CN114539997B - 一种低成本、清洁无固相压井用凝胶剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无固相压井用凝胶剂，其配方按其重量比为：胶凝剂(工业明胶)15‑20wt.％，增粘加重剂(碳化糖)15‑25wt.％，增强剂(七水硫酸镁10‑20wt.％，硫酸钠0.5‑2.0wt.％，二乙烯三胺五乙酸五钠1.0‑2.5wt.％)，水余量。各组分的含量以低成本、清洁无固相压井用凝胶剂的总重量计。本发明的低成本、清洁无固相压井用凝胶剂能在地层中形成稳定的高强度凝胶体系，可有效地封堵地层近井地带，达到平衡地层压力的目的，且在油水井常规作业及修井作业后，遇水溶解，无残渣，对地层无伤害，实现安全环保压井作业施工。

Description

一种低成本、清洁无固相压井用凝胶剂及其制备方法
技术领域
本发明专利技术涉及油田化学领域，特别是油田油水井常规作业及修井作业的一种低成本、清洁无固相压井用凝胶剂及其制备方法。
背景技术
随着油田的开采，油田常规作业量及修井作业量逐年增加。由于油井地层压力不断下降或者水井注入压力持续上升，为防止作业时外来流体进入地层发生污染或者发生井喷、井涌等井控问题，需采用适合的压井液平衡地层压力，确保施工安全。目前，压井液主要有水基压井液，如修井泥浆、无固相盐水压井液、聚合物固相盐水压井液；油基型压井液，如纯油、乳液状等；气、液混合型泡沫压井液。
常规无固相盐水压井液有机盐、无机盐压井液的密度较低，而重晶石、铁矿粉加重存在沉降稳定差、对地层伤害大；聚合物固相盐水压井液普遍存在胶塞缓交时间短(几分钟)、泵注困难(初始黏度高)或稠化剂与交联剂需交替注入、工艺复杂，且胶塞耐高温能力差等问题，而油基型压井液成本高、环境污染风险高。因此，压井液要求与地层配伍性好，避免造成水敏、盐敏、酸敏、碱敏及温敏等地层伤害以及环境污染等问题，同时需考虑压井作业时压井液对管柱安全的影响，进一步提高油水井压井作业后产能恢复效果。
如中国专利CN200910072109.5公开的一种环保型低伤害无固相压井液及应用，该环保型低伤害无固相压井液包括增稠剂1.8～2.5％,降滤失剂0.5～0.9％，无机盐结晶抑制剂0.02～0.2％，加重剂5～30％，余量为水。该压井液用于井下作业中的钻井、修井等压井，与地层配伍性好，低伤害、无污染、密度可调、流动性好，但其无法适应于聚驱、三元复合驱等油水井的压井作业需求，同时，该配方对管柱具有一定的腐蚀性，压井液的综合性能仍有待进一步提高。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于如何提供一种与地层配伍性好、伤害低、封堵强度高、且用量少的低成本、清洁无固相压井用的凝胶剂。
为解决上述技术问题，本发明的发明人通过配方研究及室内实验，发明一种具有高强度的凝胶体系，可有效地封堵地层近井地带，达到平衡地层压力的目的，且在油水井常规作业及修井作业后，遇水溶解，无残渣，对地层伤害低，实现安全环保压井作业施工，大大降低常规压井液用量，减少措施成本。
本发明的技术方案如下：
一种低成本、清洁无固相压井用凝胶剂，由以下组分组成：该凝胶剂包括下列各组分，各组分及其重量百分比如下：胶凝剂15-20wt.％，增粘加重剂15-25wt.％，七水硫酸镁10-20wt.％，硫酸钠0.5-2.0wt.％，二乙烯三胺五乙酸五钠1.0-2.5wt.％，水余量，上述方案中七水硫酸镁、硫酸钠和二乙烯三胺五乙烯五钠组成增强剂，各组分的含量以无固相压井用凝胶剂的总重量计。
上述方案中胶凝剂为工业明胶，增粘加重剂为碳化糖。
低成本、清洁无固相压井用凝胶剂的制备方法，包括以下步骤：
1)按照计量比，在高温反应釜中按照计量比先加入水，然后加入胶凝剂进行加热至70℃以上并搅拌，充分稀释胶凝剂，使之易与增粘加重剂及增强剂融合；
2)按照计量比，将增粘加重剂加入高温反应釜中加热至70℃以上并搅拌，与胶凝剂充分融合，进一步提高压井用凝胶剂的比重和粘度；
3)按照计量比，七水硫酸镁、硫酸钠、二乙烯三胺五乙酸五钠加入高温反应釜中加热并充分搅拌，提高压井用凝胶剂的胶结强度。
所述步骤1)中，先将水与胶凝剂混合并搅拌30-60分钟。所述步骤2)中，加入增粘加重剂混合并充分搅拌20-30分钟。所述步骤3)中，七水硫酸镁、硫酸钠、二乙烯三胺五乙酸五钠混合并充分搅拌10-15分钟即可。
该低成本、清洁无固相压井用凝胶剂在常规作业及修井作业压井时使用。
该低成本、清洁无固相压井用凝胶剂可应用于油井以及水驱、聚驱、三元复合驱的水井。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：
1、本发明的低成本无固相压井用凝胶剂能在地层中形成稳定的高强度凝胶体系，可有效地封堵地层近井地带，达到平衡地层压力的目的。
2、本发明的低成本无固相压井用凝胶剂具有与地层配伍性好、封堵强度高的特点，且其遇水后易溶解，无残渣，对地层伤害低，可实现安全环保压井作业施工。
3、本发明的低成本无固相压井用凝胶剂可用于油井以及水驱、聚驱、三元复合驱的水井常规作业及修井作业的压井。
4、本发明的低成本无固相压井用凝胶剂的制备工艺简单，凝胶剂性能稳定，且制备过程对环境友好，不会造成环境污染。
5、本发明的低成本无固相压井用凝胶剂原料易得，且来源广泛，可使本发明产品的生产成本和使用成本都极为低廉。
附图说明：
图1岩心滤失实验曲线。
具体实施方式：
实施例1：
一种低成本、清洁无固相压井用凝胶剂的组成为：工业明胶18wt.％，碳化糖22wt.％，七水硫酸镁17wt.％，硫酸钠1.3wt.％，二乙烯三胺五乙烯五钠1.7wt.％，水40wt.％，各组分的含量以低成本、清洁无固相压井用凝胶剂的总重量计。
其制备过程如下：
1)按照计量比，在高温反应釜中先加入水，然后加入工业明胶进行加热至70℃以上并充分搅拌45分钟；
2)按照计量比，将碳化糖加入高温反应釜中加热至70℃以上并充分搅拌30分钟；
3)按照计量比，七水硫酸镁、硫酸钠、二乙烯三胺五乙酸五钠加入高温反应釜中加热并充分搅拌15分钟，即可。
实施例2：
低成本、清洁无固相压井用凝胶剂的组成为：工业明胶20wt.％，碳化糖25wt.％，七水硫酸镁20wt.％，硫酸钠2.0wt.％，二乙烯三胺五乙烯五钠2.5wt.％，水30.5wt.％，各组分的含量以低成本、清洁无固相压井用凝胶剂的总重量计。
制备方法同实施例1。
实施例3：
低成本、清洁无固相压井用凝胶剂的组成为：工业明胶15wt.％，碳化糖15wt.％，七水硫酸镁10wt.％，硫酸钠0.5wt.％，二乙烯三胺五乙烯五钠1.0wt.％，水58.5wt.％，各组分的含量以低成本、清洁无固相压井用凝胶剂的总重量计。
制备方法同实施例1。
凝胶承压能力测试
通过岩心滤失实验，观察凝胶的承压能力。实验结果表明：在20MPa正向承压下，凝胶120min后几乎不再滤失(表1)，凝胶在岩心中形成了致密的滤饼暂堵层，阻断滤失，凝胶承压能力达20MPa。滤失曲线图见图1。
表1凝胶承压能力测试数据
Figure BDA0003517722910000051
通过凝胶反向解堵压力测定(表2)，结果表明，凝胶在0.6MPa、150min内可完全解堵，渗透率恢复率达到100％，实现了低压差条件下快速解堵，对地层伤害低。
表2岩石渗透率恢复数据
Figure BDA0003517722910000052

Claims (2)

1.一种低成本、清洁无固相压井用凝胶剂，由以下组分组成：该凝胶剂包括下列各组分，各组分及其重量百分比如下：胶凝剂15-20wt.％，增粘加重剂15-25wt.％，七水硫酸镁10-20wt.％，硫酸钠0.5-2.0wt.％，二乙烯三胺五乙酸五钠1.0-2.5wt.％，水余量，上述方案中七水硫酸镁、硫酸钠和二乙烯三胺五乙烯五钠组成增强剂，各组分的含量以无固相压井用凝胶剂的总重量计；所述的胶凝剂为工业明胶、增粘加重剂为碳化糖；
所述凝胶剂在20MPa正向承压下，凝胶120min后几乎不再滤失，凝胶在岩心中形成了致密的滤饼暂堵层，阻断滤失，凝胶承压能力达20MPa；所述凝胶剂通过凝胶反向解堵压力测定，凝胶在0.6MPa、150min内可完全解堵，渗透率恢复率达到100％，实现了低压差条件下快速解堵，对地层伤害低。
2.根据权利要求1所述的低成本、清洁无固相压井用凝胶剂的制备方法，包括以下步骤：
1)按照计量比，在高温反应釜中按照计量比先加入水，然后加入胶凝剂进行加热至70℃以上并搅拌，充分稀释胶凝剂，使之易与增粘加重剂及增强剂融合；
2)按照计量比，将增粘加重剂加入高温反应釜中加热至70℃以上并搅拌，与胶凝剂充分融合，进一步提高压井用凝胶剂的比重和粘度；
3)按照计量比，七水硫酸镁、硫酸钠、二乙烯三胺五乙酸五钠加入高温反应釜中加热并充分搅拌，提高压井用凝胶剂的胶结强度；
所述步骤1)中，先将水与胶凝剂混合并搅拌30-60分钟；所述步骤2)中，加入增粘加重剂混合并充分搅拌20-30分钟；所述步骤3)中，七水硫酸镁、硫酸钠、二乙烯三胺五乙酸五钠混合并充分搅拌10-15分钟即可；
所述的低成本、清洁无固相压井用凝胶剂在常规作业及修井作业压井时使用；所述的凝胶剂应用于油井以及水驱、聚驱、三元复合驱的水井。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106520096A (zh) * 2016-10-28 2017-03-22 西南石油大学 一种压井液及其制备方法、应用
CN106566488A (zh) * 2016-11-04 2017-04-19 中国石油大学(北京) 压井用聚合物凝胶及其制备方法与应用
RU2627807C1 (ru) * 2016-08-03 2017-08-11 Павел Юрьевич Илюшин Жидкость для глушения нефтегазовых скважин
CN109233771A (zh) * 2018-10-19 2019-01-18 河南国中铭泰化工科技有限公司 一种低压井专用暂堵剂及其制备方法
CN111205839A (zh) * 2020-01-17 2020-05-29 中国石油天然气股份有限公司 一种气井组合使用的弹性凝胶暂堵压井液及施工工艺
CN111793485A (zh) * 2020-08-13 2020-10-20 陕西安诺瑞特石油科技有限公司 一种堵水剂及其制备方法和应用
RU2744224C1 (ru) * 2020-07-28 2021-03-03 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Утяжеленная жидкость без твердой фазы для глушения нефтяных и газовых скважин

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101555404B (zh) * 2009-05-20 2012-03-07 大庆开发区东油新技术有限公司 一种环保型低伤害无固相压井液及其应用
RU2015128270A (ru) * 2012-12-14 2017-01-18 ЛУБРИЗОЛ ОЙЛФИЛД КЕМИСТРИ, ЭлЭлСи Новые утяжеленные эластомерные системы для использования в цементных, буферных и буровых растворах
CN103525385B (zh) * 2013-09-26 2015-10-21 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 压井用聚丙烯酰胺强凝胶及其制备方法
CN105041261A (zh) * 2015-05-30 2015-11-11 西南石油大学 一种与堵水联作的压井修井方法
CN108359418A (zh) * 2017-04-21 2018-08-03 克拉玛依市广海环境治理有限责任公司 油田油水井修井用无固相弱凝胶压井液
CN112375552A (zh) * 2020-10-26 2021-02-19 蒲城驭腾新材料科技有限公司 一种无固相清洁低伤害压井液及其制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2627807C1 (ru) * 2016-08-03 2017-08-11 Павел Юрьевич Илюшин Жидкость для глушения нефтегазовых скважин
CN106520096A (zh) * 2016-10-28 2017-03-22 西南石油大学 一种压井液及其制备方法、应用
CN106566488A (zh) * 2016-11-04 2017-04-19 中国石油大学(北京) 压井用聚合物凝胶及其制备方法与应用
CN109233771A (zh) * 2018-10-19 2019-01-18 河南国中铭泰化工科技有限公司 一种低压井专用暂堵剂及其制备方法
CN111205839A (zh) * 2020-01-17 2020-05-29 中国石油天然气股份有限公司 一种气井组合使用的弹性凝胶暂堵压井液及施工工艺
RU2744224C1 (ru) * 2020-07-28 2021-03-03 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Утяжеленная жидкость без твердой фазы для глушения нефтяных и газовых скважин
CN111793485A (zh) * 2020-08-13 2020-10-20 陕西安诺瑞特石油科技有限公司 一种堵水剂及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Xiong Y.study of gel plug for temporary blocking and well-killing technology in low-pressure,leakage-prone gas well.《SPE Production &amp operations》.2021,第36卷(第1期),第234-244页. *
贾虎.双交联型泡沫凝胶的制备及其暂堵压井防漏机理.《钻井液与完井液》.2019,第36卷(第3期),第384-390页. *

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