一種完井液用無固相高粘切隔離劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明一種完井液用無固相高粘切隔離劑，屬于石油工程【技術(shù)領(lǐng)域】。所述無固相高粘切隔離劑是通過包括以下兩個步驟得到：（1）多烯多胺與乙二醛發(fā)生曼尼希反應(yīng)，和（2）曼尼烯反應(yīng)的產(chǎn)物用亞硫酸氫鹽進(jìn)行磺化。該無固相高粘切隔離劑抗高溫，在180℃仍保持理化特征性能穩(wěn)定；無固相高粘切隔離劑與油基鉆井液、水基鉆井液、酸、堿或鹽溶液保持惰性，不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；由于不含固相，不會產(chǎn)生分層現(xiàn)象，從而避免了環(huán)空堵塞的問題。
【專利說明】一種完井液用無固相高粘切隔離劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及提供一種既能隔離完井液與鉆井液，又能隔離完井液與酸溶液，不與任何酸、堿、鹽溶液反應(yīng)，并能有效抑制粘土膨脹的完井用無固相高粘切隔離劑，屬于石油工程【技術(shù)領(lǐng)域】 。
【背景技術(shù)】
[0002]在膠體化學(xué)溶液中，能夠呈現(xiàn)假塑性流體模型的流體才具有屈服值的特點。1975年，美國標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(American National Standards Institute)給觸變性下的定義是:在剪切應(yīng)力下，表觀粘度隨作用時間而下降，并在應(yīng)力消除時粘度隨之逐漸恢復(fù)的性質(zhì)。觸變性液體是一種低強(qiáng)度的、可逆性的凝聚結(jié)構(gòu)流體，其網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)因外力作用發(fā)生破壞，當(dāng)外力取消后結(jié)構(gòu)又重新恢復(fù)。例如，由般土(蒙脫石)造漿獲得鉆井泥漿，其內(nèi)部因般土形成的膠體顆粒，可以形成三維體型結(jié)構(gòu)，從而使得流體具有了屈服值的特點，表現(xiàn)為泥漿流體具有切力，其主要缺點是含有高濃度的般土固相顆粒，對油氣儲層具有潛在的傷害；生物聚合物XC屬于多聚糖苷類天然植物改性化合物，分子量在3萬~10萬左右，或是其它的一些有機(jī)大分子產(chǎn)品，它們是依靠其大分子展開后相互纏繞形成結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生切力值，但其弱點是不能抗溫抗鹽，無法滿足140°C以上高溫環(huán)境的工作條件要求，另外多聚糖苷類化合物還有發(fā)酵腐爛現(xiàn)象，造成一定的環(huán)境污染。
[0003]在石油工程的試油完井作業(yè)中，用密度小的完井液替出密度大鉆井液，由于替液過程壓差大，完井液無切力，經(jīng)常出現(xiàn)嚴(yán)重混漿，這樣不僅導(dǎo)致完井液改變鉆井液性能，而且不易替凈井筒，甚至浪費無固相完井液，施工成本成本過高。另外，如果還要考慮該井緊接著要進(jìn)行酸壓施工，井用酸液也會與無固相完井液會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，污染無固相完井液，影響井下工具安全。
[0004]國內(nèi)對于在石油工程的試油完井作業(yè)中使用隔離劑已有一些研究報道。例如，中國發(fā)明專利(ZL 03101263.9)提出用羧甲基纖維素、與醋酸鋁交聯(lián)，再填入重晶石以獲得一種油田鉆井固井技術(shù)中固井前置液領(lǐng)域所用的高密度沖洗隔離劑；中國發(fā)明專利(ZL97118989.7)提出用瓜膠基液與重鉻酸鉀粉劑反應(yīng)生成液體膠塞封堵劑；中國發(fā)明專利(ZL 200610103393.4)提出用聚乙烯醇、硼砂和重晶石粉配制抗高溫高密度隔離劑；中國發(fā)明專利(ZL 200610089273.3)提出用羥乙基纖維素、羧甲基纖維素和黃元水溶性大分子化合物，木質(zhì)素磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉和烷基酚聚氧乙烯醚等表面活性劑，以及重晶石粉等加重劑配制油井注水泥用隔離劑。然而這些產(chǎn)品中均不同程度的加入了重晶石等固態(tài)加重材料，該類產(chǎn)品對于懸浮穩(wěn)定性要求高，如果穩(wěn)定性不好，隔離劑就會出現(xiàn)分層現(xiàn)象，形成環(huán)空堵塞，造成注替困難，對現(xiàn)場施工造成不良影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有隔離液/劑含固態(tài)加重材料時不穩(wěn)定易產(chǎn)生環(huán)空堵塞的不足，提供一種完井液用無固相高粘切隔離劑。[0006]一種完井液用無固相高粘切隔離劑，它是通過包括以下兩個步驟得到:(1)多烯多胺與乙二醛發(fā)生曼尼希反應(yīng)，和(2)曼尼烯反應(yīng)的產(chǎn)物用亞硫酸氫鹽進(jìn)行磺化。
[0007]進(jìn)一步，所述多烯多胺與乙二醛的摩爾比為1: (I~4)。
[0008]進(jìn)一步，所述多烯多胺為三乙烯四胺或四乙烯五胺。
[0009]進(jìn)一步，多烯多胺與乙二醛發(fā)生曼尼希反應(yīng)時加入堿性物質(zhì)作為催化劑，優(yōu)選苯胺類催化劑，如間苯二胺、對苯二胺等。
[0010]進(jìn)一步，所述曼尼希反應(yīng)的溫度為40~55°C，時間為I~3小時。
[0011]進(jìn)一步，所述亞硫酸氫鹽的用量為乙二醛摩爾量的0.5~I倍。
[0012]進(jìn)一步，所述亞硫酸氫鹽為亞硫酸氫鉀或亞硫酸氫鈉。
[0013]進(jìn)一步，所述磺化反應(yīng)時的溫度為45~55°C，時間為I~2小時。
[0014]本發(fā)明的無固相高粘切隔離劑具有以下特性:用六速旋轉(zhuǎn)粘度計測定的液體Φ100值≥200 (25°C);用六速旋轉(zhuǎn)粘度計測定的液體初切值≥15 Pa (25°C )，終切值≥25Pa (25。。)。
[0015]本發(fā)明的無固相高粘切隔離劑具有以下優(yōu)點:
[1]無固相高粘切隔離劑抗高溫，在180°C仍保持理化特征性能穩(wěn)定；
[2]無固相高粘切隔離劑 與油基鉆井液、水基鉆井液、酸、堿或鹽溶液保持惰性，不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；
[3]由于不含固相，不會產(chǎn)生分層現(xiàn)象，從而避免了環(huán)空堵塞的問題。
【具體實施方式】
[0016]以下結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0017]實施例1
將146g三乙烯四胺加入至IOOOml正庚烷溶劑中，再加入58g乙二醛和Ig的間苯二胺催化劑，在溫度55°C下，反應(yīng)3小時后，再加入120g亞硫酸氫鉀，在溫度50°C下，反應(yīng)I小時，減壓蒸餾脫除正庚烷溶劑，得到無固相高粘切隔離劑。
[0018]實施例2
將189g四乙烯五胺加入至IOOOml正辛烷溶劑中，再加入174g乙二醛和Ig的間苯二胺催化劑，在溫度40°C下，反應(yīng)3小時后，再加入180g亞硫酸氫鉀，在溫度50下，反應(yīng)2小時，減壓蒸餾脫除正辛烷溶劑，得到無固相高粘切隔離劑。
[0019]按上方法所得的無固相高粘切隔離劑的理化特征如下:
[1]外觀為淡黃色或黃色透明液體，有效含量100%；
[2]液體pH值≥7;
[3]用鉆井液密度計測定液體自身密度>1.18 g/cm3 ；
[4]用六速旋轉(zhuǎn)粘度計測定液體Φ100值≥200 (25°C)；
[5]用六速旋轉(zhuǎn)粘度計測定液體初切值≥15Pa (25°C)，終切值≥25 Pa (25 °C)。其自身流變性質(zhì)見表1。
[0020]
【權(quán)利要求】
1.一種完井液用無固相高粘切隔離劑，其特征在于，所述無固相高粘切隔離劑是通過包括以下兩個步驟得到:(I)多烯多胺與乙二醛發(fā)生曼尼希反應(yīng)，和(2)曼尼烯反應(yīng)的產(chǎn)物用亞硫酸氫鹽進(jìn)行磺化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的完井液用無固相高粘切隔離劑，其特征在于:所述多烯多胺與乙二醛的摩爾比為1: (I~4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的完井液用無固相高粘切隔離劑，其特征在于:所述多烯多胺為三乙烯四胺或四乙烯五胺。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的完井液用無固相高粘切隔離劑，其特征在于:多烯多胺與乙二醛發(fā)生曼尼希反應(yīng)時加入苯胺類催化劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的完井液用無固相高粘切隔離劑，其特征在于:所述苯胺類催化劑為間苯二胺。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的完井液用無固相高粘切隔離劑，其特征在于:所述曼尼希反應(yīng)的溫度為40~55°C，時間為I~3小時。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的完井液用無固相高粘切隔離劑，其特征在于:所述亞硫酸氫鹽的用量為乙二醛摩爾量的0.5~I倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的完井液用無固相高粘切隔離劑，其特征在于:所述亞硫酸氫鹽為亞硫酸氫鉀或亞硫酸氫鈉。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的完井液用無固相高粘切隔離劑，其特征在于:所述磺化反應(yīng)時的溫度為45~55°C， 時間為I~2小時。
【文檔編號】C09K8/035GK103468229SQ201310437172
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】童云, 黎鋼 申請人:克拉瑪依市義恩技術(shù)服務(wù)有限責(zé)任公司