一种含粘土微泡沫修井液及其制备方法和用图
【技术领域】
[0001]本发明涉及油气田开发技术领域，具体涉及一种含粘土微泡沫修井液及其制备方法和用途。
技术背景
[0002]目前低压井修作业常采用油基修井液和泡沫修井液。油基修井液虽然密度低，油层保护效果好，但是成本高，对环境污染严重。常规泡沫修井液在井下没有足够的稳定性来阻止液体的漏失，并且在油管移动时其液膜修复能力弱，在高温高矿化度水中会很快失水收缩，抗温能力差。为了减少常规修井液对气层造成的伤害，开发新型泡沫修井液势在必行。微泡沫具有密度低、泡沫稳定，又具有桥堵防漏失作用，所以我们可将它应用于修井液。微泡沫修井液由水或含固相颗粒的流体加入表面活性剂所组成，在没有充足的空气或注入气体的情况下，流体内部可产生一种由多层膜包裹的微泡，这种微泡的液膜强度高、气体通透性差，与常规泡沫修井液相比，具有滤失量低、泡沫强度高、稳定性好、携砂能力强、成本低、施工方便等优点，并且微泡沫修井液密度低(密度在0.65?0.99g/cm3之间可以任意调整)，在起出井下管柱过程中无漏失，不污染气层，不需要在起下管柱的过程中频繁地往井筒内补充修井液，这有效的解决了在低压气层作业时的井漏问题，为作业后的气层产能恢复创造了良好的条件。针对低压油气井，微泡沫修井液体系不仅可以降低液柱压力，减小压差，而且微泡在漏失区域能够大小分布广泛，且具有一定的强度和韧性，同时具有可变形性，以自匹配漏失通道，从而达到防漏的目的。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于:提供一种含粘土微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，能够解决常规泡沫修井液稳定性差，油管移动时液膜修复能力弱，抗温抗盐能力差等问题。
[0004]本发明的技术方案如下:
[0005]一种含粘土微泡沫修井液，其特征在于包括一下组分:303.2?317.4质量份纯水，3?12.4质量份膨润土，0.3?1.3质量份碳酸钠，0.6?2质量份黄原胶，O?2质量份羧甲基纤维素钠(中粘)，0?1.2质量份羟乙基纤维素，O?2.53质量份硫脲，O?0.32质量份十二烷基二甲基苄基氯化铵，1.82?5.58质量份十二烷基二甲基甜菜碱，1.82?5.58质量份椰油酰胺基丙基羟磺酸甜菜碱；
[0006]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I?3:3 ?I。
[0007]3、一种制备上述含粘土微泡沫修井液的方法，包括以下步骤:
[0008](I)将3?12.4份膨润土以0.2?0.5g/min的速度加入到303.2?317.4质量份纯水中，搅拌均匀，再加入0.3?1.3质量份碳酸钠，搅拌溶解并用钻井液高速搅拌机转速8000-10000rpm下搅拌20_30min，放置老化超过24小时，制成基浆；
[0009](2)将O?2.53质量份硫脲加入步骤(I)制备的基浆中，搅拌均匀后，形成混合溶液。
[0010](3)将0.6?2质量份黄原胶，O?2质量份羧甲基纤维素钠(中粘)，0?1.2质量份羟乙基纤维素以0.2?0.5g/min的速度依次加入到步骤(2)制备的混合液中，不断搅拌至完全溶解，形成混合溶液；
[0011](4)将O?0.32质量份十二烷基二甲基苄基氯化铵加入到步骤(3)制备的混合液中，搅拌至混合均匀后，形成混合溶液。
[0012](5)将1.82?5.58质量份椰油酰胺基丙基羟磺酸甜菜碱和1.82?5.58质量份十二烷基二甲基甜菜碱，加入到步骤(4)制备的混合液中，搅拌，即得含粘土泡沫修井液。
[0013]所述步骤(I)中膨润土为钻井液用膨润土，新疆夏子街。
[0014]所述步骤(2)中硫脲为分析纯；
[0015]所述步骤(3)中黄原胶、羧甲基纤维素钠(中粘)、羟乙基纤维素均为分析纯；
[0016]所述步骤(4)中十二烷基二甲基苄基氯化铵为分析纯；
[0017]所述步骤(5)中椰油酰胺基丙基羟磺酸甜菜碱、十二烷基二甲基甜菜碱均为工业纯；
[0018]所述步骤(5)中搅拌的条件为:转速8000-10000rpm，时间5_20min。
[0019]上述含粘土微泡沫修井液在低压气藏修井作业中的应用。
[0020]一种含粘土微泡沫修井液，由以下组分组成制备而成:纯水，膨润土，黄原胶，羧甲基纤维素钠，羟乙基纤维素，硫脲，十二烷基二甲基苄基氯化铵，十二烷基二甲基甜菜碱，椰油酰胺基丙基羟磺酸甜菜碱。其中各组分的加入量按占纯水质量的百分比计算，膨润土占I?4%，碳酸钠占0.1?0.4%，黄原胶占0.2?0.6%，羧甲基纤维素钠占O?0.6%，轻乙基纤维素占O?0.4%,硫脈占O?0.8%,十一■烧基一■甲基节基氣化钱占O?0.1 %,十一.烷基二甲基甜菜碱占0.18?0.6%，椰油酰胺基丙基羟磺酸甜菜碱占0.18?0.6%。
[0021]该含粘土微泡沫修井液的制备方法包括以下步骤:
[0022](I)将3?12.4份膨润土以0.2?0.5g/min的速度加入到303.2?317.4质量份纯水中，搅拌均匀，再加入0.3?1.3质量份碳酸钠，搅拌溶解并用钻井液高速搅拌机转速8000-10000rpm下搅拌20_30min，放置老化超过24小时，制成基浆；
[0023](2)将O?2.53质量份硫脲加入步骤(I)制备的基浆中，搅拌均匀后，形成混合溶液。
[0024](3)将0.6?2质量份黄原胶，O?2质量份羧甲基纤维素钠(中粘)，0?1.2质量份羟乙基纤维素以0.2?0.5g/min的速度依次加入到步骤(2)制备的混合液中，不断搅拌至完全溶解，形成混合溶液；
[0025](4)将O?0.32质量份十二烷基二甲基苄基氯化铵加入到步骤(3)制备的混合液中，搅拌至混合均匀后，形成混合溶液。
[0026](5)将1.82?5.58质量份椰油酰胺基丙基羟磺酸甜菜碱和1.82?5.58质量份十二烷基二甲基甜菜碱，加入到步骤(4)制备的混合液中，以转速8000-10000rpm，搅拌5-20min，即得含粘土微泡沫修井液。
[0027]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I?3:3 ?I。
[0028]所述的原料黄原胶(XC)为分析纯，天津市光复精细化工研宄所生产；硫尿，碳酸钠，羧甲基纤维素钠(中粘CMC)，羟乙基纤维素(HEC)均为分析纯，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和椰油酰胺基丙基羟磺酸甜菜碱为工业纯，成都科宏达生产。
[0029]上述组成中，纯水做溶剂；膨润土、黄原胶、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素做稳泡剂、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。
[0030]本发明的与现有技术相比的优点和有益效果如下:
[0031]1.本发明首次在泡沫修井液中加入粘土，该修井液的液膜强度高、气体通透性差，与常规泡沫修井液相比，具有滤失量低、泡沫强度高、稳定性好、携砂能力强、成本低、施工方便等优点。
[0032]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。
[0033]3.该泡沫修井液性能达到:密度0.60-0.95g/cm3，粘度彡10mPa *s ;至少在100°C下，稳定时间至少超过72h。
[0034]4.本发明方法，原料来源广泛，成本低，配置方便。
[0035]具体实施方法
[0036]实施例1
[0037]一种含粘土微泡沫修井液，该泡沫修井液由以下组分组成，组分为:纯水，膨润土，碳酸钠，黄原胶，羧甲基纤维素钠(中粘)，羟乙基纤维素，十二烷基二甲基甜菜碱和椰油酰胺基丙基羟磺酸甜菜碱。其中各组分的加量均按占纯水质量的百分比计算，膨润土占I %，碳酸钠占0.1 %，黄原胶占0.2 %，羧甲基纤维素钠(中粘)占0.3 %，羟乙基纤维素占