1.5公斤的磺化沥青，其他分别同实施例1-11。
实施例13：
用2公斤的低荧光磺化沥青分别替代1公斤的磺化沥青、1.2公斤的磺化沥青、1.5公斤的磺化沥青，其他分别同实施例1-11。
实施例14：
用咪唑啉类替代双咪季铵盐，其他分别同实施例1-13。
实施例15：
用杂环化合物替代双咪季铵盐，其他分别同实施例1-13。
实施例16：
用磺化酚醛树脂及其改性物替代亚硫酸钠，其他分别同实施例1-15。
实施例17：
用铬酸盐类替代亚硫酸钠，其他分别同实施例1-15。
实施例18：
用多聚醛替代磺化沥青，其他分别同实施例1-1。
实施例19：
用油溶性树脂类替代磺化沥青，其他分别同实施例1-17。
实施例20：
用醇醚磷酸酯替代硅氧烷聚氧乙烯醚，其他分别同实施例1-19。
实施例21：
用琥珀酸盐替代硅氧烷聚氧乙烯醚，其他分别同实施例1-19。
实施例22：
用脂肪酸甘油酯替代烷基酚聚氧乙烯醚OP-10，其他分别同实施例1-21。
实施例23：
用聚山梨酯替代烷基酚聚氧乙烯醚OP-10，其他分别同实施例1-21。
实施例24：
用聚丙烯酸酯增稠剂替代聚氨酯类增稠剂，其他分别同实施例1-23。
实施例25：
用正电胶替代改性纤维素，其他分别同实施例1-24。
实施例26：
用耐温耐盐型聚丙烯酰胺替代改性纤维素，其他分别同实施例1-24。

Claims (10)

1.一种适用于低渗透油藏的暂堵型高温压井液，其特征在于它由无机盐溶液和添加剂组成，
所述的无机盐溶液由淡水：氯化钙：溴化钙＝300:130～252:0～120质量分配比组成；
所述的添加剂由占无机盐溶液质量分的如下原料构成：
1.4～1.6％的抗高温缓蚀剂、0.9～1.1％的稳定剂、0.1～0.15％的表面活性剂、1～1.5％的超低渗透剂、1.9～2.1％的抗高温改性淀粉类降滤失剂、3～5％的暂堵材料、0.1～0.3％的抗温增粘提切剂或3～6％的低聚类增稠剂、1～1.5％的液态油溶液暂堵剂或1～2％的低荧光磺化沥青。
2.根据权利要求1所述的一种适用于低渗透油藏的暂堵型高温压井液，其特征在于：所述抗高温缓蚀剂为双咪季铵盐，咪唑啉类、杂环化合物。
3.根据权利要求1所述的一种适用于低渗透油藏的暂堵型高温压井液，其特征在于：所述稳定剂为亚硫酸钠，磺化酚醛树脂及其改性物、铬酸盐类。
4.根据权利要求1所述的一种适用于低渗透油藏的暂堵型高温压井液，其特征在于：所述液态油溶液暂堵剂为磺化沥青、多聚醛、油溶性树脂类。
5.根据权利要求1所述的一种适用于低渗透油藏的暂堵型高温压井液，其特征在于：所述超低渗透剂为硅氧烷聚氧乙烯醚、醇醚磷酸酯、琥珀酸盐。
6.根据权利要求1所述的一种适用于低渗透油藏的暂堵型高温压井液，其特征在于：所述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸甘油酯、聚山梨酯。
7.根据权利要求1所述的一种适用于低渗透油藏的暂堵型高温压井液，其特征在于：所述低聚类增稠剂为聚氨酯类增稠剂、聚丙烯酸酯增稠剂。
8.根据权利要求1所述的一种适用于低渗透油藏的暂堵型高温压井液，其特征在于：所述抗温增粘提切剂为改性纤维素、正电胶、耐温耐盐型聚丙烯酰胺。
9.根据权利要求1所述的一种适用于低渗透油藏的暂堵型高温压井液，其特征在于：所述暂堵材料为碳酸钙，该碳酸钙的粒径为1～50μm。
10.权利要求1所述的一种适用于低渗透油藏的暂堵型高温压井液的制备方法，其特征在于该方法按以下步骤：
(1)确定碳酸钙粒径级配，利用压汞实验分析目标区块岩样孔渗结构参数，依据孔渗结构参数分析结果，将储层孔隙连续分布特征离散化处理，调整碳酸钙级配配方，使复配后碳酸钙粒径分布与离散化处理的孔隙分布相近；
(2)根据所需压井液密度制备无机盐溶液，取氯化钙和/或溴化钙按照淡水：氯化钙：溴化钙＝300:130～252:0～120质量分配比溶解在水中，制成无机盐溶液；然后加入如下原料，占无机盐溶液质量分：
1.4～1.6％的抗高温缓蚀剂、0.9～1.1％的稳定剂和0.1～0.15％的表面活性剂，待溶解后，继续加入1～1.5％的超低渗透剂、1.9～2.1％的抗高温改性淀粉类降滤失剂、0.1～0.3％的抗温增粘提切剂或3～6％的低聚类增稠剂、1～1.5％的液态油溶液暂堵剂或1～2％的低荧光磺化沥青，充分搅拌后，再加入3～5％的暂堵材料。
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