一种缩膨型无固相修井液及其制备方法与流程

本发明涉及一种石油天然气采油作业施工中所使用的油田化学剂，特别是一种缩膨型无固相修井液及其制备方法。

背景技术：

修井作业是维护或提高油气产能的保养措施，修井液是修井作业时使用的工作液，修井液的性能直接影响到修井作业后产能恢复效果。油田一般采用清水、地层水或无机盐溶液作为修井液，但清水与储层配伍性差，易发生粘土矿物水化、膨胀，堵塞储层，降低有效渗透率并影响产能。

缩膨剂一般用于解堵作业，cn103409131a[p]涉及一种解堵用缩膨剂及其制备方法和应用，采用聚二甲基二烯丙基氯化铵、氯化钾和氯化铵复配制成，用于注水井的解堵，与酸液配合使用；cn105623636a[p]涉及防膨缩膨剂、其制备方法及其应用，采用季铵类阳离子聚合物、无机盐、氨基磺酸复配制成，能够压缩粘土双电层、释放粘土部分晶格水和吸附水，从而防止储层水锁伤害。

无固相修井液能够避免固相颗粒对储层的堵塞伤害，张凤英研制了一种新型无固相修井液，《中国海上油气》2010，vol.22no.2，在雅克拉-大涝坝凝析气田修井作业中取得了成功；cn105176506a[p]涉及一种酸式盐无固相中密度修井液及其配制方法，修井液组分包括清水、磷酸二氢钠、十二烷基苯磺酸钠、缓蚀剂，不含固相成分，与同密度甲酸盐无固相修井液体系相比降低成本20％以上。texasunitedchemicalcorp公开的专利ep1128021(a2)【p】是用于修井和完井作业的无固相粘性流体，组分包括不同分子量的聚乙二醇和可溶溴盐，用于平衡地层孔隙流体的静压力。

对公开报道的调研情况表明，尚无对修井液体系缩膨性能的研究和应用，为了提高修井作业后油气产能，缩短作业恢复周期，有必要研究开发缩膨型修井液体系。、

技术实现要素：

本发明为了解决修井作业时由于修井液进入储层，造成粘土矿物膨胀、分散，孔喉变细小、渗透率下降的问题，本发明一是提供一种使储层孔喉粘土矿物收缩、孔喉变大，有效渗透率升高的缩膨型无固相修井液；二是提供一种缩膨型无固相修井液的制备方法。

本发明采用的技术方案是：

一种缩膨型无固相修井液，由下述质量配比的组分组成：清水72-88份，氯化钾1份，氯化钠10-26份，亚硫酸钠0.02-0.05份，缩膨剂0.5-1份,聚山梨酯800.1-0.2份，黄原胶1-2份。

清水76份，氯化钾1份，氯化钠20份，亚硫酸钠0.05份，缩膨剂1份，聚山梨酯800.2份，黄原胶2份。

清水88份，氯化钾1份，氯化钠10份，亚硫酸钠0.02份，缩膨剂1份，聚山梨酯800.1份，黄原胶1份。

缩膨剂采用下述质量配比的组分组成：阳离子季铵盐50-70份、非离子表面活性剂20-30份和有机硅表面1-8份复配而成。

缩膨剂采用下述质量配比的组分组成：阳离子季铵盐50份、非离子表面活性剂30份和有机硅表面1份复配而成。

一种缩膨型无固相修井液的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、用清水配制质量百分比为26％的氯化钠饱和溶液，作为调节修井液密度的加重剂母液；

步骤2、在氯化钠加重剂母液中加入少量清水稀释，再依次加入氯化钾、亚硫酸钠、缩膨剂，每加一种材料搅拌10分钟，加入足量清水至修井液要求的密度；

步骤3、用滤膜直径为5μm的过滤器过滤步骤2配制好的溶液，得到一种缩膨型无固相修井液。

本发明的优点是：

1、本发明修井液能够使储层孔喉粘土矿物收缩，孔喉变大或形成新的毛细孔道，有效渗透率升高。

2、本发明修井液可使含吸附水的粘土晶格松动,脱出所吸附的水分子,使引起吸水膨胀的粘土颗粒体积收缩。其中的阳离子季铵盐水化能低于水中一价、二价无机阳离子如na⁺、ca²⁺等的水化能,可优先于无机阳离子在粘土上吸附,促使粘土颗粒脱出晶层间水,形成紧密的晶格结构,有效抑制粘土的水化、膨胀。颗粒间孔喉变大或形成新的毛细孔道，有效渗透率升高。在高180x5、高65-13、高65-14等井得到成功应用，检泵作业后产油量有不同幅度的增加。

3、对本发明修井液浸泡前后岩心进行电镜扫描，结果表明，未浸泡岩心端面孔隙直径为38微米左右，浸泡后端面孔隙直径为84微米左右，浸泡后岩心孔隙直径增了约1.2倍，表明该缩膨型无固相修井液能有效增大孔喉。

附图说明

图1是本发明实施例的高180x5井检泵作业前后生产曲线图。

图2是本发明实施例的高65-13井转抽作业前后生产曲线图。

图3是本发明实施例的高65-14井转抽作业前后生产曲线图。

图4是缩膨剂与高检5-44岩心流动实验曲线图。

图5是修井液浸泡前的岩心端面电镜照片。

图6是修井液浸泡后的岩心端面电镜照片。

具体实施方式

下面结合图1-6具体实施例对本发明做进一步的描述。

一种能够使储层孔喉粘土矿物收缩、孔喉变大，有效渗透率升高的缩膨型无固相修井液及其制备方法。

一种缩膨型无固相修井液，由下述质量配比的组分组成：清水72-88份，氯化钾1份，氯化钠10-26份，亚硫酸钠0.02-0.05份，缩膨剂0.5-1份,聚山梨酯800.1-0.2份，黄原胶1-2份。

清水76份，氯化钾1份，氯化钠20份，亚硫酸钠0.05份，缩膨剂1份，聚山梨酯800.2份，黄原胶2份。

清水88份，氯化钾1份，氯化钠10份，亚硫酸钠0.02份，缩膨剂1份，聚山梨酯800.1份，黄原胶1份。

缩膨剂采用下述质量配比的组分组成：阳离子季铵盐50-70份、非离子表面活性剂20-30份和有机硅表面1-8份复配而成。

缩膨剂采用下述质量配比的组分组成：阳离子季铵盐50份、非离子表面活性剂30份和有机硅表面1份复配而成。

一种缩膨型无固相修井液的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、用清水配制质量百分比为26％的氯化钠饱和溶液，作为调节修井液密度的加重剂母液；

步骤2、在氯化钠加重剂母液中加入少量清水稀释，再依次加入氯化钾、亚硫酸钠、缩膨剂，每加一种材料搅拌10分钟，加入足量清水至修井液要求的密度；

步骤3、用滤膜直径为5μm的过滤器过滤步骤2配制好的溶液，得到一种缩膨型无固相修井液。

实施例1

材料准备：清水88份，氯化钾1份，氯化钠10份，亚硫酸钠0.02份，缩膨剂1份，聚山梨酯800.1份，黄原胶1份。

修井液制备：将清水加入容器内，依次加入氯化钾、亚硫酸钠、缩膨剂，每加一种材料搅拌10分钟，然后用滤膜直径为5μm的过滤器过滤配制好的溶液，即可。

试验井1：在高180x5井应用。高180x5井为高14断块一口油井，稠油泵漏失，为恢复该井产量，决定采用缩膨型无固相修井液检泵。

高180x5井本次检泵使用密度1.01g/cm³的缩膨型无固相修井液45方，检泵前日产液2.00方，日产油1.97吨，含水1.5％，检泵后日产液3.9方，日产油3.88吨，含水0.5％，修井液不但有效保护了储层，产液量、产油量还大幅上升，说明该修井液对储层粘土矿物的缩膨性能良好，增大了孔喉，提高了流体的有效渗透率。

实施例2

材料准备：清水80份，氯化钾1份，氯化钠13份，亚硫酸钠0.02份，缩膨剂1份，聚山梨酯800.1份，黄原胶1份。

修井液制备：用清水配制质量百分比为26％的氯化钠饱和溶液，作为调节修井液密度的加重剂母液；在氯化钠加重剂母液中加入少量清水稀释，再依次加入氯化钾、亚硫酸钠、缩膨剂，每加一种材料搅拌10分钟，然后用滤膜直径为5μm的过滤器过滤配制好的溶液，即可。

试验井2：在高65-13井应用。高65-13井为高65断块一口油井，2毫米油嘴自喷生产，即将停喷，决定采用缩膨型无固相修井液作业转抽生产。

高65-13井本次转抽使用密度1.10g/cm³的缩膨型无固相修井液150方，自喷时日产液2.1方、日产油2.08吨、含水0.8％，转抽作业后日产液3.12方、日产油2.99吨、含水4.1％，修井液不但有效保护了储层，产液量、产油量还大幅回升，说明该修井液对储层粘土矿物的缩膨性能良好，增大了孔喉，提高了流体的有效渗透率。

实施例3

密度1.00g/cm³修井液材料准备：同实施例1中材料准备。

密度1.00g/cm³修井液制备：同实施例1中制备方法。

密度1.15g/cm³修井液材料准备：氯化钾，1％；氯化钠，20％；亚硫酸钠，0.02％；缩膨剂，1％；其余为清水，各组分质量百分比之和为百分之百。

材料准备：清水76份，氯化钾1份，氯化钠20份，亚硫酸钠0.05份，缩膨剂1份，聚山梨酯800.2份，黄原胶2份。

密度1.00g/cm³修井液制备：用清水配制质量百分比为26％的氯化钠饱和溶液，作为调节修井液密度的加重剂母液；在氯化钠加重剂母液中加入少量清水稀释，再依次加入氯化钾、亚硫酸钠、缩膨剂，每加一种材料搅拌10分钟，然后用滤膜直径为5μm的过滤器过滤配制好的溶液，即可。

试验井3：在高65-14井应用。高65-14井为高65断块一口油井，5毫米油嘴自喷生产，即将停喷，决定采用缩膨型无固相修井液作业转抽生产。

高65-14井本次转抽使用密度1.00g/cm³缩膨型无固相修井液75方，使用1.15g/cm³缩膨型无固相修井液240方，共使用修井液315方。自喷时日产液7.4方、日产油7.3吨、含水1.3％，转抽作业后日产液9.2方、日产油9.15吨、含水0.5％，修井液不但有效保护了储层，产液量、产油量还大幅回升，说明该修井液对储层粘土矿物的缩膨性能良好，增大了孔喉，提高了流体的有效渗透率。

以上公开的仅为本发明的具体实施例，虽然本发明以较佳的实施例揭示如上，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，在不脱离本发明的设计思想和范围内，对本发明进行各种改动和润饰，都应落在本发明的保护范围之内。

实验情况

1.渗透率恢复值实验

用该缩膨型无固相修井液对高检5-44井岩心进行流动实验，初始油相渗透率为110.6md，反向驱替2pv修井液，油相渗透率增加为151md，渗透率恢复值为137％，表明该缩膨型无固相修井液能够使岩心的渗流能力增大。

2.缩膨率实验

在10ml离心管中加入0.50g膨润土和9ml蒸馏水,于室温下静置4h,在2000r/min的转速下离心10min,读取水化膨胀后膨润土体积,加入密度1.01g/cm³的缩膨型无固相修井液,摇匀后在室温下静置4h,在相同条件下离心,读取膨润土体积,计算体积缩小率,结果见表1。该修井液能大幅度减小水化膨胀后的粘土体积,缩膨率达到80％左右。

表1缩膨型无固相修井液缩膨率实验结果

3.修井液浸泡岩心端面电镜扫描

对修井液浸泡前后岩心进行电镜扫描，结果表明，未浸泡岩心端面孔隙直径为38微米左右，浸泡后端面孔隙直径为84微米左右，浸泡后岩心孔隙直径增了约1.2倍，表明该缩膨型无固相修井液能有效增大孔喉。