油田固井用纖維沖洗隔離液的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種油田固井用纖維沖洗隔離液，隔離液的原料組分及重量含量如下：基液100份、抗裂纖維（0.2~0.4）份和石油磺酸鈉（0.4~1.0）份；基液的原料組分及重量含量如下：清水92.5份、水玻璃（1.0~5.0）份和羥乙基纖維素（0.1~0.5）份。抗裂纖維為6~8mm長的聚丙烯纖維或2~4mm長的中堿玻璃纖維，或6~8mm長的聚丙烯纖維和2~4mm長的中堿玻璃纖維的組合。水玻璃為液體硅酸鈉，其中硅酸鈉的質(zhì)量百分比為40%~48%，水玻璃模數(shù)為2.2~2.6。該油田固井用纖維沖洗隔離液具有沖洗效率高、適應(yīng)性強等優(yōu)點，適用于不同施工環(huán)境固井要求，有利于固井施工操作，制備工藝簡單，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，沖洗效率高。
【專利說明】油田固井用纖維沖洗隔離液
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種油田固井用沖洗隔離液，更具體地說涉及一種油田固井用纖維沖洗隔離液，屬于油田固井【技術(shù)領(lǐng)域】?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]石油是現(xiàn)代文明和現(xiàn)代工業(yè)的血液，是世界各國經(jīng)濟和社會發(fā)展的助推器，但石油也是一種不可再生資源，長期開采利用使石油資源大幅減少。面對我國原油供需之間不斷拉大的缺口和國內(nèi)中高滲油氣資源的枯竭，提高油氣資源利用效率則顯得尤為重要。油氣井的產(chǎn)能主要取決于層間封隔程度，而層間封隔程度又決定于固井界面的密封程度。目前，油氣井固井封固質(zhì)量差主要由固井二界面膠結(jié)質(zhì)量低所引起。固井二界面封固系統(tǒng)失效將導(dǎo)致以下問題:(I)油氣井投產(chǎn)后的層間竄問題；(2)固井后管外冒油氣水問題；(3)整個環(huán)空的“聲變”問題；(4)固井界面的“聲幅”問題。
[0003]在固井作業(yè)中，為提高水泥漿頂替鉆井液的效率，改善水泥環(huán)的膠結(jié)質(zhì)量，提高二界面膠結(jié)質(zhì)量，常在鉆井液與水泥漿之間注入沖洗隔離液，其目的是(I)沖洗井壁及套管壁的泥漿和疏松泥餅，提高水泥環(huán)的膠結(jié)強度；(2)防止鉆井液污染水泥漿；(3)稀釋分散鉆井液，防止鉆井液絮凝和膠凝；(4)稀釋改善水泥漿紊流效果和鉆井液流動性能，提高頂替效率。
[0004]固井過程中，如采用清水作為沖洗隔離液，環(huán)空靜液柱壓力低，其與泥漿、水泥漿的密度、粘度相差懸殊，易引起竄槽、油氣侵等問題，達不到有效封隔的效果，且易導(dǎo)致井下水敏層段井壁坍塌。此外，隨著國內(nèi)油氣田中、高滲油氣資源日漸枯竭，深水井和高溫高壓井等復(fù)雜油氣藏比例逐漸增大，常規(guī)的沖洗隔離液已不能滿足油氣藏固井質(zhì)量要求。因此，急需開發(fā)一種性能穩(wěn)定、沖洗效率高，且有利于油氣藏固井質(zhì)量提高的高效沖洗隔離液，從而提高油氣資源的利用效率。
[0005]水玻璃可根據(jù)堿金屬的種類分為鈉水玻璃和鉀水玻璃，其分子式分別為Na20.nSi02和K20.nSi02式中的系數(shù)η稱為水玻璃模數(shù)，是水玻璃中的氧化硅和堿金屬氧化物的分子比。水玻璃模數(shù)越大，固體水玻璃越難溶于水，η為I時常溫水即能溶解，η加大時需熱水才能溶解，η大于3時需4個大氣壓以上的蒸汽才能溶解。水玻璃模數(shù)越大，氧化硅含量越多，水玻璃粘度增大，易于分解硬化，粘結(jié)力增大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種沖洗效率高、性能穩(wěn)定、流變性好的油田固井用纖維沖洗隔離液。
[0007]為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的一種油田固井用纖維沖洗隔離液，所述隔離液的原料組分及重量含量如下:基液100份、抗裂纖維(0.2^0.4)份和石油磺酸鈉(0.Π.0)份；所述基液的原料組分及重量含量如下:清水92.5份、水玻璃(1.0-5.0)份和羥乙基纖維素(0.1~0.5)份。[0008]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明取得了以下有益效果:(1)本發(fā)明的油田固井用纖維沖洗隔離液具有沖洗效率高、適應(yīng)性強等優(yōu)點，適用于不同施工環(huán)境固井要求。(2)本發(fā)明的油田固井用纖維沖洗隔離液穩(wěn)定性和流動性優(yōu)異，有利于固井施工操作。(3)本發(fā)明的油田固井用纖維沖洗隔離液制備工藝簡單，產(chǎn)品性能穩(wěn)定。(4)本發(fā)明的油田固井用纖維沖洗隔離液中基液由清水、水玻璃和羥乙基纖維素配制而成，其中清水和水玻璃混合具有懸浮、沖洗井壁泥漿和改善膠結(jié)環(huán)境的作用，羥乙基纖維素具有高效懸浮、分散作用，可有效提高沖洗效率。(5)本發(fā)明的油田固井用纖維沖洗隔離液中的改性劑由抗裂纖維和石油磺酸鈉配制而成，抗裂纖維不但具有沖刷井壁泥漿，起到高效沖洗的效果，且在沖洗井壁過程中附著于井壁，提高固井材料與井壁的膠結(jié)性能；石油磺酸鈉具有清洗井壁油污，改善界面膠結(jié)環(huán)境的作用。(6)本發(fā)明的油田固井用纖維沖洗隔離液由基液和改性劑復(fù)配而成，基液在提高井壁泥漿沖洗效率的同時，有利于提高改性劑中纖維的分散能力，充分發(fā)揮纖維拖拽、刮刷井壁泥漿的作用；改性劑在提高基液清除井壁殘存泥餅作用的同時，有效提高了沖洗隔離液去油污、凈壁面的作用，兩者有效結(jié)合，作用互補，可有效改善二界面膠結(jié)環(huán)境，提高油氣井固井質(zhì)量。(7)本發(fā)明的油田固井用纖維沖洗隔離液在保證高效沖洗效率的前提下，成分考慮了材料的使用成本，選用了分散效率高、去污能力強的羥乙基纖維素和石油磺酸鈉，以保證該油田固井用纖維沖洗隔離液的推廣應(yīng)用。[0009]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述抗裂纖維為6lmm長的聚丙烯纖維。此長度范圍的聚丙烯纖維價格低廉，抗拉強度高，彈性模量大，斷裂伸長率適中，重量輕，抗酸堿性強，可以高效沖刷井壁泥漿的作用，且在沖洗井壁過程中附著于井壁，提高固井材料與井壁的膠結(jié)性能。
[0010]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述抗裂纖維為2~4mm長的中堿玻璃纖維。同上，此長度范圍的中堿玻璃纖維價格低廉，抗拉強度高，彈性模量大，斷裂伸長率適中，重量輕，抗酸堿性強，可以高效沖刷井壁泥漿的作用，且在沖洗井壁過程中附著于井壁，提高固井材料與井壁的膠結(jié)性能。
[0011]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述抗裂纖維為6~8mm長的聚丙烯纖維和2~4mm長的中堿玻璃纖維的組合。
[0012]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述水玻璃為液體硅酸鈉，其中硅酸鈉的質(zhì)量百分比為40%~48%，水玻璃模數(shù)為2.2^2.6。水玻璃粘結(jié)力高，耐酸性好，水玻璃和清水混合具有懸浮、沖洗井壁泥漿和改善膠結(jié)環(huán)境的作用，模數(shù)為2.2^2.6的水玻璃既易溶于水又有較高的粘結(jié)力。
【具體實施方式】
[0013]實施例一
本發(fā)明油田固井用纖維沖洗隔離液的原料組分及重量含量如下:基液100份、抗裂纖維0.2份和石油磺酸鈉0.4份?；旱脑辖M分及重量含量如下:清水92.5份、水玻璃1.0份和羥乙基纖維素0.1份?？沽牙w維為6mm長的聚丙烯纖維；抗裂纖維為2mm長的中堿玻璃纖維。水玻璃為液體硅酸鈉，其中硅酸鈉的質(zhì)量百分比為40%，水玻璃模數(shù)為2.2。
[0014]實施例二
本發(fā)明油田固井用纖維沖洗隔離液的原料組分及重量含量如下:基液100份、抗裂纖維0.3份和石油磺酸鈉0.7份?；旱脑辖M分及重量含量如下:清水92.5份、水玻璃3.0份和羥乙基纖維素0.3份?？沽牙w維為7mm長的聚丙烯纖維；抗裂纖維為3mm長的中堿玻璃纖維。水玻璃為液體硅酸鈉，其中硅酸鈉的質(zhì)量百分比為44%，水玻璃模數(shù)為2.4。
[0015]實施例三
本發(fā)明油田固井用纖維沖洗隔離液的原料組分及重量含量如下:基液100份、抗裂纖維0.4份和石油磺酸鈉1.0份?；旱脑辖M分及重量含量如下:清水92.5份、水玻璃5.0份和羥乙基纖維素0.5份?？沽牙w維為8mm長的聚丙烯纖維；抗裂纖維為4mm長的中堿玻璃纖維。水玻璃為液體硅酸鈉，其中硅酸鈉的質(zhì)量百分比為48%，水玻璃模數(shù)為2.6。
[0016]實施例四
本發(fā)明油田固井用纖維沖洗隔離液的原料組分及重量含量如下:基液100份、抗裂纖維0.3份和石油磺酸鈉0.4份。基液的原料組分及重量含量如下:清水92.5份、水玻璃5.0份和羥乙基纖維素0.5份?？沽牙w維為6mm長的聚丙烯纖維和4mm長的中堿玻璃纖維各占一半。水玻璃為液體硅酸鈉，其中硅酸鈉的質(zhì)量百分比為48%，水玻璃模數(shù)為2.6。
[0017]實施例五
本發(fā)明油田固井用纖維沖洗隔離液的原料組分及重量含量如下:基液100份、抗裂纖維0.4份和石油磺酸鈉1.0份?；旱脑辖M分及重量含量如下:清水92.5份、水玻璃1.0份和羥乙基纖維素0.3份?？?裂纖維為8mm長的聚丙烯纖維和2mm長的中堿玻璃纖維各占一半。水玻璃為液體硅酸鈉，其中硅酸鈉的質(zhì)量百分比為48%，水玻璃模數(shù)為2.2。
[0018]對實施例一至實施例五的隔離液與清水在室溫下做性能檢測對比試驗，結(jié)果如下:
【權(quán)利要求】
1.一種油田固井用纖維沖洗隔離液，其特征在于，所述隔離液的原料組分及重量含量如下:基液100份、抗裂纖維(0.2^0.4)份和石油磺酸鈉(0.Π.0)份；所述基液的原料組分及重量含量如下:清水92.5份、水玻璃(1.0-5.0)份和羥乙基纖維素(0.1~0.5)份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田固井用纖維沖洗隔離液，其特征在于:所述抗裂纖維為6~8mm長的聚丙烯纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田固井用纖維沖洗隔離液，其特征在于:所述抗裂纖維為2"4mm長的中堿玻璃纖維。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田固井用纖維沖洗隔離液，其特征在于:所述抗裂纖維為6^8mm長的聚丙烯纖維和2~4mm長的中堿玻璃纖維的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田固井用纖維沖洗隔離液，其特征在于:所述水玻璃為液體硅酸鈉，其中硅酸鈉的 質(zhì)量百分比為4 0%~48%，水玻璃模數(shù)為2.2^2.6。
【文檔編號】C09K8/40GK103571443SQ201310112952
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月2日
【發(fā)明者】吳波, 諸華軍, 姚曉, 華蘇東, 鄭舟, 王治國, 莫鉞, 胡中磊, 劉衛(wèi)中, 史以棟 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中石化江蘇石油工程有限公司