油基鉆井液固井用沖洗液及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種油基鉆井液固井用沖洗液及制造方法；在70重量份淡水中加入1重量份懸浮劑，在4000rpm攪拌3分鐘，溶解30分鐘；加入1~3重量份螯合劑和1~6重量份清洗助劑，在4000rpm下攪拌10分鐘；在攪拌速度4000rpm下于20秒內(nèi)加入20重量份的固相顆粒攪拌1分鐘；稱取30重量份40℃淡水將5~15重量份清洗劑溶解水中，最后將清洗劑溶液與上述配液混合均勻，配制出沖洗液；該沖洗液具有較強的滲透作用和洗油特性等特點，沖洗井壁和套管壁上粘附著的油漿、油膜，提高其與水泥環(huán)的親和性，增強水泥環(huán)與固井一、二界面膠結(jié)性能，能夠與常規(guī)的水泥漿及油基鉆井液相容，改善和提高鉆井液體系的流變性能。
【專利說明】油基鉆井液固井用沖洗液及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種油井注水泥用沖洗液，可用于固井注水泥作業(yè)中分隔鉆井液和水泥漿，防止鉆井液與水泥漿相互接觸污染。
【背景技術(shù)】
[0002]沖洗液是提高固井質(zhì)量的重要手段，由于水泥漿和鉆井液的不相容，混合后將產(chǎn)生切力很高的絮凝物質(zhì)，會嚴(yán)重破壞水泥環(huán)的膠結(jié)性能，尤其在使用高密度鉆井液和油基鉆井液時的高壓油氣井、復(fù)雜井和水平井固井中更為突出。油基鉆井液是鉆開不穩(wěn)定地層的最好體系，但使用油基鉆井液鉆進(jìn)時，井壁和套管壁上會粘附著一層油漿、油膜，與水泥環(huán)有明顯的不親和性，它將導(dǎo)致水泥環(huán)與固井一、二界面膠結(jié)性能較差，界面膠結(jié)強度幾乎為零，這將嚴(yán)重影響固井質(zhì)量及油田的勘探開發(fā)。
[0003]對于油基鉆井液鉆井，國內(nèi)外很多成功的固井經(jīng)驗是先注入柴油或白油稀釋油基鉆井液，沖洗井壁和套管壁，然后注入與油基鉆井液配套的沖洗液，溶解和沖刷粘附在套管和井壁上的油污及鉆井液濾餅，從而提高水泥漿與接觸界面的膠結(jié)能力。有時為了使界面充分水濕，在沖洗液之后，配合使用隔離液，進(jìn)一步使井壁和套管壁由油濕變?yōu)樗疂褚岳诤退酀{膠結(jié)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種油基鉆井液固井用沖洗液及制備方法，該方法制備的沖洗液體系有效地沖洗井壁和套管壁上粘附著的油漿、油膜，對鉆井液濾餅具有的良好沖洗效果，可以提高頂替效率和水泥環(huán)膠結(jié)性能，保證固井質(zhì)量。
[0005]本發(fā)明所述的油基鉆井液固井用沖洗液:在70重量份淡水中加入I重量份懸浮劑，在4000rpm下攪拌3分鐘，溶解30分鐘；加入f 3重量份螯合劑和I飛重量份清洗助劑，在4000rpm下攪拌10分鐘；在攪拌速度4000rpm下于20秒內(nèi)加入20重量份的固相顆粒攪拌I分鐘；稱取30重量份40°C淡水將5~15重量份清洗劑溶解水中，最后將清洗劑溶液與上述配液混合均勻，配制出沖洗液。
[0006]制成的沖洗液:其中懸浮劑由100重量份粘度6000mPa.s的羥乙基纖維素與8重
量份黃原膠組成；
[0007]螯合劑為聚乙烯吡咯烷酮；
[0008]清洗劑由100重量份壬基酚聚氧乙烯醚組成和20重量份十二烷基苯磺酸鈉組成；
[0009]清洗助劑為多聚磷酸鈉；
[0010]固相顆粒由100重量份二氧化硅微粉、10重量份粉煤灰和20重量份的600目礦渣組成。
[0011]沖洗液選用壬基酚聚氧乙烯醚類非離子表面活性劑為清洗劑主劑，非離子型表面活性劑的親水基端易吸附在油水界面、套管及井壁表面上。親水基朝向水，表面充分潤濕，使界面張力降低，油基鉆井液在井壁或套管壁上的吸附能減小，有利于油污去除。隨著非離子型表面活性劑在界面上的吸附，油基鉆井液與套管壁或井壁的接觸角越來越小，油基鉆井液越來越易于除掉。隨之非離子型表面活性劑對油基鉆井液進(jìn)行乳化、增溶過程。由于包裹油污粒子的活性劑乳珠帶相同電荷，且吸附一層水化膜，因而油污粒子不易聚結(jié)。能均勻地分散于水溶液中，加上紊流沖洗作用，故能把套管壁和井壁上的油基鉆井液和鉆井液濾餅清洗掉。
[0012]沖洗液中加入懸浮劑不但可以懸浮體系中的固相顆粒，而且還可以起到增粘和懸浮從井壁與套管表面清洗下來的固相顆粒的作用；體系中的清洗助劑對于配置油基鉆井液所用的白油和柴油具有溶解、清洗作用，對于附著在井壁和套管壁上的鉆井液及鉆井液濾餅有一定的潤濕、乳化、分散和去污作用；沖洗液中所用的螯合劑一聚乙烯吡咯烷酮是一種非離子型高分子化合物，具有抗污垢再沉淀性能，常用于配制重污垢洗滌劑，沖洗液加入螯合劑可與油包水鉆井液中的Ca2+、Mg2+、Fe3+等金屬離子形成配位鍵，產(chǎn)生螯合作用，避免金屬離子與表面活性劑反應(yīng)而降低表面活性劑活性、使其產(chǎn)生沉淀等，另外，整合劑還具有協(xié)同增效、輔助沖洗的功能。
[0013]沖洗液固相顆粒中引入活性加重材料，基于固井液水化反應(yīng)過程中激發(fā)作用的刺激，使得沖洗液在一定的條件下或周期內(nèi)自身可形成高強度的固化體。沖洗液的這種特性不但能有效地預(yù)沖刷鉆井液濾餅和套管表面，而且可以使得井內(nèi)各界面形成具有水化活性的表面，從而增強固井液與井壁、套管壁的親合性，保證了固井雙界面的膠結(jié)強度與質(zhì)量。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果:
[0015]1、沖洗液體系中加入固相顆粒對井壁和套管壁上附著的鉆井液濾餅具有的良好物理沖刷作用；
[0016]2、體系穩(wěn)定，隨溫度升高無明顯變化；
[0017]3、與常規(guī)鉆井液、水泥漿體系具有良好的相容性，能夠有效的稀釋和沖洗鉆井液，防止水泥漿與鉆井液產(chǎn)生混漿。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1沖洗液體系流變曲線。
【具體實施方式】:
[0019]實施例1
[0020]按100重量份淡水、5重量份清洗劑、3重量份清洗助劑、I重量份螯合劑、I重量份懸浮劑、20重量份加重劑進(jìn)行配制。
[0021]稱量70重量份淡水，在4000rpm下加入I重量份懸浮劑攪拌3分鐘，溶解30分鐘；在4000rpm下加入I重量份螯合劑和3重量份清洗助劑攪拌10分鐘；在攪拌速度為4000rpm下于20秒內(nèi)加入20重量份的固相顆粒攪拌I分鐘；稱取30重量份40°C淡水將5重量份清洗劑溶解水中 ，最后將清洗劑溶液與上述配液混合均勻，配制出沖洗液。
[0022]實測沖洗液密度為1.lg/cm3，為了測試沖洗劑體系的流變性及耐溫性，將配制的沖洗液倒入常壓稠化儀中在25°C下攪拌20分鐘，取出，用六速旋轉(zhuǎn)粘度計測量其流變性。此外按照上述配制方法另制備另2組沖洗液，將沖洗液同樣放入常壓稠化儀中分別在60°C、90°C下攪拌20分鐘，然后用同樣的方法測量其流變性。并繪制出不同溫度下的剪切速率與剪切力的關(guān)系曲線(如圖1)，從圖中可以明顯看出隨著溫度的升高，沖洗液體系表觀粘度降低，但變化很小，說明該體系
[0023]表1沖洗液體系流變性能
[0024]
【權(quán)利要求】
1.一種油基鉆井液固井用沖洗液的制備方法，其特征在于:在70重量份淡水中加入I重量份懸浮劑，在4000rpm攪拌3分鐘，溶解30分鐘；加入f 3重量份螯合劑和1飛重量份清洗助劑，在4000rpm下攪拌10分鐘；在攪拌速度4000rpm下于20秒內(nèi)加入20重量份的固相顆粒攪拌I分鐘；稱取30重量份40°C淡水將5~15重量份清洗劑溶解水中，最后將清洗劑溶液與上述配液混合均勻，配制出沖洗液； 其中:懸浮劑由100重量份粘度6000mPa.s的羥乙基纖維素與8重量份黃原膠組成； 螯合劑為聚乙烯吡咯烷酮； 清洗劑由100重量份壬基酚聚氧乙烯醚和20重量份十二烷基苯磺酸鈉組成； 清洗助劑為多聚磷酸鈉； 固相顆粒由100重量份二氧化硅微粉、10重量份粉煤灰和20重量份的600目礦渣組成。
2.一種油基鉆井液固井用沖洗液，其特征在于:該沖洗液是根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法制備的。
【文檔編號】C09K8/52GK103849364SQ201210507184
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月30日
【發(fā)明者】王翀, 謝飛燕, 劉愛萍, 孫富全, 鄒建龍, 譚文禮, 席方柱 申請人:天津中油渤星工程科技有限公司, 中國石油集團(tuán)海洋工程有限公司