CN110746951A - Ab型油田固井用前置冲洗液 - Google Patents

Abstract

本发明涉及AB型油田固井用前置冲洗液。主要解决了现有油田井下作业过程中环空界面粘附的水基流体或泥饼很难在有限的时间内清洗干净从而对水泥环界面胶结质量产生不利影响的问题。其特征在于：包括A剂、B剂，A剂为碳酸钙或碳酸氢钠粉末；B剂悬浮剂、加重材料、表面活性剂、酸性材料、水；其制备实施方法包括以下步骤：骤1：A剂的配制及注入；步骤2：B剂的配制及注入；步骤3：实施过程。该AB型油田固井用前置冲洗液，能够使界面上的流体或泥饼很容易被清除，有利于井下环空界面的冲洗顶替，提高了冲洗效率。

Description

AB型油田固井用前置冲洗液

技术领域

本发明涉及油田井下作业技术领域中一种冲洗液，尤其是AB型油田固井用前置冲洗液。

背景技术

油田井下作业固井过程中，井下套管环空界面上包括井壁上，粘附了一定厚度的钻井液或致密泥饼，在有限的接触时间内有效清洗两个界面上的流体是极为困难的。目前清洗两个界面上的流体使用的各种前置冲洗液仅仅是利用流体的物理冲刷或降低表面张力的化学作用，冲洗液和被驱替物两种液体间接触过程中不会发生化学反应。无法从井下环空界面上的滞留液体或泥饼从内部结构上瓦解，使其结构力变弱，因此不能在较短的有限接触时间内将环空界面粘附的水基流体或泥饼清洗干净，从而对水泥环界面胶结质量产生不利影响。

发明内容

本发明在于克服背景技术中存在的现有油田井下作业过程中环空界面粘附的水基流体或泥饼很难在有限的时间内清洗干净从而对水泥环界面胶结质量产生不利影响的问题，而提供AB型油田固井用前置冲洗液。该AB型油田固井用前置冲洗液，能够使界面上的流体或泥饼很容易被清除 ，有利于井下环空界面的冲洗顶替，提高了冲洗效率。

本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到：AB型油田固井用前置冲洗液，包括A剂、B剂， A剂为碳酸钙或碳酸氢钠粉末和三聚磷酸钠；B剂悬浮剂、表面活性剂、酸性材料、水。

AB型油田固井用前置冲洗液，其组分及配比按重量百分比如下：A剂：碳酸钙或碳酸氢钠粉末和三聚磷酸钠占比为10：1 ；B剂：按用水量占比，悬浮剂3%~10%，表面活性剂5%~12%，酸性材料2%~5% ，余量为水。

一种AB型油田固井用前置冲洗液的制备实施方法，包括以下步骤：

步骤1：A剂的配制及注入

A剂的配制；将A剂按全井筒液的2%~5%的比例加量用水稀释后和地面已有的和循环返出的井筒液混拌均匀后注入井筒中，并建立循环，渐渐至全井筒液A剂均匀分布；

步骤2：B剂的配制及注入

在水中加入占用水量3%~10%的悬浮剂，充分水化，根据密度需求加入加重材料 和5%~12%表面活性剂，搅拌均匀后加入2%~5%酸性材料，待搅拌均匀后即成为冲洗液B型体系。

步骤3：实施过程

井下封堵或固井完成下管柱以后，将配制好占比2~5%A剂的井筒液充分循环，排量按施工时的排量循环，搅拌均匀；

施工开始，先向井筒中注入2~5方清水，再按设定量注入12~20方的B剂冲洗液，后跟1~3方清水，再注入水泥浆体系，顶替过程中保持设定排量。

该AB型油田固井用前置冲洗液各组分中：悬浮剂为黄原胶或AMPS多元共聚物，目的是为保持冲洗液体系不沉降；加重材料重晶石粉、铁矿粉用于提高密度；表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、三聚磷酸钠，用于提高冲洗效果；参与与A剂反应的酸性材料为草酸、醋酸或柠檬酸等有机酸类。

油田井下作业固井过程中，下完套管后，固井前在钻井液中提前加入一定量的超细碳酸钙粉末（具有加重和封堵效果），同时加入适量水和钻井液稀释剂（保持密度不降），混拌均匀，井下大循环一周至三周。

提前配制好一定量加入酸性材料的冲洗液（可以加重至一定密度），在固井施工时，在水泥浆前打入此冲洗液，返到环空中，与界面上残存的流体产生反应，后续的呈碱性的水泥浆又与酸性的冲洗液反应，对残存的冲洗液又可以产生驱替效果，有效增强了冲洗顶替效率，为水泥环的界面胶结提供了良好的环境。

2H⁺+ CO₃ ^2- = H₂O+CO₂ （1.1）

式中，H+可以是无机酸，如盐酸或FeCl₃等；也可以是有机酸，如羟丙酸、醋酸等。CO₃ ^2-可以是碳酸钙，也可以是碳酸氢钠等。

该AB型油田固井用前置冲洗液充分利用两种酸性、碱性流体在井下界面相遇就会产生酸碱反应的原理，并伴有微量CO₂气体的产生的特征，对井下界面上存在的流体或泥饼本身的结构力产生松散破坏作用，从而有利于井下环空界面的冲洗顶替，达到提高冲洗效率的效果。

本发明与上述背景技术相比较可具有如下有益效果：该AB型油田固井用前置冲洗液，利用酸碱反应原理，预先在井筒液中加入碳酸盐粉末，为A型材料；在作业前配制好酸性冲洗液，为B型材料。施工过程中打入B型材料，在井下B型材料遇到存在界面上的A型材料就会产生反应，从而使界面上的流体或泥饼很容易就被清除。有利于井下环空界面的冲洗顶替，提高了冲洗效率，冲洗效率达到90%以上。

具体实施方式：

下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明：

实施例1

步骤1：A型流体的配制及注入

井下作业工程、下套管前或固井施工作业前，作业过程中需要提供干净的界面胶结环境。

A剂的配制：碳酸钙粉和三聚磷酸钠按10：1的重量百分比混配成A剂后，将A剂按全井筒液的2%~5%的比例加量用清水稀释（清水加量考虑井筒液密度不变）后2000kg和地面已有的和循环返出的井筒液100方在地面泥浆罐中混拌均匀后注入井筒中，同时，加入现场泥浆稀释剂500kg，并配成胶液，并建立循环，渐渐至全井筒液A剂均匀分布，成为A型流体；

步骤2：B型流体配制

在20方水中加入悬浮剂黄原胶800kg，搅拌充分水化，根据密度需求加入加重材料重晶石粉和表面活性剂十二烷基苯磺酸钠1200kg，搅拌均匀后加入酸性材料草酸600kg，待搅拌均匀后即成为B型冲洗液。

步骤3：实施过程

井下封堵或固井完成下管柱以后，将配制好占比2~5%A剂的井筒液充分循环，排量按施工时的排量循环，如果井筒浆流动性不好，可在返出的井筒液中边循环边适量加入泥浆稀释剂（现场用）胶液，搅拌均匀；

施工开始，先向井筒中注入2方B剂中的酸性材料，然后注入设定量（12~20方）的B型冲洗液，再注入水泥浆体系，顶替过程中保持设定排量。

3、碰压，施工结束。

实施例2

步骤1：A型流体的配制及注入

井下作业工程、下套管前或固井施工作业前，作业过程中需要提供干净的界面胶结环境。

A剂的配制：碳酸钙粉和三聚磷酸钠按10：1的重量百分比混配成A剂后，将A剂按全井筒液的2%~5%的比例加量用水稀释（清水加量考虑井筒液密度不变）后2000kg和地面已有的和循环返出的井筒液100方在地面泥浆罐中混拌均匀后注入井筒中，并建立循环，渐渐至全井筒液A剂均匀分布，成为A型流体；

步骤2：B型流体配制

在20方水中加入悬浮剂黄原胶800kg，搅拌充分水化，根据密度需求加入加重材料重晶石粉和表面活性剂十二烷基苯磺酸钠1200kg，搅拌均匀后加入酸性材料草酸600kg，待搅拌均匀后即成为B型冲洗液。

步骤3：实施过程

井下封堵或固井完成下管柱以后，将配制好占比2~5%A剂的井筒液充分循环，排量按施工时的排量循环，搅拌均匀；

施工开始，先向井筒中注入2方B剂中的酸性材料，然后注入设定量（12~20方）的B型冲洗液，再注入水泥浆体系，顶替过程中保持设定排量。

3、碰压，施工结束。

实施例所用药剂均为市售。

实施例1、2中井下作业施工使用AB型油田固井用前置冲洗液，充分利用两种酸性、碱性流体在井下界面相遇就会产生酸碱反应的原理，并伴有微量CO₂气体的产生的特征，对井下界面上存在的流体或泥饼本身的结构力产生松散破坏作用，从而有利于井下环空界面的冲洗顶替，达到提高冲洗效率的效果，实施例1、2提高冲洗效率达到90%以上（而相对于使用水的冲洗率低于65%）。

Claims (7)

1.AB型油田固井用前置冲洗液，其特征在于：包括A剂、B剂， A剂为碳酸钙或碳酸氢钠粉末和三聚磷酸钠；B剂悬浮剂、表面活性剂、酸性材料、水。

2.根据权利要求1所述的AB型油田固井用前置冲洗液，其特征在于：其组分及配比按重量百分比如下：A剂：碳酸钙或碳酸氢钠粉末和三聚磷酸钠占比为10：1 ；B剂：按用水量占比，悬浮剂3%~10%，，表面活性剂5%~12%，酸性材料2%~5% ，余量为水。

3.根据权利要求1或2所述的AB型油田固井用前置冲洗液，其特征在于：悬浮剂根据密度需求加入加重材料。

4.根据权利要求1或2所述的AB型油田固井用前置冲洗液，其特征在于：悬浮剂为黄原胶或AMPS多元共聚物；表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠或三聚磷酸钠；酸性材料为草酸、醋酸或柠檬酸等有机酸类。

5.根据权利要求1或2所述的AB型油田固井用前置冲洗液，其特征在于：碳酸钙或碳酸氢钠粉末为超细碳酸钙或碳酸氢钠粉末。

6.根据权利要求3所述的AB型油田固井用前置冲洗液，其特征在于：加重材料为重晶石粉或铁矿粉。

7.一种根据权利要求1或2所述的AB型油田固井用前置冲洗液的制备实施方法，包括以下步骤：

步骤1：A剂的配制及注入

A剂的配制；将A剂按全井筒液的2%~5%的比例加量用水稀释后和地面已有的和循环返出的井筒液混拌均匀后注入井筒中，并建立循环，渐渐至全井筒液A剂均匀分布；

步骤2：B剂的配制及注入

在水中加入占用水量3%~10%的悬浮剂，充分水化，根据密度需求加入加重材料 和5%~12%表面活性剂，搅拌均匀后加入2%~5%酸性材料，待搅拌均匀后即成为冲洗液B型体系；

步骤3：实施过程

井下封堵或固井完成下管柱以后，将配制好占比2~5%A剂的井筒液充分循环，排量按施工时的排量循环，搅拌均匀；

施工开始，先向井筒中注入2~5方清水，再按设定量注入12~20方的B剂冲洗液，后跟1~3方清水，再注入水泥浆体系，顶替过程中保持设定排量。