專利名稱：一種抗污染高效隔離液及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是用于石油鉆井工程固井技術(shù)領(lǐng)域的一種抗污染高效隔離液及制備方法。
背景技術(shù)：
對(duì)于一口井(特別是開發(fā)井)來(lái)說(shuō)，保證固井質(zhì)量對(duì)延長(zhǎng)油氣井開采壽命、生產(chǎn)后期酸化、壓裂增產(chǎn)改造，提高油氣井采收率等具有重要意義。
提高固井質(zhì)量的措施很多，普遍認(rèn)為完井后的井眼準(zhǔn)備是影響固井頂替效率和界面膠結(jié)質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。井眼準(zhǔn)備包括下套管前用原鉆具良好通井；固井前鉆井液循環(huán)洗井至少2-3周；鉆井液循環(huán)洗井過(guò)程中性能調(diào)整(降粘、降切、降低觸變性)；優(yōu)質(zhì)前置液的使用。
(1)聚合物鉆井液組分特點(diǎn)對(duì)固井界面膠結(jié)質(zhì)量影響要求良好井眼準(zhǔn)備，為實(shí)現(xiàn)固井良好層間封隔提供必須的保障。
目前，聚合物鉆井液成為鉆井的主導(dǎo)流體。從本質(zhì)上講，鉆井液體系是一個(gè)組分復(fù)雜而多相的流體體系，聚合物鉆井液主要分為水基、油基、分散和不分散等，聚合物處理劑組分以降濾失劑、增粘劑和絮凝劑為主，主要有以丙烯酰胺為主單體的高分子均聚物和共聚物，聚丙烯腈類、纖維素類、腐殖酸類、樹脂類、淀粉類以及生物聚合物類等。處理劑都是大分子聚合物，共同特點(diǎn)是均具有不同比例和類型的吸附基團(tuán)和水化基團(tuán)在粘粒表面或端面吸附以及在水中的水化作用，從而使起到增粘、降濾失、稀釋和絮凝作用。聚合物鉆井液優(yōu)點(diǎn)很多，但是對(duì)固井質(zhì)量存在一些不利影響。
①鉆井液流態(tài)的惡化。鉆井液在循環(huán)過(guò)程中，由于鉆屑的水化、膨脹、分散于鉆井液中，使鉆井液的固相含量升高，并與聚合物分子產(chǎn)生吸附、橋連等絮凝作用，導(dǎo)致鉆井液體系的粘度和動(dòng)切力上升，流變性能變差，尤其是固井前若不進(jìn)行處理，固井頂替效率很難保證；②虛泥餅、膠凝鉆井液的影響。聚合物鉆井液劣勢(shì)之一就是泥餅質(zhì)量差，完整性差，尤其是低固相或無(wú)固相聚合物鉆井液，鉆井中固相含量的升高，絮凝作用使鉆井液性能變差，大分子聚合物與鉆屑絮凝物，鉆井液膠凝物吸附于井壁形成虛泥餅，尤其是在下套管、測(cè)井鉆井液靜止時(shí)鉆井液干枯、脫水、稠化滯留于井壁，不采用沖洗液和隔離液，水泥漿一般難以清除井壁這些附著物，嚴(yán)重影響水泥環(huán)與界面的膠結(jié)質(zhì)量。
③水平井鉆井過(guò)程中，在大斜度段混入柴油、原油或白油降低鉆井摩阻，特殊的井采用油基鉆井液或乳化鉆井液，因此就使鉆井界面與固井水泥環(huán)存在嚴(yán)重的不相容特性，有研究表明親油界面與水泥環(huán)界面膠結(jié)強(qiáng)度幾乎為零。
(2)鉆井液與水泥漿流體接觸污染問(wèn)題要求必須使用優(yōu)質(zhì)隔離液技術(shù)解決流體化學(xué)不兼容現(xiàn)象，為保證頂替效率和固井質(zhì)量提供前提條件。
鉆井液與水泥漿是兩種理化性能與材料組分存在顯著差異的流體，如未進(jìn)行特殊的抗污染設(shè)計(jì)，一般都會(huì)呈現(xiàn)嚴(yán)重的化學(xué)不兼容現(xiàn)象。
①流體接觸污染后流動(dòng)性惡化，嚴(yán)重影響和限制流體頂替排量，危及施工安全性，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致固井作業(yè)失敗。
②流體污染后稠化絮凝，嚴(yán)重的無(wú)法流動(dòng)，粘附于井壁界面，不僅影響頂替效率，而且不能實(shí)現(xiàn)有效的層間封隔，引起油氣水竄，嚴(yán)重導(dǎo)致生產(chǎn)井無(wú)法開采。
③隨著水泥漿水化而形成固化體時(shí)，井壁疏松泥餅和流體污染絮凝物干枯脫水，體積收縮并干裂使水泥環(huán)與界面具有不同程度的剝離而形成微環(huán)隙或微裂縫，造成界面與水泥環(huán)整體封固系統(tǒng)滲透率增大，為環(huán)空氣竄埋下隱患；(3)傳統(tǒng)頂替理論和前置液研究現(xiàn)狀的限制目前國(guó)內(nèi)對(duì)前置液的研究逐漸重視起來(lái)，但是還存在很多不足。主要以下歸結(jié)為四點(diǎn)①研究的前置液體系主要針對(duì)于某油田或區(qū)塊的井，不具有普遍應(yīng)用意義；②現(xiàn)有隔離液密度控制范圍小，性能和用途范圍窄，不能適應(yīng)各種井況條件和現(xiàn)場(chǎng)使用的要求；③由于現(xiàn)有鉆井技術(shù)的發(fā)展，深井超深井的鉆探導(dǎo)致固井工程上高密度水泥和超高密度的使用，所以隔離液密度范圍的要求也不斷的提高，研制和開發(fā)高密度和超高密度隔離液體系勢(shì)在必行；④現(xiàn)有隔離液流變性能的調(diào)控能力和范圍不滿足鉆井液、水泥漿頂替機(jī)理的要求以及現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用要求。因此要大力開展國(guó)內(nèi)前置液的研發(fā)和現(xiàn)場(chǎng)的推廣應(yīng)用。
傳統(tǒng)頂替理論認(rèn)為，使水泥漿以完全塞流或紊流流態(tài)驅(qū)替鉆井液，頂替效率最高，但這并未涉及和考慮到接觸污染造成的影響。所以要擺脫國(guó)內(nèi)常規(guī)注水泥施工片面依靠排量、返速、流態(tài)控制和清水前置液提高頂替效率的傳統(tǒng)頂替理論的束縛，解決流體污染問(wèn)題，在鉆井與水泥漿之間泵入性能、流態(tài)和用量經(jīng)過(guò)合理設(shè)計(jì)的一段中間特殊流體—前置液，這樣才能使頂替理論更加符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況。
國(guó)內(nèi)隔離液的研發(fā)與國(guó)外相比，性能、功能和用途單一，適應(yīng)性差；并且隔離液在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用和隔離液作用的重要性認(rèn)識(shí)也不夠；因此要大力開展國(guó)內(nèi)隔離液的研究和開發(fā)，尤其是開發(fā)多功能、多用途、適應(yīng)性廣的隔離液體系，結(jié)合現(xiàn)代壁面剪應(yīng)力固井技術(shù)，解決現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，擴(kuò)大隔離液體系在現(xiàn)場(chǎng)的推廣應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于為了解決固井作業(yè)頂替過(guò)程中的流體界面接觸污染、界面膠結(jié)質(zhì)量差導(dǎo)致固井質(zhì)量問(wèn)題，以及現(xiàn)有隔離液密度范圍窄、性能和用途單一，流變性調(diào)節(jié)控制能力差、現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性差，隔離液現(xiàn)場(chǎng)配制和施工程序復(fù)雜等問(wèn)題。特提供一種抗污染高效隔離液及制備方法。結(jié)合現(xiàn)代壁面剪應(yīng)力固井技術(shù)，提高流體頂替效率，減少環(huán)空氣竄。該隔離液具有良好的稀釋鉆井液作用，提高環(huán)空鉆井液頂替效率；優(yōu)良的抗污染性能使鉆井液與水泥漿實(shí)現(xiàn)有效隔離；并且對(duì)井壁虛泥餅、干枯脫水膠凝的稠化鉆井液等井壁附著物和環(huán)空難以驅(qū)替的稠化物質(zhì)有效磨蝕、刮削和驅(qū)替攜帶作用，改善界面膠結(jié)性狀；隔離液密度范圍寬1.20-2.60g/cm3，有效平衡井內(nèi)流體靜液壓力，因而使用量可適量加大，將對(duì)界面膠結(jié)不利的物質(zhì)驅(qū)替并攜帶出井；同時(shí)該隔離液可根據(jù)情況進(jìn)行選擇性固化作為固井充填段。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種抗污染高效隔離液，其特征在于，所用原料各組分按重量比為100份清水，4-12份懸浮穩(wěn)定劑，0.3-1.0份降失水劑，0.3-1.0份增粘劑，0.1-2.0稀釋劑，0-5份提粘提切劑，0-0.5份PH值調(diào)節(jié)劑，30-350份加重劑，少量消泡劑其制備方法是可采用基液法和干混法兩種制備方法。在采用泥漿罐設(shè)備時(shí)，可采用基液法，其配制方法是在配制前先將泥漿罐清洗干凈，放入100份清水，依次投入4-12份懸浮穩(wěn)定劑，如膨潤(rùn)土、或海泡石、或凸凹棒石，攪拌2h；再先后投入0.3-1.0份降失水劑，如HEC；0.3-1.0份增粘劑，如改性淀粉類物質(zhì)；0.1-2.0份稀釋劑，如單寧類物質(zhì)；攪拌均勻后測(cè)定基液性能；若不滿足要求，可補(bǔ)充加入0-5份提粘提切劑，如改性纖維素類物質(zhì)、微硅，調(diào)節(jié)達(dá)到要求后加入30-350份加重劑，如重晶石、或鈦鐵礦、或重質(zhì)碳酸鈣、或礦渣，至要求的密度；加入0-0.5份PH值調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)液體PH在8-11之間；若加重后，隔離液性能不滿足要求，可按需要的性能補(bǔ)充稀釋劑，或增粘劑，或降失水劑，或提粘提切劑至達(dá)到要求，最后加入少量消泡劑攪拌即成。
一種抗污染高效隔離液的另一種制備方法，在采用水泥車設(shè)備時(shí)，可采用干混法，其配制方法是將所有粉劑，如懸浮穩(wěn)定劑、降失水劑、增粘劑、提粘提切劑、加重劑一起按重量份額混拌均勻配為灰樣；將稀釋劑、PH調(diào)節(jié)劑、消泡劑加入預(yù)定體積清水中配為水樣，采用水泥漿現(xiàn)場(chǎng)配制方法配好后泵入井內(nèi)。對(duì)于液體處理劑的配為水樣，對(duì)于粉狀處理劑根據(jù)常規(guī)使用要求或使用習(xí)慣可配為灰樣或水樣。干混法需要先做好隔離液室內(nèi)的基本性能實(shí)驗(yàn)，如懸浮穩(wěn)定性、降失水性能、抗溫性實(shí)驗(yàn)考察，滿足要求按實(shí)驗(yàn)材料組分比例要求準(zhǔn)備灰樣和水樣進(jìn)行小樣檢查、同時(shí)要對(duì)隔離液灰樣及水樣進(jìn)行大樣復(fù)查，合格后方可送往固井現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。
本發(fā)明所提供的隔離液為一組合物，所述的加重劑重晶石、鈦鐵礦、重質(zhì)碳酸鈣、礦渣的一種，加重劑的顆粒大小為325目左右；所述的增粘劑為改性淀粉類物質(zhì)，淀粉的糊化溫度40℃～50℃之間；所述的降失水劑為HEC，其分子量為8千～3萬(wàn)之間；所述PH值調(diào)節(jié)劑為Na2CO3、NaOH、KOH的一種。
本發(fā)明與現(xiàn)有其他隔離液相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)①隔離液密度范圍寬廣，在1.20g/cm3-2.60g/cm3范圍內(nèi)可以調(diào)節(jié)，高密度隔離液可一次性加重至設(shè)計(jì)要求，保證高壓井、深井超深井井底壓力平衡；②隔離液具有良好的磨蝕、刮削和驅(qū)替攜帶井壁虛泥餅、干枯脫水、膠凝稠化鉆井液，改善界面膠結(jié)狀態(tài)，提高界面與水泥環(huán)膠結(jié)質(zhì)量和強(qiáng)度，減少環(huán)空氣竄；③隔離液流變性能靈活調(diào)控?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)，按施工要求進(jìn)行紊流或塞流的流變參數(shù)合理設(shè)計(jì)和固井施工參數(shù)設(shè)計(jì)，降低水泥漿設(shè)計(jì)難度，提高頂替效率；④隔離液中選用的處理劑材料與鉆井液、水泥漿體系中材料具有良好化學(xué)兼容性，使隔離液不僅抗污染能力強(qiáng)，而且與鉆井液、水泥漿、加重水泥漿摻混后流體的性能無(wú)不良變化，符合工程性能要求；⑤隔離液配制方法和施工工藝具有可選擇性，隔離液的配制和施工可由鉆井隊(duì)人員負(fù)責(zé)，也可由固井隊(duì)人員來(lái)進(jìn)行；并且適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)不同水質(zhì)，用現(xiàn)場(chǎng)鉆井液沉淀的污水配制的隔離液性能滿足要求。


附圖為隔離液對(duì)常規(guī)密度水泥漿稠化影響，所有稠化曲線測(cè)定條件均為80℃×50MPa。
圖1為常規(guī)水泥漿稠化曲線圖；圖2為5％隔離液摻混對(duì)水泥漿稠化曲線圖；圖3為25％隔離液摻混對(duì)水泥漿稠化曲線圖。
具體實(shí)施方法下面將具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明，但不對(duì)本發(fā)明的實(shí)施范圍構(gòu)成限定。
實(shí)施例1、本發(fā)明的隔離液室內(nèi)基本性能，配制隔離液1#、2#、3#、4#。1#、2#采用基液法進(jìn)行配制，3#、4#采用干混法配制隔離液。
1#取100份清水，先投入8份懸浮穩(wěn)定劑攪拌2h，再依次投入0.65份降失水劑、0.6份增粘劑、0.5份稀釋劑攪拌均勻，基液性能滿足要求；投入80份密度為4.2g/cm3，325目重晶石加重至密度設(shè)計(jì)密度，再投入0.15份PH值調(diào)節(jié)劑、0.1份提粘提切劑、少量消泡劑攪拌均勻即成。
2#取100份清水，先投入7.2份懸浮穩(wěn)定劑攪拌2h，再依次投入0.6份降失水劑、0.6份增粘劑、0.5份稀釋劑攪拌均勻，基液性能滿足要求；投入167份密度為4.2g/cm3，325目重晶石加重至設(shè)計(jì)密度，再投入0.15份PH值調(diào)節(jié)劑、少量消泡劑攪拌均勻即成。
3#將6.4份懸浮穩(wěn)定劑、0.55份降失水劑、0.5份增粘劑、0.5份稀釋劑、250份密度為4.2g/cm3，325目重晶石混合均勻配為灰樣，將0.5份PH值調(diào)節(jié)劑、少量消泡劑溶解分散于水中配成水樣，采用室內(nèi)水泥漿配制法配制即成。
4#將4.8份懸浮穩(wěn)定劑、0.4份降失水劑、0.45份增粘劑、305份密度為4.2g/cm3，325目重晶石混合均勻配為灰樣，將0.5份PH值調(diào)節(jié)劑、0.4份稀釋劑、少量消泡劑溶解分散于水中配成水樣，采用室內(nèi)水泥漿配制法配制即成。
懸浮穩(wěn)定劑是采用500mL量筒中倒入500mL配制好的隔離液，在試驗(yàn)溫度下靜止4h測(cè)定上下密度差和析水；流變性能采用范式六速旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)定；隔離液與鉆井液、水泥漿相容性評(píng)價(jià)參照API規(guī)范10測(cè)定。體系具有良好的懸浮穩(wěn)定性，4h上下密度差小于0.04g/cm3，析水小于1％，見(jiàn)表1；隔離液流變參數(shù)n在0.6-0.8，k小于1.0，具體見(jiàn)表2，隔離液與川中磨溪?dú)馓镢@井液、水泥漿體系、加重水泥漿體系具有良好的化學(xué)相容性，見(jiàn)表3、4；隔離液對(duì)水泥漿體系A(chǔ)PI濾失量影響小，對(duì)水泥漿的稠化時(shí)間無(wú)不良影響，滿足固井施工要求，見(jiàn)表5和圖1-圖3。
川中磨溪?dú)饩ＷC固井注水泥十分困難，2004年底至2005年中試油的18口井中，有13口井出現(xiàn)了環(huán)空氣竄，給下步作業(yè)安全施工帶來(lái)了巨大的隱患。隔離液現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，使用密度范圍1.60g/cm3-2.40g/cm3，有效解決了流體污染后工程性能惡化引起的不良后果，提高頂替效率，減少了環(huán)空氣竄。見(jiàn)實(shí)施例2、3、4。
實(shí)施例2、在磨154氣井上，φ127mm尾管小間隙使用該隔離液體系。φ127mm尾管段采用Φ149mm鉆頭，裸眼段長(zhǎng)僅為139m，固井水泥漿密度2.40g/cm3-2.45g/cm3，完鉆鉆井液密度為2.33g/cm3。現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)隔離液密度為2.33g/cm3，采用基液法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)制備，具體配方在100份清水中投入5.2份懸浮穩(wěn)定劑攪拌2h，再依次投入0.45份降失水劑，降失水劑分子量為1萬(wàn)，0.44份增粘劑，0.42份稀釋劑配制基液測(cè)定基液性能滿足要求，放置10h后用密度為5.0g/cm3鐵礦粉加重，一次性加重隔離液密度至2.33g/cm3，由于固相含量較高導(dǎo)致隔離液粘切稍高，加入0.35份PH值調(diào)節(jié)劑、0.2份稀釋劑調(diào)節(jié)隔離液滿足要求，隔離液漏斗粘度91s，表觀粘度97mPa·S，穩(wěn)定性好，用量8m3，隔離效果明顯，有效平衡地層壓力，固井施工安全，井內(nèi)返出的隔離液與入井前對(duì)比，隔離液存在一定的色差，說(shuō)明隔離液能夠有效改善井壁膠結(jié)性能，對(duì)井壁附著物有一定的清除和攜帶作用。
實(shí)施例3、在磨160井上，φ177.8mm油層套管使用該隔離液體系。磨160油層套管是采用φ215.9mm鉆頭，裸眼封固段3058m，水泥漿返至井口，完鉆鉆井液密度為1.51g/cm3。采用基液法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)配制隔離液，配方是在100份污水中投入11.5份懸浮穩(wěn)定劑攪拌2h，再依次投入0.51份降失水劑，降失水劑分子量為1萬(wàn)，0.50份增粘劑，0.45份稀釋劑攪拌均勻，基液測(cè)定滿足要求后使用密度為4.2g/cm3重晶石加重至隔離液密度1.71g/cm3。使用的污水是現(xiàn)場(chǎng)廢棄鉆井液沉淀而來(lái)，配制的隔離液漏斗粘度60s，表觀粘度38mPa·S，現(xiàn)場(chǎng)用量13m3，同時(shí)在隔離液前配合使用4m3沖洗液，隔離液施工排量22.7L/s，施工泵壓10MPa左右，隔離液紊流接觸時(shí)間為11min。沖洗液和隔離液有效提高了注水泥頂替效率，提高二界面膠結(jié)質(zhì)量。不僅能夠保證固井施工安全，而且提高了長(zhǎng)裸眼封固段的固井質(zhì)量。
實(shí)施例4、在磨005-2井上，φ127mm油層尾管小間隙同樣采用該隔離液體系。φ127mm尾管段采用Φ149mm鉆頭，裸眼段長(zhǎng)僅為130m，固井水泥漿密度2.40g/cm3-2.45g/cm3，完鉆鉆井液密度為2.33g/cm3，隔離液密度設(shè)計(jì)為2.35g/cm3，采用基液法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)制備隔離液，配方是在100份清水投入6.9份懸浮穩(wěn)定劑攪拌2h，再依次投入0.45份降失水劑，降失水劑分子量為2萬(wàn)，0.41份增粘劑，0.28份稀釋劑，攪拌均勻后測(cè)定基液滿足要求，用密度為4.2g/cm3重晶石加重，一次性加重隔離液密度至2.35g/cm3，加入0.4份PH值調(diào)節(jié)劑、1.5份稀釋劑調(diào)節(jié)，隔離液穩(wěn)定性好，漏斗粘度120s，隔離液用量9.5m3，采用隔離液塞流頂替，接觸時(shí)間為30min，隔離效果明顯，改善二界面膠結(jié)性能，提高界面膠結(jié)質(zhì)量。
由于抗污染高效隔離液具有密度范圍寬廣、穩(wěn)定性好，配制工藝和施工工藝具有可選擇性，適應(yīng)于現(xiàn)場(chǎng)一定的水質(zhì)，抗污染性能優(yōu)良，不僅實(shí)現(xiàn)有效隔離，提高流體間高效率置換，而且有效改善井壁二界面膠結(jié)性能及其與水泥環(huán)膠結(jié)親和性，提高頂替效率和界面膠結(jié)質(zhì)量；隔離液密度范圍大，有效平衡地層壓力，提高界面改善程度；隔離液流變性能的可控可調(diào)，流變性能和施工參數(shù)可根據(jù)不同要求合理設(shè)計(jì)和選擇。在使用上，對(duì)于技術(shù)套管，采用前置紊流沖洗液和隔離液，有效降低水泥漿紊流設(shè)計(jì)難度，提高頂替效率，而隔離液用量設(shè)計(jì)建議適當(dāng)加大，最終按不同地區(qū)和不同井況特點(diǎn)條件及使用經(jīng)驗(yàn)和效果適當(dāng)確定；對(duì)于尾管環(huán)空小間隙，結(jié)合優(yōu)質(zhì)沖洗液紊流技術(shù)，隔離液設(shè)計(jì)建議采用鉆井液、隔離液、水泥漿流體流變學(xué)參數(shù)梯級(jí)匹配設(shè)計(jì)，用量設(shè)計(jì)至少為尾管封固段環(huán)空容積的3-4倍體積量，這對(duì)于保證或提高尾管小間隙完井質(zhì)量具有指導(dǎo)意義。

S代表敏感；R代表不敏感；數(shù)字代表抑菌圈直徑(mm)。
表4標(biāo)準(zhǔn)紙片擴(kuò)散法和MQQ液體培養(yǎng)法大腸桿菌藥敏試驗(yàn)結(jié)果的比較

表3 鉆井液、水泥漿和隔離液的流變相容性數(shù)據(jù)

表4 隔離液與加重水泥漿(2.20g/cm3)相容性(80℃)

表5 隔離液對(duì)水泥漿濾失量及抗壓強(qiáng)度影響

注條件為7Mpa·30min、70℃
權(quán)利要求
1.一種抗污染高效隔離液，其特征是，所用原料各組分按重量比為100份清水，4-12份懸浮穩(wěn)定劑，0.3-1.0份降失水劑，0.3-1.0份增粘劑，0.1-2.0稀釋劑，0-5份提粘提切劑，0-0.5份PH值調(diào)節(jié)劑，30-350份加重劑，少量消泡劑。
2.一種如權(quán)利要求1所述的抗污染高效隔離液的制備方法，其特征是在采用泥漿罐設(shè)備時(shí)，可采用基液法，其配制方法是在配制前先將泥漿罐清洗干凈，放入100份清水，先投入4-12份懸浮穩(wěn)定劑，如膨潤(rùn)土、或海泡石、或凸凹棒石，攪拌2h；再依次投入0.3-1.0份降失水劑，如HEC；0.3-1.0份增粘劑，如改性淀粉類物質(zhì)；0.1-2.0份稀釋劑，如單寧類物質(zhì)；攪拌均勻后測(cè)定基液性能；若不滿足要求，可補(bǔ)充加入0-5份提粘提切劑，如改性纖維素類物質(zhì)、微硅，調(diào)節(jié)達(dá)到要求；再投入30-350份加重劑，如重晶石、鈦鐵礦、重質(zhì)碳酸鈣、礦渣，至要求的密度；最后加入0-0.5份PH值調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)液體PH在8-11之間；若加重后，隔離液性能不滿足要求，可按需要的性能補(bǔ)充稀釋劑、或增粘劑、或降失水劑、或提粘提切劑至達(dá)到要求，最后加入少量消泡劑攪拌即成。
3.一種如權(quán)利要求1所述的抗污染高效隔離液的另一種制備方法，其特征是在采用水泥車設(shè)備時(shí)，可采用干混法，其配制方法是將所有粉劑，如懸浮穩(wěn)定劑、降失水劑、增粘劑、提粘提切劑、加重劑一起按重量份額混拌均勻配為灰樣，稀釋劑、PH調(diào)節(jié)劑、消泡劑加入預(yù)定體積清水中配為水樣，采用水泥漿現(xiàn)場(chǎng)配制方法配好后泵入井內(nèi)，對(duì)于液體處理劑的配為水樣，對(duì)于為粉狀處理劑根據(jù)常規(guī)使用要求或使用習(xí)慣可配為灰樣或水樣。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的制備方法，其特征是所用加重劑其顆粒大小為325目左右。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的制備方法，其特征是所用增粘劑為改性淀粉類物質(zhì)；淀粉糊化溫度在40℃-50℃之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的制備方法，其特征是所用改性纖維素物質(zhì)為HEC，分子量范圍為8千～3萬(wàn)之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的制備方法，其特征是所用PH調(diào)節(jié)劑為Na2CO3、或NaOH、或KOH。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征是使用干混法，需要先做好隔離液室內(nèi)的基本性能實(shí)驗(yàn)，如懸浮穩(wěn)定性、降失水性能、抗溫性實(shí)驗(yàn)考察，滿足要求按實(shí)驗(yàn)材料組分比例要求準(zhǔn)備灰樣和水樣并進(jìn)行小樣檢查，最后要對(duì)隔離液灰樣及水樣進(jìn)行大樣復(fù)查，合格后方可送往固井現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是固井技術(shù)領(lǐng)域的一種抗污染高效隔離液及制備方法。主要解決固井作業(yè)頂替過(guò)程流體接觸污染、固井界面膠結(jié)質(zhì)量差，現(xiàn)有隔離液體系性能、用途單一，現(xiàn)場(chǎng)施工程序復(fù)雜等問(wèn)題。本發(fā)明提供的隔離液是在清水中，按重量份加入懸浮穩(wěn)定劑、降失水劑、增粘劑、稀釋劑、提粘提切劑、加重劑、pH值調(diào)節(jié)劑按制備方法配制。一種是采用泥漿罐設(shè)備用基液法，在清水中依次投入懸浮穩(wěn)定劑攪拌2h；再先后投入降失水劑、增粘劑、稀釋劑攪拌均勻后測(cè)定基液粘度和切力；加入提粘提切劑調(diào)節(jié)，最后依次加入加重劑、pH值調(diào)節(jié)劑、少量消泡劑至達(dá)到要求。另一種是用水泥車設(shè)備時(shí)用干混法，將混拌均勻的灰樣、水樣，采用水泥漿現(xiàn)場(chǎng)配制法配制。該隔離液配制靈活、抗污染能力強(qiáng)，對(duì)井壁界面污染物有效磨蝕、刮削和攜帶作用。
文檔編號(hào)C09K8/03GK1858146SQ20051002241
公開日2006年11月8日 申請(qǐng)日期2005年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月26日
發(fā)明者楊香艷, 郭小陽(yáng), 李云杰 申請(qǐng)人:西南石油學(xué)院