CN114836184A - 一种海上大漏失油水井修井用可降解暂堵剂及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大漏失油水井修井用可降解暂堵剂及其使用方法，其由以下重量比配方组成：可降解纤维20％～35％，可降解颗粒15％～30％，改性淀粉15％～30％，增粘剂10％～15％，余量为自来水。采用本发明暂堵剂对油水井修井过程中的大漏失有较好的封堵作用，在平台现场使用搅拌罐或泥浆池稀释使用，配液及暂堵施工工艺简单，易操作。暂堵剂使用可降解原材料，在地层温度与水的作用下可完全降解。适用于海上油水修井过程中的大漏失封堵。
Description
技术领域
本发明属于钻井工程技术领域，具体来说涉及一种海上大漏失油水井修井用可降解暂堵剂及其使用方法。
背景技术
在渤海海上油田修井过程中，需要对油井管柱进行清洗，避免起出的油井管柱飘洒油污至海面。洗井过程中的漏失，容易造成管柱清洗不干净、压井困难、漏失修井液造成储层伤害等问题。针对中低渗油田修井过程中的暂堵，渤海油田常规使用改性淀粉或油溶性树脂等暂堵剂，该暂堵剂可以很好封堵一般漏失储层。但针对大漏失储层，常规改性淀粉或油溶性树脂暂堵剂封堵困难。
渤海油田的大漏失包括以下特点：
疏松砂岩稠油油藏容易产生大漏失。例如SZ36-1油田，疏松砂岩储层，部分油水井渗透率在10000mD以上，修井期间漏失在20m3/h～60m3/h。
压力亏空储层容易产生大漏失。例如QK18-1，BZ26-2等油田压力系数在0.4～0.6之间，地层亏空大，修井期间过大的压差导致大漏失，漏失在15m3/h以上。
裂缝地层容易产生大漏失。例如锦州25-1南油气田太古界变质岩潜山，存在网状裂缝及风化淋滤孔洞发育，修井期间漏失较大，漏失在50m3/h以上。
在中国专利《CN110791267B纤维制品及其制备方法和应用以及暂堵射孔炮眼的方法》公开一种纤维制品纤维制品包括由纤维聚集而成的纤维主体和与纤维主体相连的多条纤维丝，所述纤维主体的形状为规则或不规则立体形状，所述纤维主体在40MPa下的压缩率为5-30％。本发明还提供了所述纤维制品的制备方法，该方法包括在纤维主体上形成多条纤维丝。使用本发明所述的纤维制品暂堵射孔炮眼，简化了射孔炮眼暂堵剂的材料组合，节约堵剂用量，纤维制品承压能力强，承压时间长，提高了射孔炮眼处的转向暂堵能力，进而提高了射孔炮眼暂堵效率。但由于单一使用纤维，封堵性过强，不适用于修井过程中控制漏失和储层保护。
在中国专利《CN107558981B一种多粒径级差暂堵实现复杂裂缝的压裂工艺》公开了一种可降解聚乳酸树脂类纤维压裂液携带四种粒径级差组合的刚性暂堵剂，按照350-500-650g/cm3的混砂浓度快速注入，实施裂缝深部暂堵，提升缝内净压力，开启侧向天然裂缝，实现侧向剩余油的有效动用，提高油井单井产量和最终采收率。但由于刚性暂堵剂，仅适用于重复压裂，不适用于修井过程中控制漏失和储层保护。
在中国专利《CN110003870A一种压裂用可降解水溶性暂堵剂及其制备方法》公开了一种压裂用可降解水溶性暂堵剂，该暂堵剂由以下质量百分数的原料制备获得：丙烯酰胺10～30％、丙烯酸10～20％、膨润土5～10％、淀粉5～10％、磺化沥青5～10％、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸5～10％、交联剂占单体质量的0.01～0.05％、引发剂占单体质量的0.4～0.8％，余量为蒸馏水。本发明的暂堵剂随压裂液进入底层裂缝中，在携带过程中以及到达裂缝的短时间内，吸水膨胀且韧性很好，对裂缝有很好的封堵作用。而在短时间，由于地层高温，暂堵剂会自行降解，从而达到很好的暂堵作用。且本发明的制备方法简单，原料成本低且相对安全。然而该聚酯可降解水溶性暂堵剂，含膨润土，降解后对储层渗透率产生伤害，不适用于修井过程中控制漏失和储层保护。
上述报道的暂堵剂，使用了一些可降解纤维剂、刚性暂堵剂、可降解水溶性暂堵剂等暂堵剂，主要用于封堵炮眼咋暂堵与压裂暂堵，采用暂堵剂在高渗透层前形成滤饼或加大高渗透层流动阻力，从而使工作液分流进入低渗透层，由于采用刚性封堵材料，暂堵后可能造成储层污染，造成修井后产液量下降。
综上，针对海上修井过程中的大漏失，仍需开发一种新的可降解暂堵剂，用于满足海上油田修井过程中的油水井暂堵需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种大漏失油水井修井用可降解暂堵剂及其使用方法，适用于海上油田修井过程中的大漏失井封堵，能够封堵高孔、高渗、低压、裂缝等地层。本发明的暂堵剂，采用完全可降解材料，修井结束后暂堵层自动解除。所述暂堵剂与海水，地热水配伍性好，海上平台泥浆池或搅拌罐配制暂堵液，便于操作。
为了实现上述目的，本发明提供一种大漏失油水井修井用可降解暂堵剂，其由以下重量比配方组成：
可降解纤维20％～35％，可降解颗粒15％～30％，改性淀粉15％～30％，增粘剂10％～15％，余量为自来水。
在上述技术方案中，所述可降解纤维为制作成纤维状的PGA(聚乙醇酸)、PLA(聚乳酸)、PVA(聚乙烯醇)、PBAT(聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯)、PBA(聚己二酸丁二醇酯)和PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)中的至少一种，纤维直径10～20um，纤维长度3-6mm。
在上述技术方案中，所述可降解颗粒为制作成颗粒状的PGA(聚乙醇酸)、PLA(聚乳酸)、PVA(聚乙烯醇)、PBAT(聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯)中的至少一种，颗粒直径0.1～1mm。
在上述技术方案中，所述改性淀粉为使用AA(丙烯酸)、AM(丙烯酰胺)与AMPS(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)改性的玉米淀粉或土豆淀粉。
在上述技术方案中，所述增粘剂为高粘CMC(羧甲基纤维素钠)、XC(黄原胶)、瓜尔豆胶中的至少一种。
上述暂堵液的使用方法，步骤包括：
步骤一、将暂堵剂加入海上平台泥浆池或搅拌罐中，以质量计加量3％～6％，余量为水，开启搅拌或混合泵，使用平台地热水或海水混合均匀制得乳白色粘稠暂堵液；
步骤二、然后使用泥浆泵与修井管汇将暂堵液替入漏失层段，对油水井进行封堵。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
采用本发明暂堵剂对油水井修井过程中的大漏失有较好的封堵作用，在平台现场使用搅拌罐或泥浆池稀释使用，配液及暂堵施工工艺简单，易操作。暂堵剂使用可降解原材料，在地层温度与水的作用下可完全降解。适用于海上油水修井过程中的大漏失封堵。与现有发明相比，本发明具有以下优势：
1、本发明提供的暂堵剂在平台现场使用搅拌罐或泥浆池稀释使用，配液及暂堵施工工艺简单，易操作。
2、本发明提供的暂堵剂封堵效果良好，适用于海上油田修井过程中的大漏失井封堵，能够用于封堵高孔、高渗、低压、裂缝等地层。对2mm裂缝封堵率大于90％，单向承压大于10MPa，返排压力低于3MPa。
3、本发明提供的暂堵剂，使用纤维、颗粒、淀粉、增粘剂均为可降解原材料，在地层温度与水的作用下可完全降解。
4、本发明提供的暂堵剂，与海上平台地热水、海水配伍性好，可采用海水或地热水配制暂堵液。
5、本发明提供的暂堵剂，储层条件下降解率大于90％，暂堵后渗透率恢复值大于90％，暂堵后不造成储层污染。
6、本发明提供的暂堵剂，适用于油水井储层温度60℃～100℃，有效暂堵时间大于3天，修井结束后油水井可快速恢复生产。
附图说明
图1为粗糙裂缝岩板实物图。
图2为本发明暂堵剂在模拟粗糙裂缝中封堵的压力曲线图。
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，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
以下结合实施例，对本发明作进一步详细说明。
实施例1
按照重量百分比，取30％可降解纤维(聚乙醇酸纤维)、30％可降解颗粒(聚乙烯醇颗粒)、25％改性玉米淀粉、15％增粘剂(黄原胶)组成的可降解暂堵剂，将该暂堵剂按照4％浓度加入地热水中搅拌均匀，继续搅拌至乳白色均一粘稠溶液制得暂堵液。
实施例2
按照重量百分比，取30％可降解纤维(聚乙烯醇纤维)、30％可降解颗粒(聚乙醇酸颗粒)、25％改性玉米淀粉、15％增粘剂(黄原胶)组成的可降解暂堵剂，将该暂堵剂按照5％浓度加入地热水中搅拌均匀，继续搅拌至乳白色均一粘稠溶液制得暂堵液。
实施例3
按照重量百分比，取30％可降解纤维(聚乙醇酸纤维)、25％可降解颗粒(聚乳酸颗粒)、30％改性土豆淀粉、15％增粘剂(黄原胶)组成的可降解暂堵剂，将该暂堵剂按照5％浓度加入地热水中搅拌均匀，继续搅拌至乳白色均一粘稠溶液制得暂堵液。
实施例4
按照重量百分比，取30％可降解纤维(聚乙烯醇纤维)、30％可降解颗粒(聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯颗粒)、30％改性玉米淀粉、10％增粘剂(瓜尔胶)组成的可降解暂堵剂，将该暂堵剂按照5％浓度加入地热水中搅拌均匀，继续搅拌至乳白色均一粘稠溶液制得暂堵液。
实施例5
按照重量百分比，取30％可降解纤维(聚乙醇酸纤维)、25％可降解颗粒(聚乳酸颗粒)、30％改性玉米淀粉、15％增粘剂(羧甲基纤维素钠)组成的可降解暂堵剂，将该暂堵剂按照6％浓度加入地热水中搅拌均匀，继续搅拌至乳白色均一粘稠溶液制得暂堵液。
效果实施例
采用实施例1-5提供的配方和制备方法，制备五种暂堵液，采用Corelab公司的酸蚀裂缝导流能力测试系统、3D打印岩板等实验仪器测试暂堵剂性能，如表1所示。
表1不同水基清洗剂的的性能对比
如表1所示，本发明暂堵剂对2mm裂缝的封堵率都能达到90％以上，封堵压力大于10MPa，表明暂堵剂对裂缝储层具有很好的封堵性能。反向封堵承压能力小于3MPa，降解率90％以上，透率恢复值90％以上，表明暂堵剂封堵后能自动降解解堵。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的工艺方法，但本发明并不局限于上述工艺步骤，即不意味着本发明必须依赖上述工艺步骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (6)
1.一种大漏失油水井修井用可降解暂堵剂，其特征在于，其由以下重量比配方组成：
可降解纤维20％～35％，可降解颗粒15％～30％，改性淀粉15％～30％，增粘剂10％～15％，余量为自来水。
2.根据权利要求1所述的一种大漏失油水井修井用可降解暂堵剂，其特征在于：所述可降解纤维为制作成纤维状的PGA(聚乙醇酸)、PLA(聚乳酸)、PVA(聚乙烯醇)、PBAT(聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯)、PBA(聚己二酸丁二醇酯)和PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)中的至少一种，纤维直径10～20um，纤维长度3-6mm。
3.根据权利要求1所述的一种大漏失油水井修井用可降解暂堵剂，其特征在于：所述可降解颗粒为制作成颗粒状的PGA(聚乙醇酸)、PLA(聚乳酸)、PVA(聚乙烯醇)、PBAT(聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯)中的至少一种，颗粒直径0.1～1mm。
4.根据权利要求1所述的一种大漏失油水井修井用可降解暂堵剂，其特征在于：所述改性淀粉为使用AA(丙烯酸)、AM(丙烯酰胺)与AMPS(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)改性的玉米淀粉或土豆淀粉。
5.根据权利要求1所述的一种大漏失油水井修井用可降解暂堵剂，其特征在于：所述增粘剂为高粘CMC(羧甲基纤维素钠)、XC(黄原胶)、瓜尔豆胶中的至少一种。
6.一种大漏失油水井修井用可降解暂堵剂的使用方法，其特征在于：
步骤一、将暂堵剂加入海上平台泥浆池或搅拌罐中，以质量计加量3％～6％，余量为水，开启搅拌或混合泵，使用平台地热水或海水混合均匀制得乳白色粘稠暂堵液；
步骤二、然后使用泥浆泵与修井管汇将暂堵液替入漏失层段，对油水井进行封堵。
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