CN114517081A - 一种微泡修井液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种微泡修井液，包括：基浆，以重量份计，所述基浆包括：纯碱0.1～0.4份；水100份；处理剂，以基浆中水的重量份为基准，所述处理剂包括：发泡剂0.3～1份；稳泡剂0.3～0.8份；降滤失剂1～2份；泡沫增强剂0.3～0.8份；防膨剂0.5～2份；杀菌剂0.2～0.5份；所述的发泡剂包括十八烷基聚氧乙烯醚(3)硫酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚(3)。本发明通过使用特定发泡剂、稳泡剂、降滤失剂改善对微泡内部空气的密封性，提高微泡稳定性及抗压缩性能；加入泡沫增强剂，使其与微泡协同作用，显著改善微泡修井液承压封堵性能，减少低压易漏储层修井作业过程中修井液漏失。

Description

一种微泡修井液及其制备方法
技术领域
本发明涉及修井液技术领域，尤其是涉及一种微泡修井液及其制备方法。
背景技术
油气井进入开发后期，地层能量不断衰减，部分区块地层压力系数甚至在1.0以下。当油气井出现异常或停产时，必须进行修井作业，更换或优化生产管柱，使油气井恢复生产。目前，常用的修井液是用清水或在清水中加入一定量的粘土稳定剂(如KCl)配制的活性水作为修井液进行作业。由于该修井液密度与水的密度相近，在低压油气井进行修井作业时，极易造成修井液漏失，污染储层，造成油气产能大幅下降。而低密度微泡修井液是解决上述难题的一种有效手段。微泡修井液中的微泡由表面活性剂分子包裹空气形成，在修井液体系中均匀分散，并且微泡自身具有桥堵作用，能有效封堵微裂缝，防止或减少修井液漏失。
现有技术ZL201310036255.9中公开了一种低密度微泡修井液，但这种修井液体系使用十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠等常规发泡剂，微泡自身稳定性、抗压缩性不足，高压条件下易导致微泡破裂，影响修井液体系防漏性能充分发挥。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种微泡修井液，本发明提供的微泡修井液稳定性好、抗压缩性能好。
本发明提供了一种微泡修井液，包括：
基浆，以重量份计，所述基浆包括：纯碱0.1～0.4份；水100份；
处理剂，以基浆中水的重量份为基准，所述处理剂包括：
Figure BDA0002788215790000011
所述的发泡剂包括十八烷基聚氧乙烯醚(3)硫酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚(3)。
优选的，所述十八烷基聚氧乙烯醚(3)硫酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚(3)的质量比为1:0.5～2。
优选的，所述防膨剂为KCl。
优选的，所述稳泡剂为黄原胶和硬葡聚糖。
优选的，所述黄原胶和硬葡聚糖的质量比为1：(0.2～2)。
优选的，所述降滤失剂为羧甲基淀粉和羟丙基淀粉。
优选的，所述羧甲基淀粉和羟丙基淀粉的质量比为1：(0.5～3)。
优选的，所述杀菌剂为甲醛。
优选的，所述泡沫增强剂由包括丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和二甲基烯丙基十二烷基氯化铵制备得到；所述丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和二甲基烯丙基十二烷基氯化铵的质量比为(4～8)：(22～28)：(13～17)。
本发明提供了一种上述技术方案所述的微泡修井液的制备方法，包括：
将纯碱与水混合，得到基浆；
将处理剂加入基浆中，混合，得到。
与现有技术相比，本发明提供了一种微泡修井液，包括：基浆，以重量份计，所述基浆包括：纯碱0.1～0.4份；水100份；处理剂，以基浆中水的重量份为基准，所述处理剂包括：发泡剂0.3～1份；稳泡剂0.3～0.8份；降滤失剂1～2份；泡沫增强剂0.3～0.8份；防膨剂0.5～2份；杀菌剂0.2～0.5份；所述的发泡剂包括十八烷基聚氧乙烯醚(3)硫酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚(3)。本发明通过使用特定发泡剂、稳泡剂、降滤失剂改善对微泡内部空气的密封性，提高微泡稳定性及抗压缩性能；加入泡沫增强剂，使其与微泡协同作用，显著改善微泡修井液承压封堵性能，减少低压易漏储层修井作业过程中修井液漏失。
附图说明
图1为利用PVT流体测试仪在135℃下对实施例2和对比例1抗压缩性能图。
具体实施方式
本发明提供了一种微泡修井液，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都属于本发明保护的范围。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
本发明提供了一种微泡修井液，包括：
基浆，以重量份计，所述基浆包括：纯碱0.1～0.4份；水100份；
处理剂，以基浆中水的重量份为基准，所述处理剂包括：
Figure BDA0002788215790000031
所述的发泡剂包括十八烷基聚氧乙烯醚(3)硫酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚(3)。
本发明提供的一种微泡修井液，包括基浆。
本发明所述基浆，以重量份计。基浆包括：纯碱0.1～0.4份；具体可以为0.1份、0.2份、0.3份或0.4份，或者上述任意二者之间的点值。
基浆包括水100份。
本发明提供的一种微泡修井液，包括处理剂，以基液中水的重量份为基准，所述处理剂包括：
Figure BDA0002788215790000032
按照本发明，所述发泡剂的重量份数优选为0.3～1份；更优选为0.4～0.8份。在本发明中，所述发泡剂优选为十八烷基聚氧乙烯醚(3)硫酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚(3)。在本发明中，所述十八烷基聚氧乙烯醚(3)硫酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚(3)的质量比优选为1:0.5～2，更优选为1：(0.6～1.8)，更优选为1：(0.6～1.5)。
在本发明中，所述稳泡剂的重量份数优选为0.3～0.8份，更优选为0.3～0.7份。在本发明中，所述稳泡剂优选为黄原胶和硬葡聚糖。在本发明中，所述黄原胶和硬葡聚糖的质量比优选为1：(0.2～2)，更优选为1：(0.5～1.5)，更优选为1：(0.8～1.2)，最优选为1:1。
在本发明中，所述降滤失剂的重量份数优选为1～2份，更优选为1.2～1.8份。在本发明中，所述降滤失剂优选为羧甲基淀粉和羟丙基淀粉。在本发明中，所述羧甲基淀粉和羟丙基淀粉的质量比优选为1：(0.5～3)，更优选为1：(1～3)，最优选为1：(1.5～2.5)。
在本发明中，所述泡沫增强剂的重量份数优选为0.3～0.8份，更优选为0.3～0.6份。在本发明中，所述泡沫增强剂由以包括以下物料的原料制备得到：
丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和二甲基烯丙基十二烷基氯化铵。
在本发明中，所述丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和二甲基烯丙基十二烷基氯化铵的质量比优选为(4～8)：(22～28)：(13～17)，更优选为(5～7)：(24～26)：(14～16)，最优选为6:25:15。
在本发明中，所述泡沫增强剂的相对分子质量优选为30000～45000，更优选为35000～40000，最优选为35000。
在本发明中，所述泡沫增强剂的制备方法优选为：
在巯基乙酸和过硫酸铵的作用下，将十二烷基二甲基烯丙基氯化铵溶液、丙烯酰胺溶液和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸溶液进行反应，得到泡沫增强剂溶液。
在本发明中，所述反应的温度优选为85～95℃，更优选为88～92℃，最优选为90℃。在本发明中，所述反应的时间优选为0.5～1.5小时，更优选为0.8～1.2小时，最优选为1小时。
在本发明中，所述反应完成后优选采用碱性物质调整反应体系的pH值至8。
在本发明中，所述泡沫增强剂的制备方法更优选为：
将巯基乙酸、十二烷基二甲基烯丙基氯化铵溶液、丙烯酰胺溶液和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸溶液加入反应容器升温至55～65℃，然后将过硫酸铵溶液加入到反应体系，将体系升温至85～95℃反应0.5～1.5小时，用氢氧化钠调整溶液pH值至8，得到泡沫增强剂溶液。
在本发明中，所述升温的温度优选为58～62℃，更优选为60℃。在本发明中，所述反应温度和时间与上述技术方案所述反应温度和时间一致，在此不再赘述。
在本发明中，所述处理剂包括防膨剂为0.5～2重量份；优选包括0.6～1.8重量份。
本发明所述防膨剂为KCl。本发明对其来源不进行限定，市售即可。
在本发明中，所述处理剂包括杀菌剂0.2～0.5重量份；具体可以为0.2份、0.3份、0.4份或0.5份，或者上述任意二者之间的点值。
本发明所述杀菌剂为甲醛。本发明对其来源不进行限定，市售即可。
在本发明中，所述微泡修井液的制备方法优选为：
将纯碱与水混合，得到基浆；
将处理剂加入基浆中，混合，得到。
更优选具体为：将纯碱加入水中混合，配制得到基浆；
将所述处理剂即发泡剂、稳泡剂、降滤失剂、泡沫增强剂、防膨剂和杀菌剂依次加入到基浆中，搅拌，得到微泡修井液。
本发明对于所述搅拌方式不进行限定，本领域技术人员熟知的即可。
本发明的微泡修井液抗温可达120℃，密度0.80～1.0g/cm3可调，微泡稳定性、抗压缩能力强，防漏性能突出，储层保护效果好，在低压易漏储层具有良好的防漏效果。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种微泡修井液进行详细描述。
实施例1泡沫增强剂的制备
将10g十二烷基二甲基烯丙基氯化铵溶解于100g清水中待用；
将80g丙烯酰胺和10g2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸溶解于250g清水中待用；
将1g过硫酸铵溶解于50g清水中待用；
将0.1g巯基乙酸、十二烷基二甲基烯丙基氯化铵溶液、丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸溶液加入反应容器中并升温至60℃，然后将过硫酸铵溶液加入反应体系中，将体系升温至90℃反应1小时，用NaOH调整溶液pH值至8，得到固相含量20％的泡沫增强剂。
实施例2
在100g清水中加入0.2g纯碱，搅拌均匀后即得基浆(1)，然后将0.5g发泡剂(由十八烷基聚氧乙烯醚(3)硫酸钠：壬基酚聚氧乙烯醚(3)＝1：1的比例相混合)、0.5g稳泡剂(由黄原胶：硬葡聚糖＝1：0.3的比例相混合)、1.8g降滤失剂(由羧甲基淀粉：羟丙基淀粉＝1:0.5的比例相混合)、0.5g泡沫增强剂、1g防膨剂和0.4g杀菌剂依次加入基浆(1)中，用搅拌器将处理剂混合均匀待用。
实施例3～6
按照实施例2的方法制备微泡修井液，与实施例2的区别在于所用原料的用量比例不同，实施例3～6所用原料的用量如表1所示。
表1实施例3～6制备微泡修井液所用原料用量
Figure BDA0002788215790000061
Figure BDA0002788215790000071
对比例1
以十二烷基硫酸钠为发泡剂，其余处理剂与实施例2相同，密度也为0.84g/cm3。
对比例2
对比例2的制备方法与实施例2相同，只是不加入泡沫增强剂，密度也为0.84g/cm3。
对比例3
对比例3的制备方法与实施例2相同，只是不加入发泡剂和泡沫增强剂，密度为1.0g/cm3。
实施例7
将实施例2～6中配制的修井液利用搅拌机进行发泡，在600转/min条件下搅拌10min，得到密度0.84g/cm3微泡修井液，对其进行性能评价。
(1)抗温性能评价
将发泡后的微泡修井液在135℃高温老化16小时，用六速旋转粘度剂测定修井液的流变性，检测结果如表2所示。
表2本发明实施例制备的微泡修井液的抗温性能
Figure BDA0002788215790000072
由表2可知，微泡修井液经135℃高温老化后，体系流变性及密度变化不大，表现出较好的抗温性能。
(2)防漏性能评价
在可视砂床中分别加入体积相同的40～60目沙子，然后将350mL实施例2～6制备的微泡修井液和对比例2、对比例3分别加入可视砂床模拟堵漏装置中进行对比试验，结果如表3所示。
表3 0.7MPa下不同修井液防漏性能评价
Figure BDA0002788215790000081
由表3可知，与对比例2～3相比，本发明实施例制备的微泡修井液在可视砂床模拟堵漏装置中能显著降低修井液漏失量。
(3)抗压缩性能
利用PVT流体测试仪在135℃下对实施例2和对比例1抗压缩性能进行评价，结果如图1所示,图1为利用PVT流体测试仪在135℃下对实施例2和对比例1抗压缩性能图。
由图1可知，实施例2配制的微泡修井液抗压缩性更强，在井底高压条件下修井液仍保持较低密度，有利于体系防漏性能的发挥。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种微泡修井液，包括：
基浆，以重量份计，所述基浆包括：纯碱0.1～0.4份；水100份；
处理剂，以基浆中水的重量份为基准，所述处理剂包括：
Figure FDA0002788215780000011
所述的发泡剂包括十八烷基聚氧乙烯醚(3)硫酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚(3)。
2.根据权利要求1所述的微泡修井液，其特征在于，所述十八烷基聚氧乙烯醚(3)硫酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚(3)的质量比为1:0.5～2。
3.根据权利要求2所述的微泡修井液，其特征在于，所述防膨剂为KCl。
4.根据权利要求1所述的微泡修井液，其特征在于，所述稳泡剂为黄原胶和硬葡聚糖。
5.根据权利要求4所述的微泡修井液，其特征在于，所述黄原胶：硬葡聚糖的质量比为1：(0.2～2)。
6.根据权利要求1所述的微泡修井液，其特征在于，所述降滤失剂为羧甲基淀粉和羟丙基淀粉。
7.根据权利要求6所述的微泡修井液，其特征在于，所述羧甲基淀粉和羟丙基淀粉的质量比为1：(0.5～3)。
8.根据权利要求1所述的微泡修井液，其特征在于，所述杀菌剂为甲醛。
9.根据权利要求1所述的微泡修井液，其特征在于，所述泡沫增强剂由包括丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和二甲基烯丙基十二烷基氯化铵制备得到；所述丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和二甲基烯丙基十二烷基氯化铵的质量比为(4～8)：(22～28)：(13～17)。
10.一种权利要求1～9任意一项所述的微泡修井液的制备方法，其特征在于，包括：
将纯碱与水混合，得到基浆；
将处理剂加入基浆中，混合，得到。
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