CN103642476A - 一种页岩气开发油基钻井液固井前置液 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种页岩气开发油基钻井液固井前置液，属石油钻井工程化学剂技术领域，其特征在于其组成为清洗液、冲洗液、隔离液；其中各组分的体积百分比为：清洗液：30-50%；冲洗液：30-50%；隔离液：0-40%；清洗液由清洗液添加剂、加重剂和水组成；冲洗液由冲洗液添加剂、加重剂和水组成，隔离液由隔离液添加剂、加重剂和水组成；清洗液添加剂由非离子表面活性剂与互溶剂组成；冲洗液添加剂由表面活性剂与互溶剂组成；隔离液添加剂由增粘剂与降滤失剂组成；本发明所述的前置液能够有效的清除油基钻井液泥饼，有效的对井壁进行整理，有效的将钻井液与水泥浆隔离，达到有效顶替、隔离的目的，从而提高固井的质量。
Description
技术领域：
本发明涉及一种页岩气开发油基钻井液固井前置液，属石油钻井工程化学剂技术领域。
背景技术：
在石油开采作业中使用的绝大多数钻井液，不论是水基钻井液，还是油基钻井液与水泥浆都是不相容的。在固井施工中，如果水泥浆与钻井液直接接触，钻井液将发生水泥侵，水泥浆将受到钻井液的污染而产生粘稠的团状絮凝物质，会导致固井失败。因此，需要在钻井液与水泥浆之间注入一种或多种液体段塞，称之为前置液。常规的前置液按功能可分为冲洗液和隔离液，冲洗液通常具有降低钻井液粘度和切力的作用，提高顶替效率；隔离液侧重于隔开钻井液和水泥浆，防止互相污染的作用。中国专利公开号CN1635046A，提供了一种高密度双作用前置液及其制备方法。这种前置液为常规前置液，由清水、3-5份悬浮剂、0.3份NaOH、3-6份降失水剂、140-250份加重剂、5-10份清洗剂组成。中国专利公开号CN101161760A，提供了一种油井注水泥前置液外加剂及制备方法。这种前置液为常规前置液，由微胶囊乳化增粘剂和稀释、研磨、抗胶凝剂两种组分组成。中国专利公布号CN103224774A，提供了一种表面活性剂为悬浮剂的双效固井前置液。这种前置液为常规前置液，由冲洗悬浮剂12-20份，消泡剂0.2-1份，加重剂0-420份，水100份组成。而在页岩气开发中，常常采用油基钻井液，其中含有的大量表面活性剂以及水相中的高浓度氯化钙盐水对固井水泥浆的性能产生较大的影响，且油基钻井液泥饼附着在井壁上将会严重影响固井的质量，并且采用常规的单一前置液，将很难达到冲洗、隔离、顶替的目的。因此，在页岩气固井作业时，需要使用特殊的前置冲洗液来进行处理，避免上述的问题，以保证固井的质量。
发明内容：
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种页岩气开发油基钻井液固井前置液，由清洗液、冲洗液、隔离液组成，能够有效的清除油基钻井液泥饼，有效的对井壁进行整理，有效的将钻井液与水泥浆隔离，达到有效顶替、隔离的目的，提高固井质量。
本发明是通过如下技术方案来实现上述目的的。
本发明所提供的一种页岩气开发油基钻井液固井前置液，其组成为清洗液、冲洗液、隔离液；其中各组分的体积百分比为：
清洗液：30-50%；冲洗液：30-50%；隔离液：0-40%；
所述的清洗液，其组成为清洗液添加剂、加重剂和水；其中各组分的重量百分比为：清洗液添加剂：10%-30%；加重剂：0%-60%；水：余量；
所述的冲洗液，其组成为冲洗液添加剂、加重剂和水；其中各组分的重量百分比为：冲洗液添加剂：3%-10%；加重剂:0%-60%；水:余量；
所述的隔离液，其组成为隔离液添加剂、加重剂和水；其中各组分的重量百分比为：隔离液添加剂：3%-10%；加重剂：0%-60%；水：余量；
所述的清洗液添加剂由非离子表面活性剂与互溶剂组成，非离子表面活性剂与互溶剂的重量比为1:9－9:1；
所述的非离子表面活性剂为脂肪酸聚氧乙烯醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧丙烯脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚、烯丙醇聚氧烷基醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、硬脂酸聚氧乙烯酯，可单独使用，也可以复配使用；
所述的冲洗液添加剂由表面活性剂与互溶剂组成，表面活性剂与互溶剂的重量比为1:9－9:1；
所述的表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、失水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、甘油聚氧丙烯醚、磺化琥珀酸二辛酯钠盐、聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚，可单独使用，也可以复配使用；
所述的隔离液添加剂由增粘剂与降滤失剂组成，增粘剂与降滤失剂的重量比为1:9－9:1；
所述的增粘剂为结冷胶、热凝胶、普鲁兰、黄奢胶、温伦胶、皂角胶、塔拉胶、山胡椒胶、野皂角胶、槐豆胶、香豆胶、瓜尔豆胶、魔芋胶、硬葡聚糖、黄原胶、***胶、魔芋胶、田菁胶、黄着胶、刺梧酮胶、罗望子胶、卡拉胶、刺槐豆胶、亚麻籽胶，可单独使用，也可以复配使用；
所述的降滤失剂为羟乙基改性淀粉类、羧甲基改性淀粉类、氨基改性淀粉类，可单独使用，也可以复配使用；
所述的互溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、二乙二醇单丁醚、一元脂肪醇、多元脂肪醇、多元脂肪醚，可单独使用，也可以复配使用；
所述的加重剂为超细铁矿粉粉末，密度为4.90-5.20g/cm3，粒度为400目、500目、800目、1000目、1200目、1500目、1800目、2000目，可单独使用，也可以复配使用。
本发明与现有的技术相比具有如下有益效果：
本发明所设计的前置液，其中的清洗液能够充分的对油基钻井液泥饼进行清洗，冲洗液能够有效的对井壁进行整理，隔离液能够有效的将钻井液与水泥浆隔离，达到清洗、冲洗、隔离的目的，从而达到提高固井质量的目的。
具体实施方式：
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：
实施例1：
1、配制清洗液：清洗液添加剂：25%、加重剂:50%、水:25%；
2、配制冲洗液：冲洗液添加剂：6%；、加重剂：40%、水：54%；
3、配制隔离液：隔离液添加剂：6%、加重剂：35%、水：59%；
现场按照前置液20m3设计，其中，清洗液10m3，占体积比50%；冲洗液10m3，占体积比50%；隔离液0m3，占体积比0%。
实施例2：
1、配制清洗液：清洗液添加剂：25%、加重剂:50%、水:25%；
2、配制冲洗液：冲洗液添加剂：6%；、加重剂：40%、水：54%；
3、配制隔离液：隔离液添加剂：6%、加重剂：35%、水：59%；
现场按照前置液25m3设计，其中，清洗液10m3，占体积比40%；冲洗液10m3，占体积比40%；隔离液5m3，占体积比20%。
现场使用前置液的方法是：在1#混合罐中配制所需清洗液，在2#混合罐配制所需冲洗液，在3#混合罐中配制所需隔离液；现场严格按照清洗液，冲洗液，隔离液的顺序和比例注入到井内，以达到清洗、顶替、隔离的目的。
表1清洗液清洗效果
| 清洗液 | 清洗效率(%) |
| 实施例1 | 99.8 |
| 实施例2 | 97.6 |
表2实施例1与水泥浆相容性实验
表3实施例2与水泥浆相容性实验
从以上数据可以看出，前置液的清洗液效果良好，且与水泥浆具有良好的配伍性。
Claims (6)
1.一种页岩气开发油基钻井液固井前置液，其特征在于其组成为清洗液、冲洗液、隔离液；其中各组分的体积百分比为：清洗液：30-50%；冲洗液：30-50%；隔离液：0-40%；
所述的清洗液，其组成为清洗液添加剂、加重剂和水；其中各组分的重量百分比为：清洗液添加剂：10%-30%；加重剂：0%-60%；水：余量；
所述的冲洗液，其组成为冲洗液添加剂、加重剂和水；其中各组分的重量百分比为：冲洗液添加剂：3%-10%；加重剂:0%-60%；水:余量；
所述的隔离液，其组成为隔离液添加剂、加重剂和水；其中各组分的重量百分比为：隔离液添加剂：3%-10%；加重剂：0%-60%；水：余量。
2.根据权利要求1所述的一种页岩气开发油基钻井液固井前置液，其特征在于所述的清洗液添加剂由非离子表面活性剂与互溶剂组成，非离子表面活性剂与互溶剂的重量比为1:9－9:1；
所述的非离子表面活性剂为脂肪酸聚氧乙烯醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧丙烯脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚、烯丙醇聚氧烷基醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、硬脂酸聚氧乙烯酯，可单独使用，也可以复配使用。
3.根据权利要求1所述的一种页岩气开发油基钻井液固井前置液，其特征在于所述的冲洗液添加剂由表面活性剂与互溶剂组成，表面活性剂与互溶剂的重量比为1:9－9:1；
所述的表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、失水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、甘油聚氧丙烯醚、磺化琥珀酸二辛酯钠盐、聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚，可单独使用，也可以复配使用。
4.根据权利要求1所述的一种页岩气开发油基钻井液固井前置液，其特征在于所述的隔离液添加剂由增粘剂与降滤失剂组成，增粘剂与降滤失剂的重量比为1:9－9:1；
所述的增粘剂为结冷胶、热凝胶、普鲁兰、黄奢胶、温伦胶、皂角胶、塔拉胶、山胡椒胶、野皂角胶、槐豆胶、香豆胶、瓜尔豆胶、魔芋胶、硬葡聚糖、黄原胶、***胶、魔芋胶、田菁胶、黄着胶、刺梧酮胶、罗望子胶、卡拉胶、刺槐豆胶、亚麻籽胶，可单独使用，也可以复配使用；
所述的降滤失剂为羟乙基改性淀粉类、羧甲基改性淀粉类、氨基改性淀粉类，可单独使用，也可以复配使用。
5.根据权利要求2、3所述的一种页岩气开发油基钻井液固井前置液，其特征在于所述的互溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、二乙二醇单丁醚、一元脂肪醇、多元脂肪醇、多元脂肪醚，可单独使用，也可以复配使用。
6.根据权利要求1所述的一种页岩气开发油基钻井液固井前置液，其特征在于所述的加重剂为超细铁矿粉粉末，密度为4.90-5.20g/cm3，粒度为400目、500目、800目、1000目、1200目、1500目、1800目、2000目，可单独使用，也可以复配使用。
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Denomination of invention: An oil-based drilling fluid cementing preflush for Shale gas development Effective date of registration: 20230530 Granted publication date: 20170215 Pledgee: Bank of China Limited Jingzhou Branch Pledgor: JINGZHOU JIAHUA TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2023420000213 |