专利名称：油田用的一种低伤害高温高压完井液的制作方法
技术领域：
本发明涉及油田领域中用的一种低伤害高温高压完井液。
背景技术：
完井工程是衔接钻井工程与采油工程而又相对独立的工程，是从钻开油层开始，到下套管、注水泥固井、射孔、下生产管柱、排液直至投产的一项系统工程。油井完井意味着油井要开始生产，完井液就是在完井过程中始终与油气层接触的液体。完井液主要有以下几种作用1)、控制地层压力使井眼稳定，缓解地面与地层之间的压力差，保证作业安全；2)、悬浮和输送井眼内固相，提供悬浮或携带岩屑(碎屑)到地表的功能，并从产层带去除无用固相，防止固相或钻屑堵塞喉道；3)、防止滤液侵入油层与储层成分互相作用引起粘土膨胀、微粒运移等作用堵塞油层或油层中的流体反应产生沉淀堵塞油层；4)、具有良好的防腐能力，可减缓对套管和井下工具的腐蚀；5)、保证油井长期生产，不对井内设备和储层的整体生造成破坏，保证油井完整而长期地生产，提高最终油井采收率。
完井液是用各种原材料和化学添加剂配制成的一种流体，目前比较常用的配方体系主要有低固相完井液体系和无固相完井液体系。其主要成份即为无机盐和粘土稳定剂。现有完井液中无机盐成份具有较强的腐蚀性，对井下设备、管线、泵车等损害巨大；不适用于高温地层；对于地层压力较高的条件，现有完井液无法达到比重要求；无机盐成份易结晶，易给地层带来堵塞；部分体系含有害成份，对人及环境带来危害。密度、酸碱性、滤失性、流变性、高温稳定性等性质，是保证完井液正常起作用的关键。其次，配方内含有大量大分子处理剂，在其发挥作用同时，也发生了大分子在储层中的吸附、滞留和聚集，形成堵塞且不易解除，造成对储层的伤害。由于对储层的伤害致使岩心渗透率损害可达30-50％以上，油井无法达到设计产量。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种低伤害高温高压完井液，引入高科技生物技术及高温高压缓蚀技术，使完井液能够克服以上缺点，适用于高温高压地层并达到保护储层，能够长期稳定增产的目的。
本发明的技术方案是该油田用的低伤害高温高压完井液包括下列组分，下列各组分按质量百分比配比纤维素酶0.0001％～0.0005％、葡萄糖苷1％～5％、KCL 1％～5％、缓蚀剂0.2％～0.5％，余量为水。
上述技术方案中还包括NaCL 0％～26％、CaCL20％～40％或NaNO30％～44％。
上述的纤维素酶为葡聚糖内切酶，其分子量介于23～146Kda之间。
本发明具有如下有益效果本发明采用上述技术方案，完井液中含有纤维素酶、葡萄糖苷等组分，加入纤维素酶后可以解除完井之前压裂过程中使用的压裂液在地层中残留的瓜胶，以解除由于植物胶破胶不彻底造成的地层孔道伤害。由于纤维素酶作用于纤维素分子内部的非结晶区引起纤维素膨胀，形成变性纤维素，再经过纤维素酶成份的分别作用随机水解0-1，4一糖苷键，将长键纤维素分子截短，产生大量带非还原性末端的小分子纤维素，最终产生寡糖、纤维二糖和葡葡糖。具体而言，纤维素酶系降解纤维素大致要经过2个步骤，即纤维素酶首先吸附到纤维素分子上，再由纤维素酶分子与处理液中其它成份共同起到协同降解作用。加入葡萄糖苷的主要是用作粘土稳定剂，以防止完井过程中地层粘土遇水发生膨胀、分散、运移。葡萄糖苷的结构上含有阳离子基团，具有较强的静电作用力，能较快地与粘土上的低价阳离子自发地进行不可逆离子交换吸附，中和粘土表面的负电荷，减少水化排斥力，达到抑制粘土膨胀和控制颗粒运移的目的。且具有很强的耐酸、耐盐、耐流体冲刷性。
该完井液配方体系稳定，配伍性好；可以达到较高密度，满足高压井要求；适用于高温地层。加入高温高压缓蚀剂，减少完井液对设备管线的腐蚀且适用于高温环境；除加重剂以外均为可降解成份，安全、环保对环境无伤害，不会对地层及环境造成污染及破坏，且适用于高温高压地层。另外由于在完井前段工序钻井过程中，钻井液中的植物胶由于不能完全破胶，对地层孔道造成了很大的伤害，本完井液中含有纤维素酶，可以对其进行破胶，从而修复地层。
图1第一组完井液稳定性对比实验结果；图2第二组完井液稳定性对比实验结果；图3第三组完井液稳定性对比实验结果。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步说明该油田用的低伤害高温高压完井液包括下列组分，下列各组分按质量百分比配比纤维素酶0.0001％～0.0005％、葡萄糖苷1％～5％、KCL 1％～5％、缓蚀剂0.2％～0.5％，余量为水。
由于地层压力不同，为了平衡地层与外界的压力，防止地层压力高而使地层施工液体喷出地面，需要增加完井液比重。在本发明中加入NaCL 0％～26％、CaCL20％～40％或NaNO30％～44％，这三种物质主要起加重作用，其添加量视每口井的地层压力而定，压力高则需增加用量，上述三种物质可能用到其中一种或者两种、三种同时用，要视地层压力而定。这也是该完井液具备的一个特点“密度具有可调性”。
在本发明中所有参与降解纤维素最终转化为葡萄糖的各种纤维素酶都能使用，本发明所用纤维素酶优选葡聚糖内切酶(简称Cen酶)，其分子量介于23～146KDa间；上述的葡萄糖苷是在硫酸催化剂存在条件下，以玉米淀粉为原料，按淀粉∶丁醇∶催化剂(摩尔比)＝1∶6∶0.02的比例在90～120℃，5～6Mpa条件下反应2h后，制成棕黄色或棕褐色固含量为40％～50％的浆体，淀粉的总苷化率在95％以上，残糖量小于1％～3％，葡萄糖丁苷的有效固含量约为总固含量的50％～60％；上述的缓蚀剂名称为生物可降解无磷环保型缓蚀阻垢剂，厂商是上海美净环保材料有限公司，型号为MJ2003，性能该产品的特殊性在于其复配配方的每一种成分都是无磷的，且具有生物可降解性能，可以不需处理直接排放，本品适用范围广，即适用于低碱度及硬度的水质，又适宜于高钙、高碱、高PH、高温等各种水质的处理系统。
实施例1、纤维素酶0.0001％、葡萄糖苷3％、KCL4％、NaCL20％、缓蚀剂0.2％及水72.7999％。
实施例2、纤维素酶0.0002％、葡萄糖苷5％、KCL 5％、NaNO335％、缓蚀剂0.4％及水54.5998％。
实施例3、纤维素酶0.0005％、葡萄糖苷1％、KCL 1％、CaCL235％、缓蚀剂0.5％及水62.4995％。
下面是本发明与常规完井液性能对比实验试样制备第一组按上述实施例配制三份样品分别为A、B、C样。
第二组常规完井液配制三份样品分别标为A1、B1、C1样。配比如下A1KCL4％，NaCL25％，PTA0.5％，缓蚀剂0.2％及水70.3％。
B1KCL4％，NaNO335％，PTA0.5％，缓蚀剂0.2％及水60.3％。
C1KCL4％，CaCL235％，PTA0.5％，缓蚀剂0.2％及水60.3％。
1、高温稳定性对比按上述样品配配方配制好样品，分别置于具塞刻度量筒中，放在温度为180±2℃的恒温干燥箱中，72h后观察发现，试样A、B、C中除少许气泡外无絮凝或沉淀现象，试样A1、B1、C1可见明显絮状物产生，并同时底部有沉淀出现。实验结果分别见图1、2、3。
2、粘土防膨率对比实验；采用试样1与试样2分别进行粘土防膨实验，实验数据见下表1表1
从实验数据可以看出，本发明采用葡萄苷做为防稳定膨剂的效果远远高于常规完井液，有助于地层粘土稳定，可有效的控制颗粒运移降低完井液滤失量。
3、缓蚀性能对比实验采用三组试样分别进行对比静态挂片腐蚀实验，实验所用腐蚀试片为标准N80钢片(尺寸为30mm×15mm×2mm)，实验时间为48h，实验温度为180±2℃，实验数据如下表2
从试验数据可以看出，采用高温缓蚀剂的试样1缓蚀率远远高于普通完井液。
权利要求
1.一种油田用的低伤害高温高压完井液，其特征在于包括下列组分，下列各组分按质量百分比配比纤维素酶0.0001％～0.0005％、葡萄糖苷1％～5％、KCL 1％～5％、缓蚀剂0.2％～0.5％，余量为水。
2.根据权利要求1所述的油田用的低伤害高温高压完井液，其特征在于还包括NaCL 0％～26％、CaCL20％～40％或NaNO30％～44％。
3.根据权利要求2所述的油田用的低伤害高温高压完井液，其特征在于纤维素酶为葡聚糖内切酶，其分子量介于23～146Kda之间。
全文摘要
本发明涉及一种油田用的低伤害高温高压完井液。解决现有的完井液对井下设备及油管腐蚀严重及对环境污染的问题。包括下列组分，下列各组分按质量百分比配比纤维素酶0.0001％～0.0005％、葡萄糖苷1％～5％、KCL 1％～5％、缓蚀剂0.2％～0.5％，余量为水。本产品引入高科技生物技术及高温高压缓蚀技术，使完井液能够克服以上缺点，适用于高温高压地层并达到保护储层，能够长期稳定增产的目的。
文档编号C09K8/06GK1847358SQ20061007885
公开日2006年10月18日 申请日期2006年5月11日 优先权日2006年5月11日
发明者陈韶军, 金艳方, 孙杨, 于洋, 沈超, 赵力 申请人:大庆沃太斯采油工程技术研究所