CN106543357B - 聚合物弹性颗粒储层保护剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及石油钻井技术领域,公开了一种储层保护剂中间产品、储层保护剂及其制备方法和应用以及钻井液及其应用,该储层保护剂中间产品由包括丙烯酰胺、阳离子单体、交联剂、引发剂、增韧材料和水的原料制成,且以100重量份的所述原料计,丙烯酰胺、阳离子单体、交联剂、引发剂、增韧材料的用量分别为8‑30、1‑10、0.01‑0.5、0.01‑0.1、5‑25重量份。所述储层保护剂包括本发明的中间产品、碱、盐和水,且以100重量份的所述储层保护剂计,中间产品、碱、盐的用量分别为5‑40、1‑10、1‑12重量份。本发明的储层保护剂的封堵效果好,能够提高钻井液的储层保护能力,增强钻井液稳定井壁的能力。
Description
技术领域
本发明涉及石油钻井技术领域,具体地,涉及一种储层保护剂中间产品、储层保护剂及其制备方法和应用以及一种钻井液及其应用。
背景技术
石油钻井过程中储层损害一旦发生,将降低储层的渗透率,增大油气流动阻力,轻则降低油气井产能,影响试井和测井解释的准确性,严重时可导致误诊,漏掉储层,造成重大的经济损失。因此,钻井过程中保护好储层十分重要。
在钻井过程中钻井液极易侵入储层孔隙,通过颗粒堵塞和(或)水敏等作用导致储层渗透率降低,伤害储层。在钻井过程中,向钻井液中加入储层保护剂是目前较为普遍采用的保护储层方法,目前常采用的储层保护剂为碳酸钙。
碳酸钙为刚性颗粒,在压差的作用下进入储层孔隙后,遵循“选择性架桥,逐级填充”的过程,需要较大尺寸的碳酸钙粒子的架桥作用、较小尺寸碳酸钙粒子的架桥充填作用和可变形粒子(如沥青)的充填作用(见图1),在孔隙内部形成渗透率几乎为零的封堵层,阻止钻井液继续侵入储层,达到保护储层的作用。
然而,碳酸钙作为储层保护剂,存在以下问题:(1)碳酸钙为刚性颗粒,单独使用封堵效果不理想,必须与沥青类等可变形粒子一起使用;(2)碳酸钙进入储层孔隙内部封堵,要求颗粒直径与储层孔隙直径严格匹配,否则封堵效果不佳;(3)碳酸钙进入储层孔隙内部封堵,钻完井后必须进行酸化解堵,才能解除封堵,使储层渗透率恢复,油气井才能正常生产。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中碳酸钙作为储层保护剂存在的上述缺陷,提供一种储层保护剂中间产品、储层保护剂及其制备方法和应用以及一种含有该储层保护剂的钻井液及其应用。本发明的储层保护剂封堵速度快,封堵范围广,封堵效果好,单向封堵、不需要解堵作业、封堵易于返排解除,适合于在钻井过程中进行储层保护,能够提高钻井液的储层保护能力,增强钻井液稳定井壁的能力。
为了实现上述目的,第一方面,本发明提供了一种储层保护剂中间产品,该储层保护剂中间产品由包括丙烯酰胺、阳离子单体、交联剂、引发剂、增韧材料和水的原料制成,且以100重量份的所述原料计,丙烯酰胺的用量为8-30重量份,阳离子单体的用量为1-10重量份,交联剂的用量为0.01-0.5重量份,引发剂的用量为0.01-0.1重量份,增韧材料的用量为5-25重量份。
第二方面,本发明提供了本发明所述储层保护剂中间产品的制备方法,该方法包括:将丙烯酰胺、阳离子单体、交联剂、增韧材料和水进行混合,向所得混合物中加入引发剂进行反应,然后将反应产物进行烘干和粉碎。
第三方面,本发明提供了一种储层保护剂,所述储层保护剂包括中间产品、碱、盐和水,且以100重量份的所述储层保护剂计,中间产品的用量为5-40重量份,碱的用量为1-10重量份,盐的用量为1-12重量份,其中,所述中间产品为本发明所述的储层保护剂中间产品。
第四方面,本发明提供了本发明所述的储层保护剂的制备方法,该方法包括:将本发明所述的储层保护剂中间产品、碱、盐、可选的杀菌剂和水进行混合。
第五方面,本发明提供了一种钻井液,所述钻井液含有本发明所述的储层保护剂。
第六方面,本发明提供了本发明所述的储层保护剂中间产品或者本发明所述的储层保护剂或者本发明所述的钻井液在储层段钻井中的应用。
本发明的储层保护剂,为聚合物弹性颗粒储层保护剂,能够有效防止钻井液侵入储层,适合于在钻井过程中保护储层,可适用于孔隙性储层和裂缝性储层,封堵率高且封堵层易返排,具有使用简单、环保性能好、储层保护性能优异等优点;且本发明的储层保护剂可根据需要加入任意组成的钻井液体系中,除提高钻井液的储层保护能力外,还能增强钻井液稳定井壁的能力,并对其它钻井液性能无不良影响。具体地,以孔隙性储层的储层保护为例,本发明的储层保护剂具有以下显著优点:
(1)封堵速度快,封堵成功率高。聚合物弹性颗粒储层保护剂为形状不规则、可变形、不易被破坏的弹性颗粒,具有较好的弹性和韧性,同时其直径需大于储层的孔隙直径(可根据实际使用情况制备相应粒度的储层保护剂)。由于该弹性颗粒直径大于储层的孔隙直径,在压差的作用下,弹性颗粒可部分镶嵌入孔隙入口处,将孔隙封堵住,其余部分仍在孔隙外面,起到封堵的作用(见图2)。同时,可变形弹性颗粒对入口为不同形状(圆形入口、方形入口、椭圆形入口等)的孔隙均具有良好的适应性,克服了刚性颗粒因不能变形而适应性差的缺点,可在孔隙中快速产生封堵,达到阻止钻井液继续侵入储层的目的。
(2)单向封堵,不需要解堵作业。聚合物弹性颗粒储层保护剂镶嵌在孔隙的入口处,没有进入孔隙内部,若有反压差存在,镶嵌封堵层很容易解除。因此,使用本发明的储层保护剂不需要特殊的解堵措施,完井后,在生产压差(负压差)的作用下,堵塞自动解除,储层恢复原来的渗透率,不影响油井产能,不需要解堵作业。
(3)适用温度和矿化度范围广。聚合物弹性颗粒储层保护剂在室温~200℃温度范围内稳定存在,具有较高的热稳定性能,可使用于不同井深的储层;聚合物弹性颗粒储层保护剂性能受矿化度影响小,可用于高矿化度盐水钻井液。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是碳酸钙架桥充填封堵作用机理示意图。
图2是本发明的储层保护剂镶嵌封堵示意图。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
第一方面,本发明提供了一种储层保护剂中间产品,该储层保护剂中间产品由包括丙烯酰胺、阳离子单体、交联剂、引发剂、增韧材料和水的原料制成,且以100重量份的所述原料计,丙烯酰胺的用量为8-30重量份,阳离子单体的用量为1-10重量份,交联剂的用量为0.01-0.5重量份,引发剂的用量为0.01-0.1重量份,增韧材料的用量为5-25重量份。
本发明的储层保护剂中间产品中,为了进一步提高钻井液的储层保护能力和增强钻井液稳定井壁的能力,优选情况下,以100重量份的所述原料计,丙烯酰胺的用量为10-25重量份,阳离子单体的用量为2-5重量份,交联剂的用量为0.01-0.05重量份,引发剂的用量为0.02-0.05重量份,增韧材料的用量为8-15重量份。本领域技术人员应该理解的是,前述原料中,水的用量满足构成原料的所有组分的重量份之和为100。
本发明的储层保护剂中间产品中,优选情况下,阳离子单体为季铵盐化合物,进一步优选为二甲基二烯丙基卤化铵(如二甲基二烯丙基氯化铵、二甲基二烯丙基溴化铵)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基卤化铵(如甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基溴化铵)、丙烯酰氧乙基三甲基卤化铵(如丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基溴化铵)、烷基二甲基苄基卤化铵和烷基三甲基卤化铵中的至少一种,更进一步优选地,烷基二甲基苄基卤化铵中的烷基为C8-C20的烷基(如十二烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基二甲基苄基溴化铵、十八烷基二甲基苄基氯化铵),烷基三甲基卤化铵中的烷基为C8-C20的烷基(如十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵)。
本发明的储层保护剂中间产品中,对于交联剂没有特别的限定,可以为本领域常用的各种交联剂,优选情况下,交联剂为N,N′-亚甲基双丙烯酰胺、二乙烯基苯和戊二醛中的至少一种。
本发明的储层保护剂中间产品中,对于引发剂没有特别的限定,可以为本领域常用的各种引发剂,优选情况下,引发剂为过硫酸盐,更优选为过硫酸铵、过硫酸钾和过硫酸钠中的至少一种。
本发明的储层保护剂中间产品中,对于增韧材料没有特别的限定,可以为本领域常用的各种增韧材料,优选情况下,增韧材料为淀粉和/或膨润土。
第二方面,本发明提供了所述的储层保护剂中间产品的制备方法,该方法包括:将丙烯酰胺、阳离子单体、交联剂、增韧材料和水进行混合,向所得混合物中加入引发剂进行反应,然后将反应产物进行烘干和粉碎。
优选情况下,将丙烯酰胺、阳离子单体、交联剂、增韧材料和水进行混合的方式包括:(1)将丙烯酰胺、阳离子单体和交联剂加入水中溶解,搅拌均匀;(2)向步骤(1)的混合物中加入增韧材料,搅拌均匀;(3)在保护性气氛下将步骤(2)的混合物进行搅拌。其中,保护性气氛可以为氮气和/或惰性气体,步骤(3)中搅拌的时间可以为20-30min。
优选情况下,所述反应的条件包括:温度为30-60℃,时间为3-5h。反应后可以停止通入保护性气氛和搅拌。
优选情况下,烘干的条件包括:温度为50-150℃,时间为10-24h。
本发明中,对于粉碎得到的产物的粒度大小没有特别的限定,可以根据适用的储层孔隙直径,使得粉碎得到的产物制成的储层保护剂的直径大于储层的孔隙直径。
第三方面,本发明提供了一种储层保护剂,所述储层保护剂包括中间产品、碱、盐和水,且以100重量份的所述储层保护剂计,中间产品的用量为5-40重量份,碱的用量为1-10重量份,盐的用量为1-12重量份,其中,所述中间产品为本发明所述的储层保护剂中间产品。
本发明的储层保护剂中,为了进一步提高钻井液的储层保护能力和增强钻井液稳定井壁的能力,优选情况下,以100重量份的所述储层保护剂计,中间产品的用量为10-30重量份,碱的用量为2-5重量份,盐的用量为5-10重量份。本领域技术人员应该理解的是,前述储层保护剂中,水的用量满足构成储层保护剂的所有组分的重量份之和为100。
本发明的储层保护剂中,对于碱没有特别的限定,可以为本领域常用的各种碱,优选情况下,碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠和碳酸氢钾中的至少一种。
本发明的储层保护剂中,对于盐没有特别的限定,可以为本领域常用的各种盐,优选情况下,盐为氯化钠、氯化钾、氯化钙、甲酸钠、甲酸钾和甲酸铯中的至少一种。
本发明的储层保护剂中,优选情况下,储层保护剂还包括杀菌剂,且以100重量份的储层保护剂计,杀菌剂的用量为0.03-2重量份,进一步优选为0.05-1重量份。
其中,优选情况下,杀菌剂为吸附性杀菌剂,进一步优选为烷基三甲基卤化铵、烷基卤化吡啶和烷基二甲基苄基卤化铵中的至少一种。更进一步优选地,烷基三甲基卤化铵中的烷基为C8-C20的烷基(如十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵),烷基卤化吡啶中的烷基为C8-C20的烷基(如十二烷基氯化吡啶、十六烷基氯化吡啶、十八烷基溴化吡啶),烷基二甲基苄基卤化铵中的烷基为C8-C20的烷基(如十二烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基二甲基苄基溴化铵、十八烷基二甲基苄基氯化铵)。
第四方面,本发明提供了本发明所述储层保护剂的制备方法,该方法包括:将所述储层保护剂中间产品、碱、盐、可选的杀菌剂和水进行混合。
本发明中,优选情况下,所述混合的方法包括:先将所述储层保护剂中间产品、碱和水进行混合(搅拌5-20h),然后将所得混合物与盐和可选的杀菌剂进行混合(搅拌0.5-2h);或者
所述混合的方法包括:先将所述储层保护剂中间产品、碱、可选的杀菌剂和水进行混合(搅拌5-20h),然后将所得混合物与盐进行混合(搅拌0.5-2h)。本领域技术人员应该理解的是,储层保护剂的制备方法中“可选的”杀菌剂是指储层保护剂中含有杀菌剂时,则在制备时加入相应用量的杀菌剂,而当储层保护剂中不含有杀菌剂时,则不需在制备时加入相应用量的杀菌剂。
第五方面,本发明还提供了一种钻井液,该钻井液含有本发明所述的储层保护剂。优选情况下,在钻井液中,本发明所述的储层保护剂的含量为1-5%(该百分比为质量体积比,即以100ml钻井液计,储层保护剂的用量为1-5g)。其中,对于含有本发明的储层保护剂的钻井液体系没有特别的限定,可以为本领域常规的各种钻井液体系,只要向这些常规的钻井液体系中添加本发明的储层保护剂即可。
第六方面,本发明提供了本发明所述的储层保护剂中间产品或者本发明所述的储层保护剂或者本发明的钻井液在储层段钻井中的应用。
本发明的储层可以为裂缝性储层或孔隙性储层,即,本发明所述的储层保护剂中间产品或者本发明所述的储层保护剂或者含有本发明的储层保护剂的钻井液适用于在裂缝性储层或孔隙性储层钻井过程中的封堵保护储层的应用。
实施例
以下将通过实施例对本发明进行详细描述,但并不因此限制本发明。以下实施例和对比例中,如无特别说明,所用材料均可商购获得,所用的方法均为本领域的常规方法。
实施例1
将20kg丙烯酰胺、4kg二甲基二烯丙基氯化铵和0.01kg的N,N′-亚甲基双丙烯酰胺加入67.96kg水中,充分溶解,然后加入8kg膨润土,搅拌均匀。将上述反应液加入到装有搅拌器、冷凝管、温度计的反应器中,通入氮气保护,搅拌20min,然后将温度调至60℃,加入0.03kg过硫酸铵,停止通氮和搅拌,反应3h;将反应产物取出,在105℃下干燥15h,粉碎得到颗粒状储层保护剂中间产品。
取中间产品10kg、碳酸钠5kg,加入79.95kg水中连续搅拌10h,然后加入氯化钠5kg、十八烷基三甲基氯化铵0.05kg,继续搅拌0.5h,得到聚合物弹性颗粒储层保护剂。
按照以下配方配制钻井液:2%的聚合物弹性颗粒储层保护剂,4%的钠基膨润土(购自安阳县怡和膨润土有限公司),0.2%的KPAM(购自山东阳谷江北化工有限公司的聚丙烯酸钾),0.2%的PAC-HV(购自山东阳谷江北化工有限公司的聚阴离子纤维素),0.2%的XY-27(购自山东得顺源石油科技有限公司的两性离子聚合物降粘剂),2.5%的SPNH(购自山东得顺源石油科技有限公司的褐煤树脂),2%的FF-I(购自山东得顺源石油科技有限公司的高酸溶磺化沥青),0.2%的KOH,余量为水。前述钻井液中各百分比例均为质量体积比,如2%的聚合物弹性颗粒储层保护剂是指100ml的钻井液中聚合物弹性颗粒储层保护剂的量为2g。
实施例2
将25kg丙烯酰胺、5kg甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和0.02kg的戊二醛加入59.93kg水中,充分溶解,然后加入10kg淀粉,搅拌均匀。将上述反应液加入到装有搅拌器、冷凝管、温度计的反应器中,通入氮气保护,搅拌30min,然后将温度调至50℃,加入0.05kg过硫酸钾,停止通氮和搅拌,反应4h;将反应产物取出,在110℃下干燥12h,粉碎得到颗粒状储层保护剂中间产品。
取中间产品20kg、氢氧化钾3kg、十六烷基氯化吡啶0.3kg,加入69.7kg水中连续搅拌10h,然后加入氯化钾7kg,继续搅拌1h,得到聚合物弹性颗粒储层保护剂。
按照实施例1的方法配制钻井液,不同的是,使用本实施例得到的聚合物弹性颗粒储层保护剂。
实施例3
将10kg丙烯酰胺、2kg十二烷基二甲基苄基氯化铵和0.05kg的二乙烯基苯加入72.93kg水中,充分溶解,然后加入15kg膨润土,搅拌均匀。将上述反应液加入到装有搅拌器、冷凝管、温度计的反应器中,通入氮气保护,搅拌25min,然后将温度调至40℃,加入0.02kg过硫酸钠,停止通氮和搅拌,反应5h;将反应产物取出,在90℃下干燥18h,粉碎得到颗粒状储层保护剂中间产品。
取中间产品30kg、氢氧化钠2kg,加入57kg水中连续搅拌15h,然后加入甲酸钠10kg、十二烷基二甲基苄基氯化铵1kg,继续搅拌0.5h,得到聚合物弹性颗粒储层保护剂。
按照实施例1的方法配制钻井液,不同的是,使用本实施例得到的聚合物弹性颗粒储层保护剂。
实施例4
按照实施例1的方法,不同的是,制备储层保护剂中间产品的方法中,丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵、N,N′-亚甲基双丙烯酰胺、水、膨润土、过硫酸铵的量分别为8kg、8kg、0.5kg、78.49kg、5kg、0.01kg。
按照实施例1的方法配制钻井液,不同的是,使用本实施例得到的聚合物弹性颗粒储层保护剂。
实施例5
按照实施例1的方法,不同的是,制备储层保护剂的方法中,中间产品、碳酸钠、水、氯化钠、十八烷基三甲基氯化铵的量分别为6kg、1kg、88.5kg、3kg、1.5kg。
按照实施例1的方法配制钻井液,不同的是,使用本实施例得到的聚合物弹性颗粒储层保护剂。
对比例1
按照以下配方配制钻井液:2%的超细碳酸钙(购自淄博建陟工贸有限公司,粒度为800-2000目),4重量%的钠基膨润土(购自安阳县怡和膨润土有限公司),0.2%的KPAM(购自山东阳谷江北化工有限公司的聚丙烯酸钾),0.2%的PAC-HV(购自山东阳谷江北化工有限公司的聚阴离子纤维素),0.2%的XY-27(购自山东得顺源石油科技有限公司的两性离子聚合物降粘剂),2.5%的SPNH(购自山东得顺源石油科技有限公司的褐煤树脂),2%的FF-I(购自山东得顺源石油科技有限公司的高酸溶磺化沥青),0.2%的KOH,余量为水。
对比例2
按照以下配方配制钻井液:4重量%的钠基膨润土(购自安阳县怡和膨润土有限公司),0.2%的KPAM(购自山东阳谷江北化工有限公司的聚丙烯酸钾),0.2%的PAC-HV(购自山东阳谷江北化工有限公司的聚阴离子纤维素),0.2%的XY-27(购自山东得顺源石油科技有限公司的两性离子聚合物降粘剂),2.5%的SPNH(购自山东得顺源石油科技有限公司的褐煤树脂),2%的FF-I(购自山东得顺源石油科技有限公司的高酸溶磺化沥青),0.2%的KOH,余量为水。
试验例
本发明涉及的各参数的测定方法如下:
(1)API滤失量的测定
按照GB/T 16783.1-2006测定实施例1-5、对比例1-2的钻井液在24±3℃下的API滤失量。结果见表1。
(2)表观粘度的测定
按照GB/T 16783.1-2006测定实施例1-5、对比例1-2的钻井液在24±3℃下的表观粘度。结果见表1。
(3)页岩回收率的测定
称取50.0g 6-10目的已风干的泥页岩岩屑(在蒸馏水中的回收率为20-40%)试样两份,分别装入已盛入350mL蒸馏水和350mL钻井液(实施例1-5、对比例1-2的钻井液)的高温罐中盖紧。放入77℃的滚子炉中滚动16h,取出冷却,然后倒入0.45mm标准筛(40目)中,用清水漂洗后,收集筛余岩屑于表面皿中,在105±3℃恒温烘干4h,取出冷却,并在空气中放置24h后称量。按下式计算页岩回收率,结果见表1:
式中:
F─页岩回收提高率,%;
mH─从钻井液中回收的岩屑质量,g;
mW─从蒸馏水中回收的岩屑质量,g。
(4)封堵率和渗透率恢复率的测定
按照SYT 6540-2002钻井液完井液损害油层室内评价方法,在SH-1高温高压动滤失仪中进行储层保护性能测试。量取岩心尺寸,用标准盐水抽真空饱和48h,正向测定岩心的油相渗透率K1(即表1中的初始岩心渗透率);在动滤失仪中用所配制的钻井液(实施例1-5、对比例1-2的钻井液)封堵岩心,封堵完成后清除封堵端的泥饼,正向测定岩心的油相渗透K2,计算封堵率然后测定封堵后岩心的反向油相渗透率K3,计算渗透率恢复率结果见表1。
表1
将表1中实施例1-5与对比例1-2的结果比较可知,从API滤失量来看,本发明的储层保护剂和超细碳酸钙均具有一定的降滤失作用,但本发明的储层保护剂的降滤失效果要优于超细碳酸钙。
将表1中实施例1-5与对比例1-2的结果比较可知,本发明的储层保护剂对其表观粘度等钻井液性能并无不良影响。
将表1中实施例1-5与对比例1-2的结果比较可知,从页岩回收率来看,本发明的储层保护剂能够显著提高钻井液的页岩回收率,说明本发明的储层保护剂在岩屑表面具有较强的吸附能力,在岩屑表面能够形成聚合物弹性颗粒保护层,阻止岩屑分散,有利于维持井壁稳定、钻井液性能稳定和储层保护,而超细碳酸钙则对页岩回收率基本没有影响。
将表1中实施例1-5与对比例1-2的结果比较可知,从封堵率来看,本发明的储层保护剂和超细碳酸钙都能提高封堵率,但本发明的储层保护剂的封堵率都在90%以上,优选在95%以上,封堵效果明显更好。
将表1中实施例1-5与对比例1-2的结果比较可知,从渗透率恢复率来看,本发明的储层保护剂能够显著提高渗透率恢复率,被加入本发明的储层保护剂的钻井液封堵的岩心的渗透率恢复率都大于89%,优选大于94%,说明本发明的储层保护剂的封堵作用易于解除;而加入超细碳酸钙后渗透率恢复率反而有所降低,原因可能是碳酸钙颗粒进入岩心孔隙内部,对岩心产生堵塞所致。
以上结果表明,本发明的储层保护剂具有良好的保护储层效果,还能增强钻井液稳定井壁的能力,并对其它钻井液性能无不良影响。
进一步地,将表1中实施例1与实施例4的结果比较可知,制备储层保护剂中间产品的原料中,以100重量份的所述原料计,丙烯酰胺的用量为10-25重量份,阳离子单体的用量为2-5重量份,交联剂的用量为0.01-0.05重量份,引发剂的用量为0.02-0.05重量份,增韧材料的用量为8-15重量份时,能够进一步提高钻井液的储层保护能力和增强钻井液稳定井壁的能力。
进一步地,将表1中实施例1与实施例5的结果比较可知,以100重量份的所述储层保护剂计,中间产品的用量为10-30重量份,碱的用量为2-5重量份,盐的用量为5-10重量份时,能够进一步提高钻井液的储层保护能力和增强钻井液稳定井壁的能力。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (17)
1.一种应用于储层段钻井中的储层保护剂中间产品,其特征在于,该储层保护剂中间产品由丙烯酰胺、阳离子物质、交联剂、引发剂、增韧材料和水制成,且以100重量份的所述原料计,丙烯酰胺的用量为10-25重量份,阳离子物质的用量为2-5重量份,交联剂的用量为0.01-0.05重量份,引发剂的用量为0.02-0.05重量份,增韧材料的用量为8-15重量份;
其中,所述阳离子物质为二甲基二烯丙基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、烷基二甲基苄基卤化铵和烷基三甲基卤化铵中的至少一种;和/或
所述交联剂为二乙烯基苯和/或戊二醛;和/或
所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾和过硫酸钠中的至少一种;和/或
所述增韧材料为淀粉和/或膨润土。
2.根据权利要求1所述的应用于储层段钻井中的储层保护剂中间产品,其中,烷基二甲基苄基卤化铵中的烷基为C8-C20的烷基,烷基三甲基卤化铵中的烷基为C8-C20的烷基。
3.权利要求1或2所述的应用于储层段钻井中的储层保护剂中间产品的制备方法,其特征在于,该方法包括:将丙烯酰胺、阳离子物质、交联剂、增韧材料和水进行混合,向所得混合物中加入引发剂进行反应,然后将反应产物进行烘干和粉碎。
4.根据权利要求3所述的应用于储层段钻井中的储层保护剂中间产品的制备方法,其中,所述反应的条件包括:温度为30-60℃,时间为3-5h。
5.一种应用于储层段钻井中的储层保护剂,其特征在于,所述储层保护剂包括中间产品、碱、盐和水,且以100重量份的所述储层保护剂计,中间产品的用量为5-40重量份,碱的用量为1-10重量份,盐的用量为1-12重量份,其中,所述中间产品为权利要求1或2所述的应用于储层段钻井中的储层保护剂中间产品。
6.根据权利要求5所述的应用于储层段钻井中的储层保护剂,其中,以100重量份的所述储层保护剂计,中间产品的用量为10-30重量份,碱的用量为2-5重量份,盐的用量为5-10重量份。
7.根据权利要求5或6所述的应用于储层段钻井中的储层保护剂,其中,所述储层保护剂还包括杀菌剂,且以100重量份的所述储层保护剂计,杀菌剂的用量为0.03-2重量份。
8.根据权利要求7所述的应用于储层段钻井中的储层保护剂,其中,所述杀菌剂的用量为0.05-1重量份。
9.根据权利要求7或8所述的应用于储层段钻井中的储层保护剂,其中,所述杀菌剂为吸附性杀菌剂。
10.根据权利要求9所述的应用于储层段钻井中的储层保护剂,其中,所述杀菌剂为烷基三甲基卤化铵、烷基卤化吡啶和烷基二甲基苄基卤化铵中的至少一种。
11.根据权利要求10所述的应用于储层段钻井中的储层保护剂,其中,所述烷基三甲基卤化铵中的烷基为C8-C20的烷基,烷基卤化吡啶中的烷基为C8-C20的烷基,烷基二甲基苄基卤化铵中的烷基为C8-C20的烷基。
12.根据权利要求5或6所述的应用于储层段钻井中的储层保护剂,其中,所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠和碳酸氢钾中的至少一种;和/或
所述盐为氯化钠、氯化钾、氯化钙、甲酸钠、甲酸钾和甲酸铯中的至少一种。
13.权利要求5-12中任意一项所述的应用于储层段钻井中的储层保护剂的制备方法,其特征在于,该方法包括:将所述储层保护剂中间产品、碱、盐、可选的杀菌剂和水进行混合。
14.根据权利要求13所述的应用于储层段钻井中的储层保护剂的制备方法,其中,所述混合的方法包括:先将所述储层保护剂中间产品、碱和水进行混合,然后将所得混合物与盐和可选的杀菌剂进行混合;或者先将所述储层保护剂中间产品、碱、可选的杀菌剂和水进行混合,然后将所得混合物与盐进行混合。
15.一种应用于储层段钻井中的钻井液,其特征在于,所述钻井液含有权利要求5-12中任意一项所述的储层保护剂。
16.根据权利要求15所述的应用于储层段钻井中钻井液,其中,以100ml钻井液计,所述储层保护剂的用量为1-5g。
17.权利要求1或2所述的储层保护剂中间产品或者权利要求5-12中任意一项所述的储层保护剂或者权利要求15或16所述的钻井液在储层段钻井中的应用。
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