CN112375552A - 一种无固相清洁低伤害压井液及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无固相清洁低伤害压井液及其制备方法。该无固相清洁低伤害压井液包括增粘剂1.5～2.5％，降滤失剂0.8～1.2％，无机盐结晶抑制剂0.05～0.2％，加重剂8～30％，黏土稳定剂0.5～2％，余量为水。该压井液用于井下作业中钻井、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。

Description

一种无固相清洁低伤害压井液及其制备方法

技术领域

本发明属于油田井下作业用压井液领域，特别涉及一种无固相清洁低伤害压井液及其制备方法。

背景技术

油气井进入开发后期以后，地层能量不断衰减，当油气井出现异常或停产时，必须进行修井，更换或优化生产管柱，使油气井恢复生产。对生产井进行修井作业时，通常需要在井筒内灌满压井液，利用压井液产生的静水液柱压力防止地层流体向井筒内流动，以免发生丼涌或井喷，并能帮助支撑油管管串，防止井壁坍塌，保证修井施工作业的安全。

性能优良的压井液既要防止地层流体向井筒流动而产生井喷等事故，又要防止压井液向地层漏失。压井液发生漏失后会导致严重的地层伤害，地层渗透率降低，进而导致油气井的产能降低，更严重的会导致井喷，造成作业不安全与环境污染问题。为了解决漏失问题，通常在压井液中加入降滤失剂及增粘剂等添加剂以提高压井液的流动阻力，降低压井液流向近井地带。

修井作业过程中，由于不合理的压井液造成不同程度的储层损害，导致产能降低。大量的研究表明压井液对油层的损害主要是固相堵塞岩石孔道及造成岩石的性质发生改变。针对修井作业中无固相压井液对地层伤害小，利于油层保护的要求，室内研制了利于储层保护的具有较好抑制性与低固相损害的无固相压井液。

随着油田注水开发的进行，目前许多油田的地层压力呈现出高于原始地层压力的趋势，提出了使用高密度无固相盐水压井液的思路。但盐水压井液滤失量大，无悬浮性，且盐水的密度随气候、温度的影响较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无固相清洁低伤害压井液及其制备方法，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种无固相清洁低伤害压井液，按重量百分比包括：增粘剂1.5～2.5％，降滤失剂0.8～1.2％，无机盐结晶抑制剂0.05～0.2％，加重剂8～30％，黏土稳定剂0.5～2％，余量为水。

进一步的，增粘剂为乙酸铬与部分水解聚丙烯酰胺交联而成的弱凝胶体，质量百分比浓度为1.5～2.5％。

进一步的，增粘剂中部分水解聚丙烯酰胺相对分子量

水解度

进一步的，降滤失剂为磺甲基酚醛树脂SMP，质量百分比浓度为0.8～1.2％。

进一步的，加重剂为水溶性有机酸盐加重剂与水溶性无机盐氯化钠、氯化钙、甲酸钠、甲酸钾中的一种或几种复配，水溶性有机酸盐加重剂与水溶性无机盐按质量比

的比例复配而成。

进一步的，加重剂中水溶性有机酸盐加重剂为碱金属的低碳有机酸盐。

进一步的，加重剂中水溶性有机酸盐加重剂为甲酸钠。

进一步的，黏土稳定剂为氯化钾，质量百分比浓度为0.5～2％。

进一步的，一种无固相清洁低伤害压井液的制备方法，包括以下步骤：

将加重剂加入水中，搅拌均匀配制成压井液准备液，依次加入增粘剂、降滤失剂、无机盐结晶抑制剂、黏土稳定剂，搅拌均匀后，得到无固相清洁低伤害压井液。

与现有技术相比，本发明有以下技术效果：

针对修井作业中无固相压井液对地层伤害小，利于油层保护的要求，本发明提供了利于储层保护的具有较好抑制性与低固相损害的无固相压井液。该压井液具有很好地保护油层的效果，与地层配伍性好，低伤害、无污染、密度可调、流动性好、能够满足现场施工要求。它的推广应用具有广泛的经济和社会效益。

无固相清洁低伤害压井液,是为了适应现代完井液技术发展的要求,在低固相完井液的基础上形成的。该体系的原始组成部分包含粘土,加入高分子聚合物和相应的化学处理剂,就制成了满足一定钻井性能要求的压井液。与清水相比,它含有较大数量的有机高聚物,与不同的无机盐复配,可有效的抑制地层和岩屑膨胀,具有较好的携带和悬浮岩粉的能力,且能在井壁上形成薄的吸附膜,具有一定的护壁防塌能力,有较好的润滑及减阻作用。与含有粘土的压井液相比,密度较低,粘度流动性调节范围大,能够适应不同地层的需要。无固相清洁低伤害压井液是由无机盐和不同种类的高聚物组合而成的,具有一定流变特性和滤失特性的压井液与有机聚合物进行适度的交联,以提高溶液的结构粘度,并可降低溶液的失水量。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明：

一种无固相清洁低伤害压井液，按重量百分比包括：增粘剂1.5～2.5％，降滤失剂0.8～1.2％，无机盐结晶抑制剂0.05～0.2％，加重剂8～30％，黏土稳定剂0.5～2％，余量为水。

增粘剂为乙酸铬与部分水解聚丙烯酰胺交联而成的弱凝胶体，质量百分比浓度为1.5～2.5％。

增粘剂中部分水解聚丙烯酰胺相对分子量

水解度

降滤失剂为磺甲基酚醛树脂SMP，质量百分比浓度为0.8～1.2％。

加重剂为水溶性有机酸盐加重剂与水溶性无机盐氯化钠、氯化钙、甲酸钠、甲酸钾中的一种或几种复配，水溶性有机酸盐加重剂与水溶性无机盐按质量比

的比例复配而成。加重剂中水溶性有机酸盐加重剂是一种有机酸根阴离子与金属阳离子形成的一种盐类物质，其单组分在水中最高密度可达1.6g/cm3,与常规无机盐复配可得到密度达1.8g/cm3的高密度低成本压井液。

加重剂中水溶性有机酸盐加重剂为碱金属的低碳有机酸盐。

加重剂中水溶性有机酸盐加重剂为甲酸钠。

黏土稳定剂为氯化钾，质量百分比浓度为0.5～2％。

该压井液用于井下作业中钻井、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。

一种无固相清洁低伤害压井液的制备方法，包括以下步骤：

将加重剂加入水中，搅拌均匀配制成压井液准备液，依次加入增粘剂、降滤失剂、无机盐结晶抑制剂、黏土稳定剂，搅拌均匀后，即得到无固相清洁低伤害压井液。

下面结合实施例对本发明作进一步说明：

本实施例所用渗透率及防堵率的实验及计算方法如下：

(1)将人造岩心抽成真空，烘干，得到其长度和横截面积。

(2)用饱和盐水测岩心的水测渗透率K1，K1为岩心的原始水测渗透率，注入压力为P1，流量为Q1。

(3)注环保型低伤害无固相压井液，注20PV，静置2h，如此循环几次，直到注入压力大幅度上升，有过量程的趋势的时候，注饱和盐水测经压井液伤害后的渗透率K2，此时的注入压力为P2,流量为Q2。

(4)渗透率的计算。渗透率计算公式用达西公式计算。

式中K——渗透率10-3μm2；

Q——流体流量mL/s；

P——岩心的注入压力MPa；

μ——流体粘度mPa.s；

L——岩心的长度cm；

A——岩心截面积cm2。

伤害程度:

DK＝(1-K2/K1)×100％

K1为岩心的原始渗透率的平均值、K2为压井液伤害后测出的渗透率。

实施例1:

由于修井过程中，压井液中的滤液可能会进入油气层，对油层会造成一定的伤害，为了评价无固相清洁低伤害压井液对地层的伤害程度，采用岩心流动实验，选取了高低渗透率不同的岩心进行对比实验，考察压井液对岩心所造成的伤害程度，结果如下表。

把增粘剂20g，降滤失剂磺甲基酚醛树脂SMP6g，无机盐结晶抑制剂lg，加重剂200g(水溶性有机酸盐甲酸钠与CaCl2质量比为1:3)，黏土稳定剂10g,水为763g。在室温下混合搅拌30min，即可得到无固相清洁低伤害压井液。做压井液对岩心的污染实验，结果见表l。

表1压井液对岩心的污染实验数据

从表1可以发现经过无固相清洁压井液具有很好地保护油层的效果，与地层配伍性好，低伤害、无污染能够满足现场施工要求。它的推广应用具有广泛的经济和社会效益。

实施例2：

配置无固相清洁压井液：增粘剂(乙酸铬与部分水解聚丙烯酰胺交联剂而成的弱凝胶体)2.0％，降滤失剂(磺甲基酚醛树脂SMP)0.6％，无机盐结晶抑制剂0.1％，加重剂(水溶性有机酸盐甲酸钠与CaCl2质量比为1:2)30％，黏土稳定剂1％，余量为水，做压井液对岩心的污染实验，结果见表2。

表2压井液对岩心的污染实验数据

从表2可以发现经过环无固相清洁低伤害压井液具有很好地保护油层的效果，与地层配伍性好，低伤害、无污染能够满足现场施工要求。它的推广应用具有广泛的经济和社会效益。

实施例3：

配置无固相清洁低伤害压井液：增粘剂(乙酸铬与部分水解聚丙烯酰胺交联剂而成的弱凝胶体)2.5％，降滤失剂(磺甲基酚醛树脂SMP)0.8％，无机盐结晶抑制剂0.1％，加重剂(水溶性有机酸盐甲酸钠与CaCl2质量比为1：3)20％，黏土稳定剂1％，余量为水，做压井液对岩心的污染实验，结果见表3。

表3压井液对岩心的污染实验数据

从表3可以发现经过无固相清洁低伤害压井液具有很好地保护油层的效果，与地层配伍性好，低伤害、无污染能够满足现场施工要求。它的推广应用具有广泛的经济和社会效益。

实施例4：

配置无固相清洁低伤害压井液：增粘剂(乙酸铬与部分水解聚丙烯酰胺交联剂而成的弱凝胶体)1.8％，降滤失剂(磺甲基酚醛树脂SMP)0.8％，无机盐结晶抑制剂0.1％，加重剂(水溶性有机酸盐甲酸钠与CaCl2质量比为1:2.5)25％，黏土稳定剂1％，余量为水，做压井液对岩心的污染实验，结果见表4。

表4压井液对岩心的污染实验数据

从表4可以发现经过无固相清洁低伤害压井液具有很好地保护油层的效果，与地层配伍性好，低伤害、无污染能够满足现场施工要求。它的推广应用具有广泛的经济和社会效益。

实施例5：

配置无固相清洁低伤害压井液：增粘剂(乙酸铬与部分水解聚丙烯酰胺交联剂而成的弱凝胶体)2.0％，降滤失剂(磺甲基酚醛树脂SMP)0.8％，无机盐结晶抑制剂0.8％，加重剂(水溶性有机酸盐甲酸钠与CaCl2质量比为1:3)20％，黏土稳定剂1％，余量为水，做压井液对岩心的污染实验，结果见表5。

表5压井液对岩心的污染实验数据

从表5可以发现经过无固相清洁低伤害压井液具有很好地保护油层的效果，与地层配伍性好，低伤害、无污染能够满足现场施工要求。它的推广应用具有广泛的经济和社会效益。

Claims (9)

1.一种无固相清洁低伤害压井液，其特征在于，按重量百分比包括：增粘剂1.5～2.5％，降滤失剂0.8～1.2％，无机盐结晶抑制剂0.05～0.2％，加重剂8～30％，黏土稳定剂0.5～2％，余量为水。

2.根据权利要求1所述的一种无固相清洁低伤害压井液，其特征在于，增粘剂为乙酸铬与水解聚丙烯酰胺交联而成的弱凝胶体，质量百分比浓度为1.5～2.5％。

3.根据权利要求2所述的一种无固相清洁低伤害压井液，其特征在于，增粘剂中部分水解聚丙烯酰胺相对分子量

水解度

4.根据权利要求1所述的一种无固相清洁低伤害压井液，其特征在于，降滤失剂为磺甲基酚醛树脂SMP，质量百分比浓度为0.8～1.2％。

5.根据权利要求1所述的一种无固相清洁低伤害压井液，其特征在于，加重剂为水溶性有机酸盐加重剂与水溶性无机盐氯化钠、氯化钙、甲酸钠、甲酸钾中的一种或几种复配，水溶性有机酸盐加重剂与水溶性无机盐按质量比

的比例复配而成。

6.根据权利要求5所述的一种无固相清洁低伤害压井液，其特征在于，加重剂中水溶性有机酸盐加重剂为碱金属的低碳有机酸盐。

7.根据权利要求6所述的一种无固相清洁低伤害压井液，其特征在于，加重剂中水溶性有机酸盐加重剂为甲酸钠。

8.根据权利要求1所述的一种无固相清洁低伤害压井液，其特征在于，黏土稳定剂为氯化钾，质量百分比浓度为0.5～2％。

9.一种无固相清洁低伤害压井液的制备方法，其特征在于，基于权利要求1至8任意一项所述的一种无固相清洁低伤害压井液，包括以下步骤：

将加重剂加入水中，搅拌均匀配制成压井液准备液，依次加入增粘剂、降滤失剂、无机盐结晶抑制剂、黏土稳定剂，搅拌均匀后，得到无固相清洁低伤害压井液。