专利名称：一种低渗透无固相完井液的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种完井液，特别是涉及一种低渗透无固相完井液，为适用于完井阶段高温、高压条件下低伤害宽密度完井的液体组合物。
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态造成破坏，保证油井完整而长期地生广，提闻最终油井米收率。
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飞0%以上，油井无法达到设计产量。
发明内容
为了弥补当前完井液上述的不足，本发明提供了一种低渗透无固相完井液，其特征在于按质量百分比配方为比重调节剂20 65%、降滤失剂广3%、防膨剂广2%、结晶抑制剂
0.05 0. 1%、防塌剂0. 5 1%和缓蚀剂0. 5 1%，余量为水；其中所述比重调节剂为氯化锌、溴化锌、碘化锌、硫酸锌、醋酸锌、氯酸锌和硝酸锌中的一种或二种以上的组合，降滤失齐U为羧甲基改性淀粉，防膨剂为二烯丙基二甲基氯化铵，结晶抑制剂为氮)丨丨三乙酸和EDTA中的一种或二种的组合，防塌剂为硝基腐植酸钾，缓蚀剂为钥酸钠、钨酸钠和铬酸钠中的一种或两种以上的组合。配制后所得液体密度为1. 30 2. 60kg/m3。本发明具有如下有益效果各种原料相互配伍性良好，油井完井液与地层配伍性良好；该完井液比重大，稳定性好，耐高温、高压，能降低粘土膨胀率，提高了岩心渗透率恢复值，与地下流体包括地下水、洗井用海水或浓盐水等混合不产生沉淀；达到保护储层、减少污染、减少对井下设备的腐蚀的发明目的，为油井的高产稳产提供了有力的保证。
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完井液包括下列组份，下列各组份按质量百分比配比比重调节剂20 65%、降滤失剂f 3%、防膨剂f 2%、结晶抑制剂0. 05 0. 1%、防塌剂0. 5 1%和缓蚀剂0. 5 1%，余量为水。上述的结晶抑制剂对金属离子具有络合作用，进而破坏晶核的形成，改变无机盐与溶液间的溶解平衡，达到提高无机盐溶解度的目的；防膨剂的加入可以提高防膨效果，相对膨胀率达到小于20%以下；钥酸钠、铬酸辛、钨酸锌缓蚀剂的加入与Zn2+协同作用，显著降低腐蚀性，腐蚀可减少30多倍；改性羧甲基淀粉作为降滤失剂能够显著降低滤失量；根据钻井要求不同，在该完井液中加入氯化锌、溴化锌、碘化锌、硫酸锌、醋酸锌、氯酸锌和硝酸锌20% 65%用来调节密度，密度可在1. 30g/cm3 2. 60g/cm3之间调整。实施例1醋酸锌11%、氯化锌9%、改性羧甲基淀粉3%、二烯丙基二甲基氯化铵1. 5%、氮川三乙酸0. 05%、EDTA0. 025%、硝基腐植酸钾0. 75%、钨酸钠0. 25%和铬酸钠0. 5%,余量为水。实施例2硝酸锌20%、碘化锌25%、改性羧甲基淀粉2%、二烯丙基二甲基氯化铵2%、EDTA0. 1%、硝基腐植酸钾0. 5%和钥酸钠1%，余量为水。实施例3溴化锌65%、改性羧甲基淀粉1%、二烯丙基二甲基氯化铵1%、氮川三乙酸
0.05%、硝基腐植酸钾1%和钨酸钠0. 5%，余量为水。实施例4氯酸锌17%、碘化锌39%、改性羧甲基淀粉1%、二烯丙基二甲基氯化铵1%、氮川三乙酸0. 05%、硝基腐植酸钾1%和钨酸钠0. 5%，余量为水。实施例5硫酸锌15%、氯化锌30%、改性羧甲基淀粉1%、二烯丙基二甲基氯化铵1%、氮川三乙酸0. 05%、硝基腐 植酸钾1%和钨酸钠0. 5%，余量为水。对用上述实施例技术方案制得的完井液进行实验室检测，检测方法及实验条件如下1、密度按GB/T 4472— 2011中3. 2. 2条款规定进行检测。2、pH值用精密pH试纸检测，测定三次，取平均值。3、岩心渗透恢复率
3.1实验仪器与材料a岩心流动试验装置SM — I型或同类产品；b真空泵；c煤油；d过滤器；e微孔滤膜0. 2um孔径；f地层岩心；g钻床可钻巾25XL, 50mm岩心；h切片机；i电热恒温干燥箱室温 200°C。3. 2测定步骤
钻取标准岩心规格25mmXL，50mm，测定其实际直径和长度。将切磨好的岩心在120 0C ± 3 °C温度下烘至恒重。将干燥后的岩样用真空泵抽空饱和煤油，同时测算其孔隙度。将岩心放入岩心流动试验装置，选择合适压力用煤油正向驱替岩心，至驱替体积大于孔隙体积的20 50倍，并且压力较为恒定为止，后测岩心渗透率，记作K:。用完井液试样反向驱替岩心中的煤油，至驱替体积大于孔隙体积的20 50倍，并且压力较为恒定，之后再用煤油正向驱替岩心中的完井液，至驱替体积大于孔隙体积的20 50倍，并且压力较为恒定，测此时的渗透率，记作K2。3. 3 计算岩心渗透恢复率按公式(I)进行计算。K= (K2 / K1) XlOO ................................. (I)
式中K一岩心渗透率恢复率，% ；
K1 一用煤油正向驱替后测得岩心渗透率，Pm2；
K2—用完井液反向驱替后再用煤油正向驱替测得的岩心渗透率，U m2。4、腐蚀速率腐蚀速率的测定按GB/T18175-2000规定进行。5、滤失量按SY/T 5241-91中规定的方法测定和计算滤失量。6、相对膨胀率
6.1实验仪器与药品a刻度容器50ml.具塞刻度量筒；b天平感量为0. Olg ;c粘土符合SY / T 5060—1993标准中的一级膨润土。6. 2试验步骤
称取4. Og精确至O.Olg，预先在120°C ±2°C温度下干燥至恒重的粘土，倒入清洁干燥的具塞刻度量筒中，轻轻晃实，读取粘土体积，记作V。。向具塞刻度量筒中倒入40mL。完井液，立即充分摇匀，静止，令粘土于室温下在完井液中水化24h。期间摇荡5次，时间分别在加入完井液后0.5 h、l h、2 h、6h、8h。静置24h后再读取粘土的体积值，此值记作％。同时用自来水做空白实验，用自来水水化粘土，静置24h后体积值记作\。6. 3计算方法
相对膨胀率按公式(2)计算。UT= [ (V1 一 V0) / (V2 一 V0) ] X 100 ..................... (2)
式中11，一相对膨胀率，％ ;
V0一粘土初始体积，mL ；
V1—完井液水化粘土时24h后粘土体积，mL ；
V2—自来水水化粘土时24h后粘土体积，mL。在上述检测方法及实验条件下各项实验结果数据如下1、缓蚀性能对比试验；在静态条件下，采用挂片法，对实施例广5所得完井液进行试验的试验数据见表I。表I
权利要求
1.一种低渗透无固相完井液，其特征在于按质量百分比配方为比重调节剂20 65%、 降滤失剂广3%、防膨剂广2%、结晶抑制剂O. 05 O. 1%、防塌剂O. 5 1%和缓蚀剂O. 5 1%，余量为水；其中所述比重调节剂为氯化锌、溴化锌、碘化锌、硫酸锌、醋酸锌、氯酸锌和硝酸锌中的一种或二种以上的组合，降滤失剂为羧甲基改性淀粉，防膨剂为二烯丙基二甲基氯化铵，结晶抑制剂为氮川三乙酸和EDTA中的一种或二种的组合，防塌剂为硝基腐植酸钾，缓蚀剂为钥酸钠、钨酸钠和铬酸钠中的一种或两种以上的组合。
2.如权利要求1或2所述的一种低渗透无固相完井液，其特征在于配制后所得液体密度为1. 30 2. 60kg/m3。
全文摘要
一种低渗透无固相完井液，其特征在于按质量百分比配方为比重调节剂20～65%、降滤失剂1~3%、防膨剂1~2%、结晶抑制剂0.05～0.1%、防塌剂0.5～1%和缓蚀剂0.5～1%，余量为水；其中所述比重调节剂为氯化锌、溴化锌、碘化锌、硫酸锌、醋酸锌、氯酸锌和硝酸锌中的一种或二种以上的组合，降滤失剂为羧甲基改性淀粉，防膨剂为二烯丙基二甲基氯化铵，结晶抑制剂为氮川三乙酸和EDTA中的一种或二种的组合，防塌剂为硝基腐植酸钾，缓蚀剂为钼酸钠、钨酸钠和铬酸钠中的一种或两种以上的组合；本完井液比重大，稳定性好，耐高温、高压，能降低粘土膨胀率，提高了岩心渗透率恢复值不产生沉淀。
文档编号C09K8/08GK103045189SQ20121057735
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月27日 优先权日2012年12月27日
发明者孙安顺, 焦春 申请人:孙安顺