抗水泥污染的固井隔离液稳定剂及其制备方法与流程

本发明涉及石油开采领域，更具体地说，涉及一种抗水泥污染的固井隔离液稳定剂及其制备方法。

背景技术：

1、页岩气固井前置液是固井浆柱结构必不可少的组成部分,主要用于稀释和隔离钻井液,避免钻井液与水泥浆之间的污染造成闪凝等复杂情况，提高油基钻井液及井壁泥饼的顶替效率，保证固井界面胶结质量。

2、固井前置液配置工艺主要为隔离剂水化、加重剂加重、加驱油清洗剂和纤维等。目前加重工艺为在水化完全的隔离基液中添加加重剂(如重晶石粉)使密度达标，故对水化隔离剂基液的悬浮能力有较高要求。现场配液过程中，重晶石粉在运输过程易受到水泥等污染物的污染，污染物会严重破坏隔离剂的悬浮力，导致沉降问题发生。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于，提供一种抗水泥污染的固井隔离液稳定剂及其制备方法，能够解决固井前置液中因水泥等污染物污染导致其液体失去悬浮力而发生沉降的问题。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造本发明提供了一种新型固井前置液用抗水泥污染的隔离液稳定剂，包括按重量记的以下组分：水100份，螯合剂30-60份，ph调节剂0.2-2份。

3、按上述方案，以水的重量为100份计，所述螯合剂的含量为35-55份。

4、按上述方案，所述螯合剂优选为乙二胺四乙酸和/或磷酸盐。其中，磷酸盐与乙二胺四乙酸的加量比为20：1至40：1。

5、在优选的螯合剂中，磷酸盐主要通过与钙离子发生离子螯合作用形成络合物，从而阻止水泥灰的水化作用，乙二胺四乙酸不仅具有抗污染的作用，还能够延长混浆的稠化时间。

6、按上述方案，以水的重量为100份计，所述ph调节剂的含量为0.3-1.8份。

7、按上述方案，所述ph调节剂优选为碳酸钠、氢氧化钠、碳酸钾、氢氧化钾中的至少一种。

8、本发明还提供了该种隔离液稳定剂的制备方法，其制备步骤如下：

9、1)将螯合剂溶解于水中；

10、2)使用ph调节剂调节步骤1)中得到的水溶液；

11、3)将步骤2)中得到的调节好ph的水溶液进行加热，使其充分反应；

12、4)将步骤3)中所得到的反应充分的水溶液进行降温陈化，并过滤出其中的不溶物；

13、5)将步骤4)中陈化完全并过滤出的水溶液进行蒸发浓缩，冷却结晶，析出白色粉末状晶体。

14、按上述方案，步骤2)中，将ph调节至8-13，优选至10-12。

15、按上述方案，步骤3)中，将该反应的加热温度控制在35℃-65℃，优选至45℃-55℃；加热时间控制在1-4小时，优选至2-3小时。优选在加热的同时进行搅拌。

16、按上述方案，步骤4)中，将该反应的降温陈化温度控制在25℃-45℃，优选至25℃-35℃；陈化时间控制在48-336小时，优选至120-240小时。

17、本发明机理如下：

18、本发明利用了磷酸盐等物质(以三聚磷酸钠为例)对钙离子的极强的离子螯合作用，形成稳定的络合物：

19、[p3o10]5-+ca2+→[cap3o10]3-

20、以及与其他具有相同作用的外加剂的协同增效原理，通过复配的方式形成了所述的隔离液稳定剂。以螯合钙离子的方式限制了水泥灰的水化反应的发生，解决了固井前置液中因水泥等污染物的污染导致其液体失去悬浮力而发生沉降的问题。

21、实施本发明的抗水泥污染的固井隔离液稳定剂及其制备方法，具有以下有益效果：

22、1、隔离液稳定剂的制备方法简单，现场施工方便；

23、2、隔离液稳定剂与隔离液中的其他外加剂具有良好的配伍性，不会对其性能产生不良影响；

24、3、隔离液稳定剂只需极少的用量，即可发挥功效，减少了大量成本；

25、4、制备隔离液稳定剂使用的原料成本低廉，容易获得。

技术特征：

1.一种抗水泥污染的固井隔离液稳定剂，其特征在于，包括以下组分，按重量份数计为：水100份，螯合剂30-60份，ph调节剂0.2-2份。

2.根据权利要求1所述的抗水泥污染的固井隔离液稳定剂，其特征在于，以水的重量为100份计，所述螯合剂的含量为35-55份；所述螯合剂包括乙二胺四乙酸和/或磷酸盐。

3.根据权利要求1所述的抗水泥污染的固井隔离液稳定剂，其特征在于，所述螯合剂包括乙二胺四乙酸和磷酸盐，磷酸盐与乙二胺四乙酸的加量比为20：1至40：1。

4.根据权利要求1所述的抗水泥污染的固井隔离液稳定剂，其特征在于，以水的重量为100份计，所述ph调节剂的含量为0.3-1.8份。

5.根据权利要求1所述的抗水泥污染的固井隔离液稳定剂，其特征在于，所述ph调节剂包括碳酸钠、氢氧化钠、碳酸钾、氢氧化钾中的至少一种。

6.一种权利1-5中任意一项所述的抗水泥污染的隔离液稳定剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的抗水泥污染的隔离液稳定剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤2)中，将ph调节至8-132。

8.根据权利要求6所述的抗水泥污染的隔离液稳定剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤3)中，将该反应的加热温度控制在35℃-65℃，加热时间控制在1-4小时。

9.根据权利要求6所述的抗水泥污染的隔离液稳定剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤4)中，将该反应的降温陈化温度控制在25℃-45℃，陈化时间控制在48-336小时。

技术总结
本发明涉及一种水泥污染的固井隔离液稳定剂及其制备方法，固井隔离液稳定剂包括以下组分，按重量份数计为：水100份，螯合剂30‑60份，pH调节剂0.2‑2份；制备方法包括：1)将螯合剂溶解于水中；2)使用pH调节剂调节步骤1)中得到的水溶液；3)将步骤2)中得到的调节好pH的水溶液进行加热，使其充分反应；4)将步骤3)中所得到的反应充分的水溶液进行降温陈化，并过滤出其中的不溶物；5)将步骤4)中陈化完全并过滤出的水溶液进行蒸发浓缩，冷却结晶，析出白色粉末状晶体。本发明隔离液稳定剂能够解决固井前置液中因水泥等污染物污染导致其液体失去悬浮力而发生沉降的问题。

技术研发人员：张国锋,汪辰远,刘俊君,何吉标,崔淼,杨小东
受保护的技术使用者：中石化石油工程技术服务有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11