CN110305644A - 一种降漏失柔性胶粒洗井液的制备及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种降漏失柔性胶粒洗井液的制备及其应用。一种降漏失柔性胶粒洗井液，其主要包含由按质量百分比的以下组分：柔性胶粒0.4％～1.0％，纤维0.1％～0.3％，稳定剂0.01％～0.02％，余量为水,柔性胶粒由大粒径SXK212和小粒径SDK302组成，其质量比为1:1～2。本发明所提供的洗井液的应用包括：首先利用大粒径柔性胶粒和纤维的互相作用对地层的炮眼或强漏失地层处进行暂堵，减少作业过程中的液体漏失，后续利用小粒径柔性胶粒在井筒内进行洗井冲砂，建立其循环，冲砂结束后，可控时间内柔性胶粒在地层温度下能降解成清水。一种降漏失柔性胶粒洗井液，其现场配制工艺十分简单，按顺序添加及简单的混合可成，可有效降低生产成本，且具有高携砂、低漏失、低伤害的优点。

Description

一种降漏失柔性胶粒洗井液的制备及其应用

技术领域

本发明属于油气开采领域，具体而言，涉及一种降漏失柔性胶粒洗井液的制备及其应用。

背景技术

近年来，随着油气开采时间的延长，地层压力保持水平低，许多油气井找堵水、酸化、重复改造等措施逐年增多，并且由于其特殊的井身结构，井筒内部出砂现象非常普遍，若不及时处理，井筒内部积砂严重，导致油气开采效率的降低。目前油田上采用常规的冲砂液(活性水或胍胶液)会造成大量漏失，返排困难，施工周期长，造成地层严重的污染，经济效应差。其原因在于，常规的冲砂液被泵入井筒中后全部漏失到地层中无返液现象，也无法将地层砂带出井口。因此，鉴于目前水平井出砂严重及冲砂液大量漏失的难题，亟待研发一种低漏失、低成本、高携砂、操作简单，不影响后续油气开采产量和效率的技术，为安全、快速、高效冲砂作业提供保证，降低油田作业成本，提高生产效益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种降漏失柔性胶粒洗井液的制备及其应用，其旨解决目前大量洗井液漏入地层、难以建立井筒循环的问题，从而提高后续下冲管冲砂的作业效果。该洗井液通过简单的混合即可得到，具有操作简单，成本低廉，作业空间小，降漏失、冲砂效果好的特点。

本发明的另一目的在于提供一种降漏失柔性胶粒洗井液，其现场配制工艺简单，不需要大型设备即可方便的实现现场配制，降低作业成本。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种降漏失柔性胶粒洗井液，按下列质量百分比配比，其原料包括：柔性胶粒0.4％～1.0％，纤维0.1％～0.3％，稳定剂0.01％～0.02％，余量为水，柔性胶粒由大粒径SXK212和小粒径SDK302组成，其质量比为1:1～2。

上述柔性胶粒为高分子吸水树脂颗粒，是一种含有亲水基团和交联结构的大分子，由丙烯酸、酰胺基、羧基、磺酸基、丙烯腈的一种或几种组成，柔性胶粒的来源可制备或市售购买，制备方法如参考冯薇,葛艳蕊,张林雅,等.高吸水性树脂的合成、性能及应用[J].河北工业科技，2006,23(6):364-366；马占兴.复合高吸水树脂的制备及其结构与性能研究[D].湖南,湖南大学,2006；Chen Z,Liu M,Ma S.Synthesis and modification ofsalt-resistant superabsorbent polymers[J].Reactive and Functional Polymers,2005,62(1):85-92.

所述的纤维是以聚丙烯为原料合成的纤维，聚丙烯纤维的密度为0.92g/cm³，其强度高、弹性好，长度为10～15mm。

一种降漏失柔性胶粒洗井液，其由上述组合物制备得到，先将稳定剂加入水中待充分溶解后，加入纤维待其均匀分散在水中，再加入SXK212柔性胶粒待分散，最后加入SDK302柔性胶粒混合。

本发明实施例的有益效果是：对于低渗砂岩油藏，普遍存在出砂严重，洗井液大量漏失等问题，在冲砂洗井作业中，采用常规洗井液洗井时，极易漏失到地层，进而对储层造成伤害。为了确保洗井作业高效、快速的进行，减少洗井液漏失到地层的液量，发明一种降漏失柔性胶粒洗井液及应用方法。该洗井液具有以下优点：

(1)本发明提供了一种降漏失柔性胶粒洗井液，具有高携砂、降漏失、低伤害的特点，其现场配制简单即简单的混合可成，能够满足现场的有限作业资源，最大程度地降低了生产与作业成本。

(2)本发明提供了的一种降漏失柔性胶粒洗井液，其配制工艺十分简单，无需大型设备如高速搅拌设备和注气设备，只需向溶解有所述稳定剂的水溶液中依次加入所述纤维待充分分散后，再加入所述SXK212柔性胶粒，所述SDK302柔性胶粒混合。

相比传统柔性胶粒洗井液(活性水或胍胶液)，采用本发明的一种降漏失柔性胶粒洗井液对同区块同类型水平井进行一次冲砂作业，洗井液用量减少40％，进一步降低了作业成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实验例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，一下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。

图1示出了本发明实施例提供的降漏失柔性胶粒洗井液的工作机理示意图；

图2示出了本发明实施例一提供的评价漏失实验装置示意图；

图3示出了本发明实施例一提供的裂缝岩心降漏能力测试图；

图4示出了本发明实施例一提供的基质岩心承压与降漏能力测试图；

图5示出了本发明实施例一提供的基质岩心渗透率恢复率测试图；

图6示出了本发明实施例二提供的洗井液对某水平井作业前后生产数据图；

图7示出了本发明实施例二提供的洗井液对某水平井作业前后生产数据图；

图标：110-氮气瓶；120-减压阀；130-压力表；140-六通阀；150-控温系统；160-中间容器；170-岩心夹持器；180-井筒装置；190-恒流泵；200-量筒

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和有点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完善地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例的柔性胶粒洗井液及其制备方法、应用进行具体说明。

一种用于降漏失柔性胶粒洗井液的制备及其应用，主要由按质量百分数计的以下组分混合制成：柔性胶粒0.4％～1.0％，纤维0.1％～0.3％，稳定剂0.01％～0.02％和余量的水。由大粒径SXK212柔性胶粒和小粒径SDK302柔性胶粒组成，所述SXK212和所述SDK302的质量比为1:1～2，吸水后SXK212的粒径为5～12mm，吸水后SDK302的粒径为0.8～2.5mm。

上述柔性胶粒为高分子吸水树脂颗粒，是一种含有亲水基团和交联结构的大分子，由丙烯酸、酰胺基、羧基、磺酸基、丙烯腈的一种或几种组成，其吸水倍数50～80倍，保证吸水后具有一定的强度，且含有磺酸基团，具有抗温性。

上述的纤维是以聚丙烯为原料合成的纤维，聚丙烯纤维的密度为0.92g/cm³，其强度高、弹性好，长度为10～15mm。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实验例提供了一种柔性胶粒洗井液，按质量百分数计，柔性胶粒洗井液的原料包括0.4％柔性胶粒SXK212，0.6％柔性胶粒SDK302，0.1％纤维，0.02％稳定剂和余量的水。

上述洗井液的制备方法。

首先，按照洗井液原料配比备料。向水中缓慢加稳定剂待充分溶解后，然后加入纤维，充分搅拌均匀分散后，最后加入柔性胶粒继续搅拌充分混合。

实验例2

本实验例提供了一种柔性胶粒洗井液，按质量百分数计，柔性胶粒洗井液的原料包括0.3％柔性胶粒SXK212，0.4％柔性胶粒SDK302，0.1％纤维，0.02％稳定剂和余量的水。

上述洗井液的制备方法与例1相同。

实验例3

本实验例提供了一种柔性胶粒洗井液，按质量百分数计，柔性胶粒洗井液的原料包括0.2％柔性胶粒SXK212，0.2％柔性胶粒SDK302，0.1％纤维，0.02％稳定剂和余量的水。

上述洗井液的制备方法与例1相同。

试验例1

实验装置：

图2为模拟过程中采用的防漏实验装置的结构示意图。该防漏实验装置包括氮气瓶110、减压阀120、压力表130、六通阀140、控温系统150、中间容器160、岩心夹持器170、井筒装置180、恒流泵190、量筒200。井筒装置180内装有柔性胶粒洗井液，该装置配合控温系统150使用。

本实施例中，实验采用岩心物理模拟实验，考察柔性胶粒洗井液降漏性能。选取不同裂缝宽的岩心作为实验对象进行实验。根据实验装置容积确定柔性胶粒洗井液用量为1300ml，实验模拟温度为70℃，在加压、加热情况下进行实验。

图3为本发明实施例1洗井液提供的裂缝岩心防漏能力测试图。图中1、2、3分别代表不同缝宽的岩心编号，实验表明：在前期逐渐加压时，体系的漏失量几乎为零，显示出该体系具有良好的承压能力；随着压力的增加，该体系的滤失量逐渐增大，在时间30min内达到最大后逐渐稳定或降低，由实验结果可知，说明该洗井液在裂缝中起到暂堵的作用，具有较好的降漏失性并具有一定的承压能力，符合设计要求。

试验例2

图4为本发明实施例2洗井液提供的基质岩心防漏能力测试图，选取0.5mD—50mD气测渗透率的岩心为实验对象，图中1、2、3、4分别代表不同渗透率的岩心编号。图4表明：在前期0～40min内，压力下降速率增大，体现了该洗井液在压差下受挤压发生形变的物理过程，后续时间内压力变化率几乎不变，且整个过程中漏失量较少几乎为零，能快速形成暂堵层，达到降漏失的效果。进一步进行后续返排实验，图5为不同岩心渗透率恢复率示意图，实验数据可知：前期渗透率恢复率随着时间的增大而增大，最后趋于稳定，岩心渗透率恢复率达80％以上。

试验例3

本实验例给出实验例3的一种具体应用，以下为对某水平井进行的试验。

该水平井温度65℃，人工井底2107m，水平段长427m，砂埋10段。目前该井生产效率下降，决定对该井实施冲砂洗井措施。目前常用的活性水和胍胶溶液，曾出现大量漏失的情况，难以建立循环，达不到冲砂的效果，影响生产效益。水平段井筒内容积为5.18m³,全井筒容积为25.53m³。考虑罐底、正常损耗及作业过程中的漏失，按照预先配制的量与实际应配制的量2:1的依据，本井预先配制体系52m³。

采取本发明实施例3中提供的洗井液作为冲砂作业。

首先，根据井筒容积与现场经验预先配制52m³洗井液，然后取小样观察其性能是否达到现场冲砂指标以便即使调整比例，之后通过泵车排量为570L/min向井筒中泵入洗井液，观察实际泵压情况，根据泵压及时调整排量大小。具体的，通过中心管与井筒之间的环形空间注入。由于柔性胶粒的粒径具有对不同裂缝的匹配性，便堵塞在漏失严重的地层中，从而对其实现暂堵效果，地层漏失会大幅度降低，这样就解决了前期难以建立循环的问题，为后面冲砂作准备，携砂液返出井口创造了条件。最后，下冲管时同步进行冲砂，返出井筒内的柔性胶粒和地层砂。而地层处裂缝已含有柔性胶粒，同时井筒内的压力高于地层压力，循环的液体是往地层少量漏失的，所以裂缝处的柔性胶粒不会被井筒内的冲砂液带到井筒内。

图6是实施例3提供的柔性胶粒洗井液对该油井冲砂作业前后生产数据图。请参照图6，由图中数据可知：进行冲砂作业后，产液量大幅度提升，说明本发明柔性胶粒洗井液具有较好的暂堵性能，且后期的返排效果也到达工业要求，后期产量逐渐恢复。

试验例4

本试验例给出实验例3的另一种具体应用。

该井为致密油水平井，温度60℃，人工井底2810.26m，水平段820m，砂埋366.33m，冲砂作业前生产情况产液9m³/d，产油4.91m³/d，含水率45.4％，动液面为1.9m。该井前期曾用了约500m³活性水进行冲砂，未见返液，洗井液漏失严重。根据井筒容积与现场经验预先配制60m³的洗井液，以泵车排量为550L/min的速率泵入到井筒环空中，泵入期间观察泵压情况及时调整排量大小。

图7是该致密油水平井冲砂作业前后生产数据图。请参照图7，后续作业后，产液量恢复，2019年5月15日产液16.53m³，产油0.31m³，产水16.22m³,液量迅速恢复，油量逐渐增加，表明冲砂作业效果良好，达到降漏失、高携砂的目的，高效的完成了冲砂作业。

以上所述为本发明的优选实施例而已，并不用与限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种降漏失柔性胶粒洗井液的制备及其应用，其特征在于，按下列质量百分比配比：柔性胶粒0.4％～1.0％、纤维0.1％～0.3％、稳定剂0.01％～0.02％、余量为水。

2.根据权利要求1所述的降漏失柔性胶粒洗井液，其特征在在于，按下列质量百分比配比，包括：所述柔性胶粒0.4％～1.0％，所述纤维0.1％～0.3％，所述稳定剂0.01％～0.02％和余量的所述水，先将所述纤维与所述稳定剂加入水中均匀混合后，加入所述SXK212柔性胶粒待分散，最后加入所述SDK302柔性胶粒混合。

3.根据权利要求1所述的降漏失柔性胶粒洗井液，其特征在于，所述柔性胶粒为高分子吸水树脂颗粒，是一种含有亲水基团和交联结构的大分子，由丙烯酸、酰胺基、羧基、磺酸基、丙烯腈的一种或几种组成。

4.根据权利要求1所述的降漏失柔性胶粒洗井液，其特征在于，所述的纤维是以聚丙烯为原料合成的纤维，聚丙烯纤维的密度为0.92g/cm³，其强度高、弹性好，长度为10～15mm。

5.根据权利要求1所述的降漏失柔性胶粒洗井液，其特征在于，所述的稳定剂包括硫脲、亚硫酸钠中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的降漏失柔性胶粒洗井液，其特征在于，所述柔性胶粒由大粒径SXK212和小粒径SDK302组成，所述SXK212和所述SDK302的质量比为1:1～2，吸水后SXK212的粒径为5～12mm，吸水后SDK302的粒径为0.8～2.5mm。

7.根据权利要求1所述的降漏失柔性胶粒洗井液，其特征在与，所述的柔性胶粒吸水倍数为50～80倍，保证吸水后具有一定的强度，且含有磺酸基团，具有抗温性。

8.根据权利要求1所述的降漏失柔性胶粒洗井液，其特征在与，所述的柔性胶粒洗井液体系的表观粘度25～110mPa·s，具有高携砂、低自由水的特征。

9.一种降漏失柔性胶粒洗井液的制备及其应用，其特征在于，将所述柔性胶粒洗井液泵入井筒，首先大粒径柔性胶粒和纤维的互相作用对地层的炮眼或强漏失地层处进行暂堵，减少作业过程中的液体漏失，后续小粒径柔性胶粒在井筒内进行洗井循环冲砂。