具体实施方式
首先,需要说明的是,以下将以示例方式来具体说明本发明的具体结构、特点和优点等,然而所有的描述仅是用来进行说明的,而不应将其理解为对本发明形成任何限制。此外,在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征,仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减,从而获得可能未在本文中直接提及的本发明的更多其他实施例。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面就结合图1至图7来具体说明本发明。其中:图1为单独水泥浆的稠化曲线图;图2为水泥浆:实施例3制得的隔离液:钻井液=1:1:1稠化曲线图;图3为水泥浆:实施例3制得的隔离液:钻井液=7:2:1稠化曲线图;图4为水泥浆:对比例1制得的隔离液:钻井液=1:1:1稠化曲线图;图5为水泥浆:对比例1制得的隔离液:钻井液=7:2:1稠化曲线图;图6为水泥浆:对比例2制得的隔离液:钻井液=1:1:1稠化曲线图;图7为水泥浆:对比例2制得的隔离液:钻井液=7:2:1稠化曲线图;
实施例1
一种抗污染清洗型隔离液,包括如下重量份的各组分:
所述消泡剂采用磷酸三丁酯。
所述加重剂采用重晶石粉。
所述悬浮稳定剂选用中石油渤海钻探工程公司生产的BH-HS004S型悬浮稳定剂;该悬浮稳定剂的具体配方和制备方法在已公开专利CN107325798A中。
所述清洗剂是选用中石油渤海钻探工程公司生产的BH-Q812L型清洗剂;该清洗剂的具体配方和制备方法在已公开专利CN107418540A中。
所述降失水剂选用中石油渤海钻探工程公司生产的BH-F201L型降失水剂;该降失水剂的具体配方和制备方法在已公开专利CN104059623A中,具体结构为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/丙烯酰胺/丙烯酸共聚物。
具体制备方法如下:
在浆杯中倒入100份水,缓慢加入2份悬浮稳定剂,在瓦林搅拌器中用4000r/min的转速搅拌1min,再缓慢加入30份的重晶石粉,然后加入5份降失水剂BH-F201L、3份清洗剂BH-Q812L、1份抗污染剂,用2000r/min的转速搅拌1min,最后加入0.2份磷酸三丁酯,搅拌均匀,即得到密度为1.2g/cm3的抗污染清洗型隔离液。
实施例2
一种抗污染清洗型隔离液,包括如下重量份的各组分:
所述消泡剂采用磷酸三丁酯。
所述加重剂采用重晶石粉。
所述悬浮稳定剂选用中石油渤海钻探工程公司生产的BH-HS004S型悬浮稳定剂;该悬浮稳定剂的具体配方和制备方法在已公开专利CN107325798A中。
所述清洗剂是选用中石油渤海钻探工程公司生产的BH-Q812L型清洗剂;该清洗剂的具体配方和制备方法在已公开专利CN107418540A中。
所述降失水剂选用中石油渤海钻探工程公司生产的BH-F201L型降失水剂;该降失水剂的具体配方和制备方法在已公开专利CN104059623A中,具体结构为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/丙烯酰胺/丙烯酸共聚物。
具体制备方法如下:
在浆杯中倒入100份水,缓慢加入2份悬浮稳定剂,在瓦林搅拌器中用4000r/min的转速搅拌1min,再缓慢加入100份的重晶石粉,然后加入5份降失水剂BH-F201L、3份清洗剂BH-Q812L、1份抗污染剂,用2000r/min的转速搅拌1.5min,最后加入0.3份磷酸三丁酯,搅拌均匀,即得到密度为1.6g/cm3的抗污染清洗型隔离液。
实施例3
一种抗污染清洗型隔离液,包括如下重量份的各组分:
所述消泡剂采用磷酸三丁酯。
所述加重剂采用重晶石粉。
所述悬浮稳定剂选用中石油渤海钻探工程公司生产的BH-HS004S型悬浮稳定剂;该悬浮稳定剂的具体配方和制备方法在已公开专利CN107325798A中。
所述清洗剂是选用中石油渤海钻探工程公司生产的BH-Q812L型清洗剂;该清洗剂的具体配方和制备方法在已公开专利CN107418540A中。
所述降失水剂选用中石油渤海钻探工程公司生产的BH-F201L型降失水剂;该降失水剂的具体配方和制备方法在已公开专利CN104059623A中,具体结构为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/丙烯酰胺/丙烯酸共聚物。
具体制备方法如下:
在浆杯中倒入100份水,缓慢加入1.5份悬浮稳定剂,在瓦林搅拌器中用4000r/min的转速搅拌1min,再缓慢加入203份的重晶石粉,然后加入6份降失水剂BH-F201L、4份清洗剂BH-Q812L、2份抗污染剂,用2000r/min的转速搅拌2min,最后加入0.4份磷酸三丁酯,搅拌均匀,即得到密度为2.0g/cm3的抗污染清洗型隔离液。
实施例4
一种抗污染清洗型隔离液,包括如下重量份的各组分:
所述消泡剂采用磷酸三丁酯。
所述加重剂采用铁矿粉。
所述悬浮稳定剂选用中石油渤海钻探工程公司生产的BH-HS004S型悬浮稳定剂;该悬浮稳定剂的具体配方和制备方法在已公开专利CN107325798A中。
所述清洗剂是选用中石油渤海钻探工程公司生产的BH-Q812L型清洗剂;该清洗剂的具体配方和制备方法在已公开专利CN107418540A中。
所述降失水剂选用中石油渤海钻探工程公司生产的BH-F201L型降失水剂;该降失水剂的具体配方和制备方法在已公开专利CN104059623A中,具体结构为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/丙烯酰胺/丙烯酸共聚物。
具体制备方法如下:
在浆杯中倒入100份水,缓慢加入1.2份悬浮稳定剂,在瓦林搅拌器中用4000r/min的转速搅拌1min,再缓慢加入290份的铁矿粉,然后加入7份降失水剂BH-F201L、4份清洗剂BH-Q812L、3份抗污染剂,用2000r/min的转速搅拌3min,最后加入0.5份磷酸三丁酯,搅拌均匀,即得到密度为2.4g/cm3的抗污染清洗型隔离液。
对比例1
在浆杯中倒入100份水,缓慢加入1.5份悬浮稳定剂,在瓦林搅拌器中用4000r/min的转速搅拌1min,再缓慢加入203份的重晶石粉,然后加入6份降失水剂BH-F201L、4份清洗剂BH-Q812L,用2000r/min的转速搅拌2min,最后加入0.4份磷酸三丁酯,搅拌均匀,即得到密度为2.0g/cm3的抗污染清洗型隔离液。
对比例1与实施例3相比,该配方的不同之处仅在于没有使用抗污染剂。
对比例2
在浆杯中倒入100份水,缓慢加入1.5份悬浮稳定剂,在瓦林搅拌器中用4000r/min的转速搅拌1min,再缓慢加入203份的重晶石粉,然后加入6份降失水剂BH-F201L、4份清洗剂BH-Q812L、1份抗污染剂,用2000r/min的转速搅拌2min,最后加入0.4份磷酸三丁酯,搅拌均匀,即得到密度为2.0g/cm3的抗污染清洗型隔离液。
对比例2与实施例3相比,该配方的不同之处仅在于抗污染剂的用量为1重量份。
以上实施例及对比例中抗污染剂制备方法为:在100重量份的水加入2重量份的木质素磺酸钠和6重量份的氢氧化钠,均匀搅拌,在向该溶液中加入9重量份的磷酸,调节pH值为8-9,最后,加入9重量份的羟基乙叉二膦酸四钠和0.5重量份的磷酸三丁酯,均匀搅拌2小时,最后制得该抗污染剂。
实施例5
对实施例1-4制备的抗污染清洗型隔离液进行性能测试:
沉降稳定性测试:将配置好的隔离液在100℃下养护30min,倒入500ml量筒并记录隔离液体积V,在量筒开口处盖上盖子防止水分蒸发,静置2小时后,首先将上层析出清液用移液管移出,记录清液体积VF,游离液体积分数按式(1)计算。然后用钻井液用密度计测定隔离液上下密度差。实验结果见表1,抗污染清洗型隔离液体系具有良好的沉降稳定性,2小时上下密度差小于0.030g/cm3,游离液小于0.01%。
V-隔离液体积,单位为毫升(mL);
VF-游离液体积,单位为毫升(mL)。
流变性能测试:将配置好的隔离液在100℃下养护1小时,然后采用范式六速旋转粘度计测定其流变性能;实验结果见表1,隔离液流型指数n值大于0.70,稠度系数K值小于0.90,流变性能良好。
表1:隔离液在100℃下的沉降稳定性和流变性能
实施例6
对实施例1-4、对比例1-2的隔离液冲洗性能进行测试:
具体冲洗性能评价方法已在公开发表的论文《页岩气水平井固井前置液体系研究及应用》中:卸下旋转粘度计的旋转外筒,称其质量W0,将外筒在钻井液中以300rpm的转速下旋转10min使其外壁沾满钻井液,静置1min,再称取其重量为W1。然后,在量杯中装满隔离液,将沾满钻井液的旋转粘度计外筒浸入隔离液中,在转速300rpm下冲洗5min,静置1min,称量外筒质量W2。其中,冲洗效率η按式(2)计算,并进行3组平行试验取平均值,平行试验间误差不超过5%。实验结果见表2,实施例1-4制备的隔离液具有优秀的冲洗性能;对比例1、对比例2冲洗性能表现较差。
式中:η-冲洗效率;
W0-旋转粘度计外筒质量,单位为克(g);
W1-旋转粘度计外筒沾满钻井液后的质量,单位为克(g);
W2-冲洗后旋转粘度计外筒质量,单位为克(g)。
表2:隔离液冲洗性能测试数据
项目 |
实施例1 |
实施例2 |
实施例3 |
实施例4 |
对比例1 |
对比例2 |
冲洗效率,% |
98.22 |
94.03 |
91.14 |
88.55 |
70.57 |
77.38 |
实施例7
隔离液与水泥浆、钻井液相容性测试:将制备好的隔离液与水泥浆、钻井液以不同比例混合,在常压下养护30min后测定混浆的流变参数,在温度为80℃、压力为40MPa、升温时间为40min的条件下测定混浆稠化时间,测定方法采用GB/T 19139-2012,得到如图1-7的实施例附图,根据附图1-7总结得到实验数据表3:实施例3制备的隔离液在质量比为水泥浆:隔离液:钻井液=70:20:10时,稠化时间大于280min,对比例1在同样的实验条件下,稠化时间为31min。由此可见,根据本发明制得的隔离液具有很好的抗污染能力,能有效改善隔离液与水泥浆、钻井液三者混浆的相容性,延长隔离液与水泥浆、钻井液混浆的稠化时间,确保固井施工安全。
表3:隔离液与水泥浆、钻井液相容性测试数据(测试温度80℃)
以上实施例对本发明进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。