井下作业用于低渗透油藏的无固相压井液及其制备方法
【专利摘要】本发明公开井下作业用于低渗透油藏的无固相压井液，包括如下组份：20~40质量份的稠化剂；5~15质量份的分散剂；5~20质量份的结晶抑制剂；1~15质量份的降滤失剂；5~25质量份的缓蚀剂；8~30质量份的增粘剂；5~20质量份的加重剂，所述缓蚀剂为复配缓蚀剂。在本发明的井下作业用于低渗透油藏的无固相压井液中添加复配的缓蚀剂以及增粘剂，更好的保证压井液在使用过程中能够有效地缓解来自于盐类的腐蚀作用，其中复配的缓蚀剂中添加三元共聚物以及多种组分，各组分之间互相配合，有效地缓解盐类的腐蚀作用。
【专利说明】井下作业用于低渗透油藏的无固相压井液及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及钻井开采过程中的压井液，尤其涉及井下作业用于低渗透油藏的无固相压井液及其制备方法。
【背景技术】
[0002]所谓低渗透油田是一个相对的概念，世界上并无统一固定的标准和界限，因不同国家、不同时期的资源状况和技术经济条件而划定，变化范围较大。根据我国生产实践和理论研究，对于低渗透油层的范围和界限已经有了比较一致的认识。低渗透油藏的主要特征，不言而喻，就是其渗透率很低、油气水赖以流动的通道很微细、渗流的阻力很大、液固界面及液液界面的相互作用力显著。它导致渗流规律产生某种程度的变化而偏离达西定律。这些内在的因素反映在油田生产上往往表现为单井日产量小，甚至不压裂就无生产能力，稳产状况差，产量下降快，注水井吸水能力差；注水压力高，而采油井难以见到注水效果；油田见水后，随着含水上升，采液指数和采油指数急剧下降，对油田稳产造成很大困难。
[0003]油层是原油储集和流动的场所，油层的物理化学性质影响油水在孔隙中的分布及渗流的特征和规律。在渗流的范畴，油层属于多孔介质，它是由岩石的颗粒、胶结物作为固体骨架和大量形态复杂的孔隙网络空间组成的。流体就在那些细小的孔隙网络中流动。根据渗透率对采收率的影响程度及渗透率与临界压力梯度关系曲线的观察，渗透率在(40*10_3 um2)前后有较大的变化，即渗透率低于40*10_3μ m2后，采收率明显降低，临界压力梯度明显加大，从油田生产实际看，渗透率低于50*10_3 μ m2的储层，虽然具有工业油流，但一般都要进行压裂改造，经过增产措施后，才能有效地投入正常开发，综上所述，1990年油田开发工作会议上把低渗透油层上限定为50*10_3μ m2。低渗透油层下限也就是通常所称的有效厚度下限(截止值)，对低渗透油田来说这是一个十分重要的问题。在渗透率贡献分布图上，对应于渗透率累积贡献为98%的孔喉半径即为有效孔喉半径下限，低于该下限的孔隙空间对渗透率基本无贡献，液体基本不流动，如老君庙M油层孔喉半径下限为0.691 μ m2。通过单层试油确定能够产油的有效厚度渗透率下限值为产油渗透率下限。单层试油是储层物性、流体饱和度、流体性质和采油工艺技术水平的集中综合反应，是研究储层中原油流动与不流动的直接资料，准确性较高，代表性较强。将单层试油成果反映到岩心的物性参数上，建立采油量与油层渗透率的关系曲线，就可以确定油层有效厚度渗透率下限。例如大庆油田在外围三肇地区专门对特低深透油层进行单层试油，证明渗透率低于1*10_3μπι2的油层经过压裂改造后，仍有一定的生产能力。我国开发最早的延长油田其油层渗透率只有(0.fl.0) 10_3 μ m2，经过简单压裂改造后，初期单井日产量可达0.3^1.0t0根据以上所述，把低渗透油田油层下限定为大于或等于0.1*10_3 μ m2。
[0004]目前应用于低渗透油田的压井液虽然解决了对油层伤害较大的问题，但是还不能很好的解决盐的强腐蚀问题，使用效果仍然不理想。
[0005]有鉴于上述现有的压井液存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设新型井下作业用于低渗透油藏的无固相压井液及其制备方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
【发明内容】
[0006]本发明的主要目的在于，克服现有的压井液存在的缺陷，而提供新型井下作业用于低渗透油藏的无固相压井液及其制备方法，更好的抗腐蚀，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。
[0007]本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的井下作业用于低渗透油藏的无固相压井液，所述压井液包括如下组份:
2(Γ40质量份的稠化剂，如水解丙烯酰胺、生物聚合物XC或者羧甲基纤维素钠；
5?15质量份的分散剂，如三硬脂酸甘油酯、乙撑基双硬脂酰胺、聚乙烯、聚丙烯或聚苯乙烯；
5^20质量份的结晶抑制剂，如丙烯酸或氮川三乙酰胺；
Γ15质量份的降滤失剂，如磺化酚醛树脂或褐煤树脂；
5^25质量份的缓蚀剂；
8^30质量份的增粘剂；
5^20质量份的加重剂，如氯化钠、氯化锌、溴化钙或溴化锌。
[0008]所述缓蚀剂为复配缓蚀剂。
[0009]更进一步的，前述的井下作业用于低渗透油藏的无固相压井液，所述缓蚀剂包括如下组分:
10^30质量份的丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物；
5^15质量份的聚天冬氨酸；
3(Γ60质量份的环氧化烷基羧酸钠；
1(Γ40质量份的芳香族唑类；
10^20质量份的去尚子水。
[0010]更进一步的，前述的井下作业用于低渗透油藏的无固相压井液，所述增粘剂为有机膨润土增粘剂。
[0011]更进一步的，前述的井下作业用于低渗透油藏的无固相压井液，所述有机膨润土增粘剂由如下组分组成:
2(Γ60质量份的有机膨润土 ；
30^70质量份的溶剂；
Γ20质量份的偶联剂；
Γ10质量份的改性剂；
广30质量份的活化剂。
[0012]更进一步的，前述的井下作业用于低渗透油藏的无固相压井液，所述有机膨润土是氢基膨润土、锂基膨润土、钠基膨润土或甲基膨润土 ；所述的溶剂为植物油脂。
[0013]更进一步的，前述的井下作业用于低渗透油藏的无固相压井液，所述偶联剂为氨基硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂其中的或他们的复配偶联剂。
[0014]更进一步的，前述的井下作业用于低渗透油藏的无固相压井液，所述改性剂为乙二胺、十二胺、十八胺或十六烷基三甲基氯化铵；所述活化剂为甲醇、乙醇、碳酸丙烯酯、丙酮其中的或他们的复配物。
[0015]前述井下作业用于低渗透油藏的无固相压井液的制备方法，该方法包括如下步骤:
称取稠化剂，加水，搅拌，静置；
称取分散剂、结晶抑制剂和降滤失剂，加水，搅拌，静置；
再称取缓蚀剂、增粘剂和加重剂，加水，搅拌，静置；
将后两种混合溶液分别加入到第混合溶液中，高速搅拌，倒入烧杯中，静置，得到目标产物。
[0016]更进一步的，前述的井下作业用于低渗透油藏的无固相压井液的制备方法，所述静置时间为0.5h?4h。
[0017]更进一步的，前述的井下作业用于低渗透油藏的无固相压井液的制备方法，所述高速搅拌的转速为600r/min?1500r/min。
[0018]借由上述技术方案，本发明井下作业用于低渗透油藏的无固相压井液及其制备方法至少具有下列优点:
在本发明的井下作业用于低渗透油藏的无固相压井液中添加复配的缓蚀剂以及增粘齐U，更好的保证压井液在使用过程中能够有效地缓解来自于盐类的腐蚀作用，其中复配的缓蚀剂中添加三元共聚物以及多种组分，各组分之间互相配合，有效地缓解盐类的腐蚀作用；使用偶联剂改性有机膨润土的表面结构，通过剪切、研磨、超声等方式输入一定能量，使有机膨润土间相互缔合形成三维网状结构，将溶剂固定在网络空间中，进行预活化，形成较低粘度，这样再加入极性活化剂就非常容易的，自动的进入了网状结构当中，无需再次输入高能量，只需低速搅拌即可形成超高粘度的有机膨润土增粘剂。
[0019]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
【具体实施方式】
[0020]为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，对依据本发明提出的井下作业用于低渗透油藏的无固相压井液及其制备方法其【具体实施方式】、特征及其功效，详细说明如后。
[0021]实施例1
本发明的井下作业用于低渗透油藏的无固相压井液，包括如下组份:
35份的稠化剂水解丙烯酰胺，8份的分散剂三硬脂酸甘油酯，7份的结晶抑制剂丙烯酸，10份的降滤失剂磺化酚醛树脂，12份的缓蚀剂；18份的增粘剂；10份的加重剂氯化钠，其中缓蚀剂包括如下组分:25份的丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物，12份的聚天冬氨酸，38份的环氧化烷基羧酸钠，10份的芳香族唑类，15份的去离子水。
[0022]有机膨润土增粘剂由如下组分组成:42份的氢基膨润土，38份的豆油，8份的氨基硅烷偶联剂，6份的十二胺改性剂，6份的碳酸丙烯酯活化剂。
[0023]将6份十二胺改性的氢基膨润土分散在豆油中，加热至65°C到70°C，搅拌均匀加入，氨基硅烷偶联剂8份，剪切均质5分钟，然后加入6份碳酸丙烯酯，低速搅拌直至形成有机膨润土增粘剂。
[0024]制备井下作业用于低渗透油藏的无固相压井液的方法，包括如下步骤:
称取稠化剂，加水，搅拌均匀，静置Ih ；
再分别称取分散剂、结晶抑制剂和降滤失剂，混合加水，搅拌，静置Ih ；
最后称取缓蚀剂、增粘剂和加重剂，混合并加水，搅拌，静置2h ；
将后两种混合溶液分别加入到第混合溶液中，高速搅拌，转速控制在800r/min，倒入烧杯中，静置Ih后气泡消除，得到目标产物。
[0025]实施例2
本发明的井下作业用于低渗透油藏的无固相压井液，包括如下组份:
38份的稠化剂羧甲基纤维素钠，7份的分散剂乙撑基双硬脂酰胺，8份的结晶抑制剂氮川三乙酰胺，8份的降滤失剂褐煤树脂，17份的缓蚀剂；9份的增粘剂；13份的加重剂溴化锌。
[0026]其中缓蚀剂包括如下组分:28份的丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物，13份的聚天冬氨酸，36份的环氧化烷基羧酸钠，8份的芳香族唑类，15份的去离子水。
[0027]有机膨润土增粘剂由如下组分组成:51份的甲基膨润土，30份的菜籽油，11份的铝酸酯偶联剂，3份的十六烷基三甲基氯化铵改性剂，5份的丙酮活化剂。
[0028]将3份十六烷基三甲基氯化铵改性的甲基膨润土分散在菜籽油中，加热至60°C到70°C，搅拌均匀加入，11份的铝酸酯偶联剂，剪切均质10分钟，然后加入5份的丙酮，低速搅拌直至形成有机膨润土增粘剂。
[0029]制备井下作业用于低渗透油藏的无固相压井液的方法，包括如下步骤:
称取稠化剂，加水，搅拌均匀，静置Ih ；
再分别称取分散剂、结晶抑制剂和降滤失剂，混合加水，搅拌，静置Ih ；
最后称取缓蚀剂、增粘剂和加重剂，混合并加水，搅拌，静置2h ；
将后两种混合溶液分别加入到第混合溶液中，高速搅拌，转速控制在800r/min，倒入烧杯中，静置Ih后气泡消除，得到目标产物。
[0030]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【权利要求】
1.井下作业用于低渗透油藏的无固相压井液，其特征在于，所述压井液包括如下组份: 20^40质量份的稠化剂； 5?15质量份的分散剂； 5^20质量份的结晶抑制剂； f 15质量份的降滤失剂； 5^25质量份的缓蚀剂； 8^30质量份的增粘剂； 5^20质量份的加重剂， 所述缓蚀剂为复配缓蚀剂。
2.根据权利要求1所述的井下作业用于低渗透油藏的无固相压井液，其特征在于，所述缓蚀剂包括如下组分: 10^30质量份的丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物； 5^15质量份的聚天冬氨酸； 3(Γ60质量份的环氧化烷基羧酸钠； 1(Γ40质量份的芳香族唑类； 10^20质量份的去尚子水。
3.根据权利要求1所述的井下作业用于低渗透油藏的无固相压井液，其特征在于，所述增粘剂为有机膨润土增粘剂。
4.根据权利要求3所述的井下作业用于低渗透油藏的无固相压井液，其特征在于，所述有机膨润土增粘剂由如下组分组成: 2(Γ60质量份的有机膨润土 ； 30^70质量份的溶剂； Γ20质量份的偶联剂； Γ10质量份的改性剂； Γ30质量份的活化剂。
5.根据权利要求4所述的井下作业用于低渗透油藏的无固相压井液，其特征在于，所述有机膨润土是氢基膨润土、锂基膨润土、钠基膨润土或甲基膨润土；所述的溶剂为植物油脂。
6.根据权利要求4所述的井下作业用于低渗透油藏的无固相压井液，其特征在于，所述偶联剂为氨基硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂其中的或他们的复配偶联剂。
7.根据权利要求4所述的井下作业用于低渗透油藏的无固相压井液，其特征在于，所述改性剂为乙二胺、十二胺、十八胺或十六烷基三甲基氯化铵；所述活化剂为甲醇、乙醇、碳酸丙烯酯、丙酮其中的或他们的复配物。
8.权利要求f7任一项所述的井下作业用于低渗透油藏的无固相压井液的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤: 称取稠化剂，加水，搅拌，静置； 称取分散剂、结晶抑制剂和降滤失剂，加水，搅拌，静置； 再称取缓蚀剂、增粘剂和加重剂，加水，搅拌，静置； 将后两种混合溶液分别加入到第混合溶液中，高速搅拌，倒入烧杯中，静置，得到目标产物。
9.根据权利要求8所述的井下作业用于低渗透油藏的无固相压井液的制备方法，其特征在于，所述静置时间为0.5tT4h。
10.根据权利要求8所述的井下作业用于低渗透油藏的无固相压井液的制备方法，其特征在于，所述高速搅拌的转速为600r/min?1500r/min。
【文档编号】C09K8/24GK104449604SQ201410291631
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年6月26日 优先权日:2014年6月26日
【发明者】武志学, 徐庆岩, 邱宗斌, 王晓东, 王红彬, 郭得龙, 杜胤, 孙博, 苟剑, 丁阿曼 申请人:武志学, 徐庆岩, 王晓东, 郭得龙, 王红彬, 杜胤, 孙博, 苟剑, 丁阿曼