CN110484221A - 固完井用油基泥浆隔离液及其制备方法 - Google Patents

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苏洪生
温培源
刘绪
蒙雄鹰
徐淼
曹翔
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Abstract

本发明涉及油田完井用隔离液技术领域，是一种固完井用油基泥浆隔离液及其制备方法，前者组成包括表面活性剂、复合悬浮剂、加重材料和水。本发明所述配方复配得到的固完井用油基泥浆隔离液具有优异的高温悬浮稳定性、冲洗效率，且其在高温下与水泥浆和油基泥浆及其混合具有优异的相容性，则在固井之前采用本发明所述油基泥浆隔离液冲洗后，能有效去除井壁泥浆残留，并将井壁调整为亲水表面，从而提高后期固井作业中水泥与井壁的胶结质量；同时在固井侯凝过程中不发生高温降粘或高温增稠现象，为固井作业水泥与井壁的胶结持续提供良好的胶结环境，进一步提高固井作业中水泥与井壁的胶结质量。

Description

固完井用油基泥浆隔离液及其制备方法
技术领域
本发明涉及油田完井用隔离液技术领域，是一种固完井用油基泥浆隔离液及其制备方法。
背景技术
油基钻井液在钻探高难度的高温深井、海上钻井、大斜度定向井、水平井、各种复杂井段作业中被广泛使用。油基钻井液抗污染能力强，润滑性好，抑制性强，有利于保持井壁稳定，能最大限度地保护油气层。然而，油基钻井液钻井后，井壁油润湿，不利于后期固井作业中水泥与井壁的胶结质量，极大地影响固井质量，给固井作业带来很大困扰。在固井前，需要对井壁进行油基泥浆清除作业，去除泥浆残留，并将井壁调整为亲水表面，以此提高水泥与套管之间、套管和地层之间的胶结质量。
发明内容
本发明提供了一种固完井用油基泥浆隔离液及其制备方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效去除泥浆残留，并将井壁调整为亲水表面，且本发明所述固完井用油基泥浆隔离液在高温下保持良好的稳定性，与水泥浆及油基泥浆相容性好，从而提高后期固井作业中水泥与井壁的胶结质量，同时在固井侯凝过程中不发生高温降粘或高温增稠现象。
本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种固完井用油基泥浆隔离液，组成按重量份数计，包括表面活性剂3份至5份、复合悬浮剂0.15份至0.45份、加重材料1份至20份和水10份。
下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：
上述表面活性剂为聚合物微球乳液。
上述复合悬浮剂由羧甲基纤维素和黄原胶组成，羧甲基纤维素0.1份至0.3份，黄原胶0.05份至0.15份。
上述加重材料为赤铁矿粉。
上述固完井用油基泥浆隔离液按下述方法得到：将所需量的表面活性剂、复合悬浮剂、加重材料和水混匀后得到固完井用油基泥浆隔离液。
本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种技术方案之一所述固完井用油基泥浆隔离液的制备方法，按下述方法进行：将所需量的表面活性剂、复合悬浮剂、加重材料和水混匀后得到固完井用油基泥浆隔离液。
下面是对上述发明技术方案之二的进一步优化或/和改进：
上述表面活性剂为聚合物微球乳液。
上述复合悬浮剂由羧甲基纤维素和黄原胶组成，羧甲基纤维素0.1份至0.3份，黄原胶0.05份至0.15份。
上述加重材料为赤铁矿粉。
本发明所述配方复配得到的固完井用油基泥浆隔离液具有优异的高温悬浮稳定性、冲洗效率，且其在高温下与水泥浆和油基泥浆及其混合具有优异的相容性，则在固井之前采用本发明所述油基泥浆隔离液冲洗后，能有效去除井壁泥浆残留，并将井壁调整为亲水表面，从而提高后期固井作业中水泥与井壁的胶结质量；同时在固井侯凝过程中不发生高温降粘或高温增稠现象，为固井作业水泥与井壁的胶结持续提供良好的胶结环境，进一步提高固井作业中水泥与井壁的胶结质量。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。本发明中所提到各种化学试剂和化学用品如无特殊说明，均为现有技术中公知公用的化学试剂和化学用品；本发明中的百分数如没有特殊说明，均为质量百分数；本发明中的溶液若没有特殊说明，均为溶剂为水的水溶液，例如，盐酸溶液即为盐酸水溶液；本发明中的常温、室温一般指15℃到25℃的温度，一般定义为25℃。
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1：该固完井用油基泥浆隔离液组成包括表面活性剂3份至5份、复合悬浮剂0.15份至0.45份、加重材料1份至20份和水10份；将所需量的表面活性剂、复合悬浮剂、加重材料和水混匀后得到固完井用油基泥浆隔离液。羧甲基纤维素0.1份至0.3份，黄原胶0.05份至0.15份。
实施例2：该固完井用油基泥浆隔离液组成包括表面活性剂（聚合物微球乳液）300克、复合悬浮剂（羧甲基纤维素10克，黄原胶15克）、加重材料2000克（赤铁矿粉）和水1000克。
以羧甲基纤维素、黄原胶联合再加上聚合物微球乳液的分散作用，使加重材料赤铁矿粉能很好的悬浮在水中，使本发明例得到的固完井用油基泥浆隔离液具有很强的悬浮性能。
实施例3：该固完井用油基泥浆隔离液组成包括聚合物微球乳液300克、羧甲基纤维素20克，黄原胶5克、赤铁矿粉500克和水1000克。
实施例4：该固完井用油基泥浆隔离液组成包括聚合物微球乳液500克、羧甲基纤维素10克，黄原胶5克、赤铁矿粉500克和水1000克。
实施例5：该固完井用油基泥浆隔离液组成包括聚合物微球乳液400克、羧甲基纤维素20克，黄原胶5克、赤铁矿粉2000克和水1000克。
本发明中的聚合物微球乳液可以为普通市售的聚合物微球乳液或乳液聚合物微球，也可以为文献（JYC-1聚合物微球乳液膨胀性能及调驱适应性研究.曹毅等.油田化学.2011年第04期）等公开的聚合物微球乳液。
上述实施例得到的固完井用油基泥浆隔离液的密度为1.10 g/cm3至2.45 g/cm3。
上述实施例得到的固完井用油基泥浆隔离液具有优异的高温悬浮稳定性、冲洗效率，在高温下与水泥浆和油基泥浆具有优异的相容性等。以实施例2和实施例3得到的固完井用油基泥浆隔离液为例进行说明：
（1）悬浮稳定性：实施例2至实施例3得到的固完井用油基泥浆隔离液在温度为150℃下静置2h，该隔离液上下密度差为小于0.03g/cm3，无明显沉降现象；说明实施例2至实施例3得到的固完井用油基泥浆隔离液下有优异的悬浮性能；
（2）冲洗效率：实施例2至实施例3得到的固完井用油基泥浆隔离液与钻完井用油基泥浆分别放置于常压稠化仪中养护，加热至目标温度80℃，取出油基泥浆倒入失水仪中进行泥饼制备，将制备好的泥饼取出裁剪至合适的尺寸后称重M1，并用皮筋将泥饼固定在六速旋转粘度计的外筒上；取出加热的本发明所述固完井用油基泥浆隔离液进行冲洗实验，转速300r/min，冲洗时间5min，取下称重M2；根据公式（M1-M2）/M1可计算出冲洗效率，实施例2得到的固完井用油基泥浆隔离液的冲洗效率为90.3%，实施例3得到的固完井用油基泥浆隔离液的冲洗效率为90.7%。如此优异的冲洗效率，能够有效去除泥浆残留，能将井壁调整为亲水表面；
（3）粘度和切力：实施例3得到的固完井用油基泥浆隔离液在常温下的粘度为110mPa.s，在高温150℃下的粘度为95mPa.s；在常温下的初切/终切为17/35Pa，在高温150℃下的初切/终切为16/33Pa,说明实施例3得到的固完井用油基泥浆隔离液下在高温下的粘度和初切/终切没有明显降低，则其具有优异的稳定性；实施例2得到的固完井用油基泥浆隔离液同样具有此性能；
（4）相容性：实施例2至3得到的固完井用油基泥浆隔离液在温度为150℃下，与固完井用水泥浆进行混合，固完井用水泥浆：固完井用油基泥浆隔离液=7:3（体积比），混合后配伍性良好，没有明显的增稠和促凝作用；实施例2至3得到的固完井用油基泥浆隔离液与钻完井用油基泥浆进行混合，钻完井用油基泥浆：固完井用油基泥浆隔离液=7:3（体积比），混合后配伍性良好，没有明显的增稠和促凝作用；实施例2至3得到的固完井用油基泥浆隔离液与钻完井用油基泥浆和固完井用水泥浆进行（固完井用水泥浆：固完井用油基泥浆隔离液：钻完井用油基泥浆=1:1:1）混合后配伍性良好，没有明显的增稠和促凝作用，说明实施例2至3得到的固完井用油基泥浆隔离液在高温（150℃）下与水泥浆及油基泥浆相容性良好。
综上所述，本发明所述配方复配得到的固完井用油基泥浆隔离液具有优异的高温悬浮稳定性、冲洗效率，且其在高温下与水泥浆和油基泥浆及其混合具有优异的相容性，则在固井之前采用本发明所述油基泥浆隔离液冲洗后，能有效去除井壁泥浆残留，并将井壁调整为亲水表面，从而提高后期固井作业中水泥与井壁的胶结质量；同时在固井侯凝过程中不发生高温降粘或高温增稠现象，为固井作业水泥与井壁的胶结持续提供良好的胶结环境，进一步提高固井作业中水泥与井壁的胶结质量。
以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (9)

1.一种固完井用油基泥浆隔离液，其特征在于组成按重量份数计，包括表面活性剂3份至5份、复合悬浮剂0.15份至0.45份、加重材料1份至20份和水10份。
2.根据权利要求1所述的固完井用油基泥浆隔离液，其特征在于表面活性剂为聚合物微球乳液。
3.根据权利要求1或2所述的固完井用油基泥浆隔离液，其特征在于复合悬浮剂由羧甲基纤维素和黄原胶组成，羧甲基纤维素0.1份至0.3份，黄原胶0.05份至0.15份。
4.根据权利要求1或2所述的固完井用油基泥浆隔离液，其特征在于加重材料为赤铁矿粉。
5.根据权利要求3所述的固完井用油基泥浆隔离液，其特征在于加重材料为赤铁矿粉。
6.根据权利要求1或2或5所述的固完井用油基泥浆隔离液，其特征在于按下述方法得到：将所需量的表面活性剂、复合悬浮剂、加重材料和水混匀后得到固完井用油基泥浆隔离液。
7.根据权利要求3所述的固完井用油基泥浆隔离液，其特征在于按下述方法得到：将所需量的表面活性剂、复合悬浮剂、加重材料和水混匀后得到固完井用油基泥浆隔离液。
8.根据权利要求4所述的固完井用油基泥浆隔离液，其特征在于按下述方法得到：将所需量的表面活性剂、复合悬浮剂、加重材料和水混匀后得到固完井用油基泥浆隔离液。
9.一种根据权利要求1至5任意一项所述的固完井用油基泥浆隔离液的制备方法，其特征在于按下述方法进行：将所需量的表面活性剂、复合悬浮剂、加重材料和水混匀后得到固完井用油基泥浆隔离液。
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