一种增加井壁稳定性并降低滤失的方法

文档序号:5308749研发日期:2014年阅读:433来源:国知局
技术简介:
本专利针对油气钻井中井壁易坍塌、滤失严重的问题,提出通过仿生矿化沉积技术,在井壁表面交替沉积高分子聚电解质与无机矿物,形成有机/无机复合膜。该方法利用聚电解质与地层表面的电荷吸附作用,结合无机矿物的物理填充,增强井壁力学强度并降低钻井液滤失,从而提升钻井效率与井壁稳定性。
关键词:井壁稳定性,有机/无机复合膜,滤失控制
一种增加井壁稳定性并降低滤失的方法
【专利摘要】本发明涉及石油钻井领域,特别涉及一种增加井壁稳定性并降低滤失量的方法,在钻井液井壁稳定技术中模拟生物矿物的沉积,在井壁上通过层层沉积快速形成结构致密和机械性能优异的有机/无机复合膜,来改变泥饼或井壁周围沉积层的微观结构和力学性能,稳定和硬化井壁,以此提高井壁稳定性和承压能力,同时降低滤失量,阻止钻井液的侵入。本发明可控性、稳定性高;所形成井壁涂层具有致密的微观结构,力学强度高、韧性强,可快速地将井壁表面硬化、封闭,从而大幅提高井壁稳定性,并起到高效降滤失效果;所采用的原材料及施工方法环境友好,符合环保要求。
【专利说明】一种增加井壁稳定性并降低滤失的方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及石油钻井领域,特别涉及一种增加井壁稳定性并降低滤失的方法。

【背景技术】
[0002] 在油气钻探过程中,井壁稳定是广泛存在的问题。井壁失稳易造成井壁垮塌、缩 径、漏失、卡钻及储层污染等井下复杂情况和事故,不仅会拖延钻井周期,增加钻井成本,也 会影响后续采油作业。严重时还可能使部分井眼报废甚至使整个井眼报废。据估计,全球 每年由于井壁失稳造成的直接经济损失达数亿美元之巨,严重制约了油气田开发的速度。
[0003] 造成井壁失稳的因素概括起来可分为三大类,包括地质、钻井液物理和化学、钻井 作业等因素。地质因素是很难改变的,只能尽量准确地预测或确定,为钻井液配方和钻井作 业工艺提供指导。钻井液本身的液柱压力有利于钻井过程中的井壁稳定,同时由于压差导 致钻井液滤失围绕井壁形成的泥饼会封闭井壁、有助于稳定井壁;但钻井液液柱压力过高 容易驱使过多钻井液进入泥页岩孔隙,使井眼附近的泥页岩含水量增加,强度降低,导致井 壁失稳。改变钻井液的特性是目前井壁稳定的最主要手段之一,包括物理和化学手段两个 方面。物理手段如提高钻井液密度、粘度减轻压力传统和扩散效应以减少压力激动,化学手 段如加入化学药品以减少水对泥页岩的渗透、抑制地层水化分散,或有助于快速形成致密 而坚韧的泥饼。此外,针对不稳定地层,通常需要采用特殊的钻井液预处理技术,对不稳定 地层实施封堵加固,以显著提高井壁的稳定性能和承压能力。
[0004] 目前人们针对不同的地质条件和钻井工艺,开发了众多钻井液配方,如多元醇或 聚乙烯醇钻井液体系、硅酸盐钻井液体系、聚电解质钻井液体系、油基钻井液体系等;但 存在以下缺点:(1)通过钻井液本身的液柱压力和泥饼形成对井壁的稳定效果不易控制, 稳定性差;(2)钻井液需针对不同的地层进行调配,适应性差,而且很多地层没有合适的钻 井液;(3)对于水基钻井液来说,泥岩吸水膨胀造成井眼收缩,砾岩、火山岩遇水造成跨塌, 盐岩遇水而形成溶洞等,造成卡钻等不良后果甚至井眼报废;(4)钻井液中常含有原油、柴 油和各种油类以及含有大量的化学处理剂,对地层、土壤、环境和生态可能造成不良影响。


【发明内容】

[0005] 本发明针对现有技术中的不足,目的在于在钻井液井壁稳定技术中模拟生物矿物 的沉积,在井壁上通过层层沉积快速形成结构致密和机械性能优异的有机/无机复合膜, 来改变泥饼或井壁周围沉积层的微观结构和力学性能,稳定和硬化井壁,以此提高井壁稳 定性和承压能力,同时降低滤失量,阻止钻井液的侵入。
[0006] 在钻井过程中,由于钻井液滤失作用在井壁周围形成的泥饼对于稳定井壁具有关 键作用。泥饼的成分主要为无机材料,还含有部分有机聚合物,其形成动力学、微观结构和 力学性质是控制滤失量、避免地层污染、稳定井壁、平衡地层压力等的重要参数。理想的泥 饼应该在短时间内快速形成,对地层具有强烈的亲合性,且具有致密的微观结构和高的力 学性能,从而将井壁表面钝化、硬化或封闭,驱除表面水,构成阻止泥浆水侵入的屏障。
[0007] 本发明的技术方案是: 一种增加井壁稳定性并降低滤失的方法,在油气钻井中,在井壁上进行高分子聚电解 质/无机矿物的交替仿生矿化沉积形成有机/无机复合膜。
[0008] 在以上方案的基础上,所述的增加井壁稳定性并降低滤失的方法包括如下步骤: (1) 首先在油气井中注入与地层表面吸附结合的聚电解质溶液,在井壁表面形成带正 电荷的聚电解质吸附层; (2) 继续注入带负电荷的聚电解质溶液,使得吸附有正电荷聚电解质的井壁再吸附上 一层带负电荷的聚电解质吸附层; (3) 选择注入与步骤(1)相同或者不同的带正电荷的聚电解质分子溶液,形成聚电解质 吸附层; (4) 继续在油气井中注入纳/微米无机矿物分散液,或者无机微纳米粒子与聚阴离子 电解质的复合物,在上述聚阳离子电解质高分子吸附层表面进行吸附,形成无机矿物层; (5) 重复上述(1)、(2)、(3)、(4)聚电解质/无机矿物的注入吸附步骤至一定的循环次 数,在井壁表面形成聚电解/无机矿物的交替仿生矿化沉积,形成结构致密和机械性能优 异的有机/无机复合膜。
[0009] 其中,以上步骤(2)、(3)可根据具体情况选择进行,从而提高有机/无机复合膜的 厚度,且能改善无机微纳米粒子在复合膜内的分散效果,使得膜的机械性能更好。
[0010] 以上方案的基础上,所述的正电荷聚电解质选自聚二烯丙基二甲基 氯化铵(P〇ly(diallyldimethylammoniumchloride)/FODA)、聚烯丙基胺盐酸 盐(poly(allylaminehydrochloride)/PAH)、支化聚乙烯亚胺溶液(branched polyethyleneimine/BPEI)中的任一种。
[0011] 以上方案的基础上,所述的负电荷聚电解质选自聚乙烯基苯磺酸钠 (poly(styrenesulfonate)/PSS)、聚丙烯酸(poly(vinylalcohol)/PAA)的任一种。
[0012]以上方案的基础上,所述的纳/微米无机矿物分散液选自碳酸钙(CaCO3)、蒙脱土 (MTM)、二氧化硅(SiO2)的任一种。
[0013] 以上方案的基础上,无机微纳米粒子与聚阴离子电解质的复合物为PAA-CaCO3复 合物。
[0014] 本发明的有益效果是: (1) 所形成井壁涂层具有致密的微观结构,力学强度高、韧性强,可快速地将井壁表面 硬化、封闭,从而大幅提1?井壁稳定性,并起到1?效降滤失效果; (2) 可控性、稳定性高; (3) 所采用的原材料及施工方法环境友好,符合环保要求。

【专利附图】

【附图说明】
[0015]附图1为本发明的操作原理示意图; 附图2为本发明具体实施例1的(PDDA/MTM)2CI扫描电镜图; 附图3为本发明具体实施例2的roDAAPAA-CaC03/PAH)2(l扫描电镜图; 附图4为本发明具体实施例3的(PDDA/Si02)2CI扫描电镜图; 附图5为本发明具体实施例4的(PDDA/CaC03)2(l原子力显微镜图, 其中,左图为高度图,右图为相图; 附图6为本发明具体实施例5的(BPEI/MTM) 2(|扫描电镜图。

【具体实施方式】
[0016] 本发明的【具体实施方式】如下: lwt%TODA溶液配制方法为:称取1.0gTODA,加入100ml去离子水,高速搅拌2h至 完全溶解,用IM的HCl调节pH至4. 0,备用。
[0017] lwt%PAH溶液配制:称取I. 0gPAH,加入100ml去离子水,高速搅拌2h至完全 溶解,用IM的HCl调节pH至8. 0,备用。
[0018]lwt%BPEI溶液配制:称取1. 0gBPEI,加入100ml去离子水,高速搅拌2h至完 全溶解,用IM的HCl或NaOH调节pH至10. 0,备用。
[0019] lwt%PAA溶液配制:称取I. 0gPAA,加入100ml去离子水,高速搅拌2h至完全 溶解,用IM的HCl调节pH至4. 0,备用。
[0020] lwt%的蒙脱土上清液制备:称取2g蒙脱土MTM,加入200mL去离子水中,连续高 速搅拌一周后,再静置一周,取其上清液,用IM的NaOH调节pH至10.0,备用。
[0021] 0.Iwt%纳米碳酸钙溶液制备:平称取0. 2g纳米CaCO3,加入200mL去离子水中, 用磁力搅拌器搅拌均匀,备用。
[0022] 纳米SiO2球形粒子微乳液的制备: 取2g表面活性剂AOT、Iml正丁醇和9ml庚烷于洁净干燥的玻璃瓶中,加入Iml超纯水 充分混匀;在25°C恒温水浴静置24h。形成稳定的均相微乳液(W/0型体系)。取276. 35ul 正硅酸甲酯(TMOS)滴加到已经稳定好的微乳体系中,NH3 ·H2O为催化剂,滴加过程中用磁 力搅拌器搅拌。滴加完后取出磁子并恒温25°C放置。反应48h以后加入适量的无水乙醇摇 匀在IOOOOrpm下离心并取出上清液。再加乙醇超声离心如此重复三次。最后用无水乙醇 分散,制得稳定的纳米SiO2球形粒子,备用。
[0023] PAA-CaCO3复合物的分散体系的制备: 用去离子水配制0.IM的PAA溶液(单体浓度)和0. 07M的Na2CO3溶液,无水CaCl2 (0. 4662g,0. 0042mol)加入到PAA水溶液中(60mL),待CaCl2完全溶解后,再将Na2CO3水溶液(60mL,0. 07M)加入到PAA和CaCl2的混合液中,即可制的均一、透明的PAA-CaCO3复合物的分散体系,其pH=7. 2.其中PAA与CaCO3的浓度分别为0. 05M和0. 035M,此分散 体系在空气环境中稳定性能保持半年以上。
[0024] 以上所述各溶液的浓度及pH可以根据不同的地质条件要求进行改变。
[0025] 所制备的层层组装有机/无机复合膜的性能表征: 结构和形貌表征:将所制备有机/无机复合膜固定于样品台,溅射喷金,然后通过扫描 电镜(HitachiS-4800)或者原子力显微镜(VeecodiMultimodeVIII)进行表面及截面形 貌分析。
[0026] 力学性质测定:利用原子力显微镜使用纳米压痕法进行复合膜的力学性能测定。
[0027] 降滤失性实验:在滤纸上将高分子聚合物溶液与无机微纳米粒子层层组装至8个 双层,利用ZNS型打气筒失水仪进行滤失性评价,具体操作步骤为:(1)松开减压阀,关死 放空阀,打气使气筒压力达IOMPa左右,然后顺时针转减压阀,直到压力表读数为0· 7MPa; (2)用食指堵住钻井液杯气接头小孔,倒入50mL的清水,使液面与钻井液杯内槽相齐,放好 密封圈(擦干),铺二层滤纸(对照实验)或者一层组装有20个双层有机/无极复合膜的滤 纸,拧紧钻井液杯盖,然后装入三通接头,并卡好挂架及量筒;(3)缓慢逆时针转放空阀并 开始计时,当压力表指针开始下降或有进气声时及时打气,使压力保持为0. 7MPa,记录15 分钟时量筒中水的体积V15min。
[0028] 简单评价降低滤失性效果公式:降低滤失性效率=(50mL-V15min)/50mL。
[0029] 实施例I:以I3DDA与MTM制备有机/无机复合膜为例 具体沉积步骤如下: Φ.将模拟井壁表面浸入PH为4. 0的lwt%TODA溶液,在其表面形成带正电荷的聚电 解质吸附层;吸附时间2mim: ? .继续将模拟井壁表面浸入pH为10. 0的Iwt%的MTM上清液,使得TODA高聚物层 吸附上一层无机纳米蒙脱土,吸附时间2mim: ? .循环交替步骤(1) (2)至所需层数,即可在模拟井壁表面形成所需厚度的结构致密 和机械性能优异的(PDDA/MTM)n有机/无机复合膜。
[0030] (TODA/MTM)%有机/无机复合膜的扫描电镜图如图2所不,扫描电镜结果显不,大 量MTM片层结构经由聚合物粘结形成了致密的有机/无机复合薄膜。
[0031] 室内测试结果:(roDA/MTM) 2Q有机/无机复合膜杨氏模量彡6GPa,提高承压能力 9MPa。抗滤失性实验结果表明,此有机/无机复合薄膜可以降低水的滤失75%以上。
[0032] 实施例2 :以TODAAPAA-CaC(VPAH)有机/无机复合膜为例 ①.将模拟井壁表面浸入PH为4. 0的lwt%TODA溶液,在其表面形成带正电荷的聚电 解质吸附层;吸附时间2mim: @ .继续将模拟井壁表面浸入PAA-CaCO3复合物溶液,使得TODA高聚物表层吸附上一 层含有无机纳米CaCO3的PAA-CaCO3复合物,吸附时间2mim: @ .将模拟井壁表面浸入PH为8. 0的lwt%正电荷的聚电解质分子PAH溶液,形成聚 电解质吸附层; ? .循环交替步骤(2) (3)至所需层数,即可在模拟井壁表面形成所需厚度的结构致密 和机械性能优异的I3DDA/ (PAA_CaC03/PAH) 2(|有机/无机复合膜。
[0033] I3DDA/ (PAA-CaC03/PAH) 2(|有机/无机复合膜的扫描电镜图如图3所示,扫描电镜 结果显示,聚合物和CaCO3颗粒之间实现了稳定结合,形成了致密的有机/无机复合薄膜。
[0034]室内测试结果:roDAAPAA-CaC03/PAH)2。有机/无机复合膜杨氏模量彡9GPa,提 高承压能力12MPa。抗滤失性实验结果表明,此有机/无机复合薄膜可以降低水的滤失95% 以上。
[0035] 实施例3 :PDDA/SiO2有机/无机复合膜的制备为例 Φ.将模拟井壁表面浸入PH为4. 0的lwt%TODA溶液,在其表面形成带正电荷的聚电 解质吸附层;吸附时间2mim; ? .继续将模拟井壁表面浸入纳米SiO2球形粒子微乳液,使得TODA高聚物层上吸附一 层无机纳米SiO2,吸附时间2mim; @ .循环交替步骤ω?至所需层数,即可在模拟井壁表面形成所需厚度的结构致密和 机械性能优异的(PDDA/SiO2)η有机/无机复合膜。
[0036] (F1DDAziSiO2)2tl有机/无机复合膜的扫描电镜图如图4所不,扫描电镜结果显不, TODA与SiO2球在表面紧密粘结形成了致密的有机/无机复合薄膜。
[0037] 室内测试结果:(roDA/Si02)2CI有机/无机复合膜杨氏模量彡7. 5GPa,提高承压 能力8MPa。抗滤失性实验结果表明,此有机/无机复合薄膜可以降低水的滤失99%以上。
[0038] 实施例4 :PDDA/CaCO3有机/无机复合膜为例 ①.将模拟井壁表面浸入PH为4. 0的lwt%TODA溶液,在其表面形成带正电荷的聚电 解质吸附层;吸附时间2mim; ? .继续将模拟井壁表面浸入〇.lwt%纳米CaCO3粒子微乳液,使得TODA高聚物层吸附 上一层无机纳米SiO2,吸附时间2mim; @ .循环交替步骤①@至所需层数,即可在模拟井壁表面形成所需厚度的结构致密和 机械性能优异的(PDDA/CaCO3 )n有机/无机复合膜。
[0039] (roDA/CaC03)2Q有机/无机复合膜的原子力显微镜图如图5所示,结果显示,PDDA 与CaCO3纳米颗粒在表面紧密粘结形成了致密的有机/无机复合薄膜。
[0040] 室内测试结果:(roDA/CaC03) 2(|有机/无机复合膜杨氏模量彡8GPa,提高承压能 力llMPa。抗滤失性实验结果表明,此有机/无机复合薄膜可以降低水的滤失99%以上。
[0041] 实施例5 :BPEI/MTM制备有机/无机复合膜为例 ① .将模拟井壁表面浸入PH为10. 0的Iwt%BPEI溶液,在其表面形成带正电荷的聚 电解质吸附层;吸附时间2mim: ② .继续将模拟井壁表面浸入pH为10. 0的Iwt%的MTM上清液,使得BPEI高聚物层 吸附上一层无机纳米蒙脱土,吸附时间2mim: ③ .循环交替步骤①?至所需层数,即可在模拟井壁表面形成所需厚度的结构致密和 机械性能优异的(BPEI/MTM)n有机/无机复合膜。
[0042] (BPEI/MTM)2CI有机/无机复合膜的扫描电镜图如图4所示,扫描电镜结果显示,大 量的MTM片层结构经由聚合物BPEI粘结形成了致密的有机/无机复合薄膜。
[0043] 室内测试结果:(BPEI/MTM)2Q有机/无机复合膜杨氏模量彡lOGPa,提高承压能 力15MPa。抗滤失性实验结果表明,此有机/无机复合薄膜可以降低水的滤失86%以上。
[0044] 实施例6 :BPEI/SiO2制备有机/无机复合膜为例 Φ.将模拟井壁表面浸入PH为10. 0的Iwt%BPEI溶液,在其表面形成带正电荷的聚 电解质吸附层;吸附时间2mim: ? .继续将模拟井壁表面浸入纳米SiO2球形粒子微乳液,使得BPEI高聚物层吸附上一 层无机纳米SiO2,吸附时间2mim; ? .循环交替步骤Φ@至所需层数,即可在模拟井壁表面形成所需厚度的结构致密和 机械性能优异的(BPEI/Si02)n有机/无机复合膜。
[0045] 室内测试结果:(BPEI/Si02)2Q有机/无机复合膜杨氏模量彡7GPa,提高承压能 力8. 3MPa。抗滤失性实验结果表明,此有机/无机复合薄膜可以降低水的滤失99%以上。
[0046] 实施例7 :BPEI/PAA/BPEI/MTM制备有机/无机复合为例 Φ.将模拟井壁表面浸入PH为10. 0的Iwt%BPEI溶液,在其表面形成带正电荷的聚 电解质吸附层;吸附时间2mim; ? .继续将模拟井壁表面浸入pH为4. 0的Iwt%PAA溶液,使得ΒΡΕΙ高聚物表层吸 附上一层带负电荷的ΡΑΑ,吸附时间2mim; ③ .再次将模拟井壁表面浸入pH为10. 0的Iwt%ΒΡΕΙ溶液,吸附时间2mim; ④ .继续将模拟井壁表面浸入pH为10. 0的Iwt%的MTM上清液,使得ΒΡΕΙ高聚物层 吸附上一层无机纳米蒙脱土,吸附时间2mim: ? .循环交替步骤①--④至所需层数,即可在模拟井壁表面形成所需厚度的结构致 密和机械性能优异的(BPEI/PAA/BPEI/MTM)n有机/无机复合膜。
[0047] 室内测试结果:(BPEI/PAA/BPEI/MTM) 2(|有机/无机复合膜杨氏模量彡14GPa,提 高承压能力19MPa。抗滤失性实验结果表明,此有机/无机复合薄膜可以降低水的滤失99% 以上。
[0048] 实施例8 :制备PAH/MTM有机/无机复合为例 Φ.将模拟井壁表面浸入PH为8. 0的lwt%正电荷的聚电解质分子PAH溶液,在其表 面形成带正电荷的聚电解质吸附层;吸附时间2mim; ? .继续将模拟井壁表面浸入pH为10. 0的lwt%的MTM上清液,使得PAH高聚物层吸 附上一层无机纳米蒙脱土,吸附时间2mim: @ .循环交替步骤①②至所需层数,即可在模拟井壁表面形成所需厚度的结构致密和 机械性能优异的(PAH/MTM)n有机/无机复合膜。
[0049] 室内测试结果:(PAH/MTM)2CI有机/无机复合膜杨氏模量彡9.4GPa,提高承压能 力llMPa。抗滤失性实验结果表明,此有机/无机复合薄膜可以降低水的滤失80%以上。
[0050] 实施例9 :制备PAH/SiO2制备有机/无机复合膜为例 Φ.将模拟井壁表面浸入PH为8. 0的lwt%正电荷的聚电解质分子PAH溶液,在其表 面形成带正电荷的聚电解质吸附层;吸附时间2mim; ? .继续将模拟井壁表面浸入纳米SiO2球形粒子微乳液,使得PAH高聚物层吸附上一 层无机纳米SiO2,吸附时间2mim; ? .循环交替步骤①?至所需层数,即可在模拟井壁表面形成所需厚度的结构致密和 机械性能优异的(PAH/Si02)n有机/无机复合膜。
[0051] 室内测试结果:(PAH/Si02)2CI有机/无机复合膜杨氏模量彡7.8GPa,提高承压能 力9.IMPa。抗滤失性实验结果表明,此有机/无机复合薄膜可以降低水的滤失99%以上。
[0052] 实施例10 :PAH/CaCO3有机/无机复合为例 Φ.将模拟井壁表面浸入PH为8. 0的lwt%正电荷的聚电解质分子PAH溶液,在其表 面形成带正电荷的聚电解质吸附层;吸附时间2mim; ②.继续将模拟井壁表面浸入〇.lwt%纳米CaCO3粒子微乳液,使得PAH高聚物层吸附 上一层无机纳米SiO2,吸附时间2mim; ? .循环交替步骤ω?至所需层数,即可在模拟井壁表面形成所需厚度的结构致密和 机械性能优异的(PAH/CaCO3 )n有机/无机复合膜。
[0053] 室内测试结果:(PAH/CaC03)2(l有机/无机复合膜杨氏模量彡6. 7GPa,提高承压 能力10. 5MPa。抗滤失性实验结果表明,此有机/无机复合薄膜可以降低水的滤失99%以 上。
[0054] 实施例11 :PAH/MTM/PAH/CaCO3有机/无机复合为例 ①.将模拟井壁表面浸入PH为8. 0的lwt%正电荷的聚电解质分子PAH溶液,在其表 面形成带正电荷的聚电解质吸附层;吸附时间2mim; @ .继续将模拟井壁表面浸入pH为10. 0的lwt%的MTM上清液,使得PAH高聚物层吸 附上一层无机纳米蒙脱土,吸附时间2mim; ? .再将模拟井壁表面浸入pH为8. 0的lwt%正电荷的聚电解质分子PAH溶液,吸附 时间2mim; ④.继续将模拟井壁表面浸入〇.lwt%纳米CaCO3粒子微乳液,使得PAH高聚物层吸附 上一层无机纳米SiO2,吸附时间2mim ? .循环交替步骤①--④至所需层数,即可在模拟井壁表面形成所需厚度的结构致 密和机械性能优异的(PAH/MTM/PAH/CaC03)n有机/无机复合膜。
[0055] 室内测试结果:(PAH/MTM/PAH/CaC03) 2Q有机/无机复合膜杨氏模量彡13. 6GPa, 提高承压能力17. 3MPa。抗滤失性实验结果表明,此有机/无机复合薄膜可以降低水的滤失 99%以上。
【权利要求】
1. 一种增加井壁稳定性并降低滤失的方法,其特征在于,在油气钻井中,在井壁上进行 高分子聚电解质/无机矿物的交替仿生矿化沉积形成有机/无机复合膜。
2. 根据权利要求1所述的增加井壁稳定性并降低滤失的方法,其特征在于,包括如下 步骤: (1) 首先在油气井中注入与地层表面吸附结合的聚电解质溶液,在井壁表面形成带正 电荷的聚电解质吸附层;(2) 继续在油气井中注入纳/微米无机矿物分散液,或者无机微纳米粒子与聚阴离子 电解质的复合物,在上述聚阳离子电解质高分子吸附层表面进行吸附,形成无机矿物层;(3) 重复上述聚电解质/无机矿物的注入/吸附步骤至一定的循环次数,在井壁表面形 成聚电解/无机矿物的交替仿生矿化沉积,形成有机/无机复合膜。
3. 根据权利要求2所述的增加井壁稳定性并降低滤失的方法,其特征在于,包括如下 步骤: (1) 首先注入与地层表面吸附结合的聚电解质溶液,在井壁表面形成带正电荷的聚电 解质吸附层;(2) 继续注入带负电荷的聚电解质溶液,使得吸附有正电荷聚电解质的井壁再吸附上 一层带负电荷的聚电解质吸附层;(3) 选择注入与步骤(1)相同或者不同的带正电荷的聚电解质分子溶液,形成聚电解质 吸附层;(4) 继续在油气井中注入纳/微米无机矿物分散液,或者无机微纳米粒子与聚阴离子 电解质的复合物,在上述聚阳离子电解质高分子吸附层表面进行吸附,形成无机矿物层;(5) 重复上述(1)、(2)、(3)、(4)聚电解质/无机矿物的注入吸附步骤至一定的循环次 数,在井壁表面形成聚电解/无机矿物的交替仿生矿化沉积,形成有机/无机复合膜。
4. 根据权利要求2或3所述的增加井壁稳定性并降低滤失的方法,其特征在于,所述的 带正电荷的聚电解质选自聚二烯丙基二甲基氯化铵、聚烯丙基胺盐酸盐、支化聚乙烯亚胺 溶液中的任一种。
5. 根据权利要求2或3所述的增加井壁稳定性并降低滤失的方法,其特征在于,所述的 带负电荷的聚电解质选自聚乙烯基苯磺酸钠、聚丙烯酸的任一种。
6. 根据权利要求2或3所述的增加井壁稳定性并降低滤失的方法,其特征在于,所述的 纳/微米无机矿物分散液选自碳酸钙、蒙脱土、二氧化硅的任一种。
7. 根据权利要求2或3所述的增加井壁稳定性并降低滤失的方法,其特征在于,所述的 无机微纳米粒子与聚阴离子电解质的复合物为PAA-CaC03复合物。
【文档编号】E21B49/00GK104405371SQ201410502665
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年9月26日 优先权日:2014年9月26日
【发明者】曹美文, 王玉鸣, 徐海, 汪蕾 申请人:中国石油大学(华东)
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