一种无固相泡沫修井液及其制备方法和用图
【专利说明】一种无固相泡沬修井液及其制备方法和用途
[0001]
技术领域
[0002]本发明属于油气田开发技术领域，具体涉及一种无固相泡沫修井液及其制备方法和用途。
技术背景
[0003]油气井进入开发后期以后，地层能量不断衰减，当油气井出现异常或停产时，必须进行修井，更换或优化生产管柱，使油气井恢复生产，特别是含有高含量粘土的地层，但是，常规修井液的不足严重制约了修井液的广泛使用。
[0004]目前，国内大量采用的是水基型修井液，其主要包括泥浆改进型的修井液、聚合物固相盐水修井液和无固相盐水修井液三类。其中泥浆改进型的修井液因为固相含量高，对地层伤害相对大，近几年来使用较少。聚合物固相盐水修井液的优点是进入地层的滤失少，带砂性能好，但对既有裂缝又有孔隙、构造非均质的低孔低渗地层，固相伤害大，水锁伤害严重，不容易返排。因此很多油田选取和使用了无固相盐水压井修井液，这种修井液的最大特点是返排容易，而缺点是:滤失大、对地层伤害大，特别是粘土含量比较高的井，水锁伤害严重，同时造成粘土膨胀、腐蚀以及与地层水相遇产生垢而堵塞地层等问题，为此在这种修井液的制备过程中不得不加入大量的处理剂，增加了使用成本。
[0005]我国油气田的气藏与油藏具有不同的特性，如低粘性、应力损害敏感、润湿吸附、水锁等，这决定了气层易受伤害。2008-2013年，通过攻关研究，针对气井作业，共形成防水锁树脂、暂堵型凝胶和无固相有机盐三种修井液体系，可克服上述无固相盐水修井液的不足，但是，这三种体系的修井液密度均大于1.0，对于开发后期的气藏，由于压力系数低，就会存在排液困难，地层伤害严重，产能难以恢复等问题，而上述三种修井液体系无法完成压力小于1.0气井的修井。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于:提供一种无固相泡沫修井液及其制备方法和用途，该修井液具有密度低、泡沫稳定，防漏失作用，能够解决常规修井液对产能低、漏失大的低压气层所带来的排液困难，地层伤害严重，产能难以恢复等问题。
[0007]本发明的技术方案如下:
一种无固相泡沫修井液，包括以下组分:102.8-116.8质量份纯水、2~5质量份黄原胶、1~3质量份硫脲、0~1质量份十二烷基二甲基苄基氯化铵、0.6-3.6质量份十二烷基二甲基甜菜碱和0.6-3.6质量份椰油酰胺基丙基羟磺酸甜菜碱。
[0008]所述十二烷基二甲基甜菜碱和椰油酰胺基丙基羟磺酸甜菜碱的质量比为1-3:3-1 ο
[0009]一种制备上述无固相泡沫修井液的方法，包括以下步骤: (1)将2~5份黄原胶以0.2-0.5g/min的速度加入到102.8-116.8质量份纯水中，搅拌均匀，形成黄原胶水溶液；
(2)将1~3质量份硫脲加入到步骤(I)制备的黄原胶水溶液中，搅拌均匀后，加入0~1质量份十二烷基二甲基苄基氯化铵，搅拌至完全溶解，形成混合溶液；
(3)将0.6-3.6质量份十二烷基二甲基甜菜碱和0.6-3.6质量份椰油酰胺基丙基羟磺酸甜菜碱加入到步骤(2)制备的混合溶液中，搅拌，即得无固相泡沫修井液。
[0010]所述步骤(I)中黄原胶为分析纯；
所述步骤(2)中硫脲为分析纯；十二烷基二甲基苄基氯化铵为工业纯；
所述步骤(3)中十二烷基二甲基甜菜碱和椰油酰胺基丙基羟磺酸甜菜碱均为工业纯； 所述步骤(3)中搅拌的条件为:转速8000-10000 rpm，时间5-20 min。
[0011]上述无固相泡沫修井液在低压气藏修井作业中的应用。
[0012]一种无固相泡沫修井液，由以下组分组成制备而成:纯水，黄原胶(XC)，硫脲，十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)，十二烷基二甲基甜菜碱(BS - 12)，椰油酰胺基丙基羟磺酸甜菜碱(CHSB)。其中各组分的加入量按占纯水质量的百分比计算，黄原胶占2~5%，硫服占1~3%,十_■烧基_■甲基节基氣化按占0~1%,十_■烧基_■甲基甜采喊占0.6~3.6%,挪油酰胺基丙基羟磺酸甜菜碱占0.6-3.6%。
[0013]该无固相泡沫修井液的制备方法包括以下步骤:
(1)在容器中放入102.8-116.8质量份纯水，将黄原胶缓缓加入纯水中，并不断搅拌至纯水和黄原胶完全溶解，备用；
(2)待步骤(I)中纯水和黄原胶完全溶解后，加入硫脲进行搅拌，至硫脲混合均匀并溶解，
加入十二烷基二甲基苄基氯化铵，并不断搅拌至完全溶解，备用；
(3)向步骤(2)制备好的溶液中同时加入十二烷基二甲基甜菜碱和椰油酰胺基丙基羟磺酸甜菜碱，然后用钻井液高速搅拌机在转速8000-10000 rpm下搅拌5-20 min,即可得到无固相泡沫修井液。
[0014]其中十二烷基二甲基甜菜碱和椰油酰胺基丙基羟磺酸甜菜碱的质量比为1~3:3?I。
[0015]所述的原料黄原胶(XC)为分析纯，天津市光复精细化工研究所生产；硫尿为分析纯，成都科龙化工试剂厂生产；十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)为工业纯，湖北新景新材料有限公司生产；十二烷基二甲基甜菜碱(BS - 12)和椰油酰胺基丙基羟磺酸甜菜碱(CHSB)均为工业纯，成都科宏达生产。
[0016]上述组成中，纯水做溶剂；黄原胶做稳泡剂、增稠剂、降滤失剂；硫脲做抗氧化剂；十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)做杀菌剂；十二烷基二甲基甜菜碱(BS - 12)和椰油酰胺基丙基羟磺酸甜菜碱(CHSB )做起泡剂。
[0017]本发明的与现有技术相比的优点和有益效果如下:
I)本发明所提供的无固相泡沫修井液具有低滤失、低粘土膨胀率、低腐蚀、水锁伤害小、密度可调整、配制方便、不会伤害地层并且可以有效地解决常规修井液对产能低、漏失大的低压气层所带来的排液困难，地层伤害严重，产能难以恢复等问题。在新疆油田八2西80104井现场使用表明该泡沫修井液性能稳定，稳定时间达到72小时以上，伤害率(8.85%，施工共用无固相泡沫压井液65m3，漏失量8m3，漏失率仅12%，顺利完成修井作业。
[0018]2)本发明的修井液可配制成不同的密度，根据不同的气井特点选择不同密度，使其具有推广性。
[0019]3)本发明所提供的无固相泡沫修井液密度在0.451-0.936 g/cm3，粘度< 92.5mPa*s,在10CTC下至少可稳定24小时。
[0020]4 )本发明原料来源广泛，成本低，配制方便，施工容易。
【具体实施方式】
[0021]以下实施例所用的黄原胶为分析纯；硫脲为分析纯；十二烷基二甲基苄基氯化铵为工业纯。
[0022]实施例1
一种无固相泡沫修井液，该无固相泡沫修井液由以下组分组成，组分为:纯水，黄原胶(Xe)，硫脲，十二烷基二甲基甜菜碱(BS — 12)和椰油酰胺基丙基羟磺酸甜菜碱(CHSB)。其中各组分的加量均按占纯水质量的百分比计算，黄原胶占2%，硫脲占1%，十二烷基二甲基甜菜碱占0.6%，椰油酰胺基丙基羟磺酸甜菜碱占1.8%，十二烷基二甲基甜菜碱与椰油酰胺基丙基羟磺酸甜菜碱的质量比为1:3。
[0023]制备上述无固相泡沫修井液的制备方法，包括以下步骤:
(1)在容器中放入102.8g纯水，将2.056g黄原胶以0.2g/min的速度加入纯水中，不断搅拌至黄原胶完全溶解，备用；
(2)待步骤(I)中黄原胶完全溶解后，加入1.028g硫脲，进行搅拌，至混合均匀，备用；
(3)向步骤(2)制备好的溶液中同时加入0.6168g十二烷基二甲基甜菜碱(BS — 12)和1.8504g椰油酰胺基丙基轻磺酸甜菜碱,然后用钻井液高速搅拌机在转速10000 rpm下搅拌5 min，即可得到无固相泡沫修井液。
[0024]修井液的性能:对于低压气藏，修井液的密度是影响其性能的关键因素，密度的高低直接影响滤失量的大小，最终决定修井能否成功，故我们以影响因子最大的密度作为性能评价标准。本实施例制备的修井液配制后密度为:0.736 g/cm3，表观粘度为:81.0mPa*s。将修井液经滚子加热炉在100°C下热滚24小时后，密度变为:0.671 g/cm3，表观粘度为:73.0mPa.S，密度变化率为:-8.83%。表明该修井液在100°C下稳定时间彡24小时，密度仍然维持在1.0以下，可完成修井作业。
[0025]实施例2
一种无固相泡沫修井液，该无固相泡沫修井液由以下组分组成，组分为:纯水，黄原胶(Xe)，硫脲，十二烷基二甲基甜菜碱(BS — 12)和椰油酰胺基丙基羟磺酸甜菜碱(CHSB)。其中各组分的加入量按占纯水质量的百分比计算，黄原胶占5%，硫脲占1.2%，十二烷基二甲基甜菜碱占1.5%，椰油酰胺基丙基羟磺酸甜菜碱占1.5%，十二烷基二甲基甜菜碱与椰油酰胺基丙基羟磺酸甜菜碱的质量比为1:1。
[0026]制备上述无固相泡沫修井液的制备方法，包括以下步骤:
(1)在容器中放入IlOg纯水，将5.5g黄原胶以0.3g/min的速度加入纯水中，不断搅拌至黄原胶完全溶解，备用；
(2)待步骤(I)中黄原胶完全溶解后，加入1.32g硫脲，进行搅拌，至混合均匀，备用； (3)向步骤(2)制备好的溶液中同时加入1.65g十二烷基二甲基甜菜碱(BS — 12)和1.65g椰油酰胺基丙基轻磺酸甜菜碱,然后用钻井液高速搅拌机在转速8000 rpm下搅拌10min,即可得到无固相泡沫修井液。
[0027]修井液的性能:配制后密度为:0.452 g/cm3,表观粘度为:92.5 mPa.S。该修井液经滚子加热炉在100°c下热滚24小时后，密度变为:0.501 g/cm3，表观粘度为:87.5mPa.S，密度变化率为:4.9%。表明该修井液在100°C下稳定时间> 24小时，密度仍然维持在1.0以下，可完成修井作业。
[0028]实施例3
一种无固相泡沫修井