一種含粘土微泡沫修井液及其制備方法和用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油氣田開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含粘土微泡沫修井液及其制備方法和用途。
技術(shù)背景
[0002]目前低壓井修作業(yè)常采用油基修井液和泡沫修井液。油基修井液雖然密度低，油層保護(hù)效果好，但是成本高，對環(huán)境污染嚴(yán)重。常規(guī)泡沫修井液在井下沒有足夠的穩(wěn)定性來阻止液體的漏失，并且在油管移動時其液膜修復(fù)能力弱，在高溫高礦化度水中會很快失水收縮，抗溫能力差。為了減少常規(guī)修井液對氣層造成的傷害，開發(fā)新型泡沫修井液勢在必行。微泡沫具有密度低、泡沫穩(wěn)定，又具有橋堵防漏失作用，所以我們可將它應(yīng)用于修井液。微泡沫修井液由水或含固相顆粒的流體加入表面活性劑所組成，在沒有充足的空氣或注入氣體的情況下，流體內(nèi)部可產(chǎn)生一種由多層膜包裹的微泡，這種微泡的液膜強(qiáng)度高、氣體通透性差，與常規(guī)泡沫修井液相比，具有濾失量低、泡沫強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、攜砂能力強(qiáng)、成本低、施工方便等優(yōu)點，并且微泡沫修井液密度低(密度在0.65?0.99g/cm3之間可以任意調(diào)整)，在起出井下管柱過程中無漏失，不污染氣層，不需要在起下管柱的過程中頻繁地往井筒內(nèi)補(bǔ)充修井液，這有效的解決了在低壓氣層作業(yè)時的井漏問題，為作業(yè)后的氣層產(chǎn)能恢復(fù)創(chuàng)造了良好的條件。針對低壓油氣井，微泡沫修井液體系不僅可以降低液柱壓力，減小壓差，而且微泡在漏失區(qū)域能夠大小分布廣泛，且具有一定的強(qiáng)度和韌性，同時具有可變形性，以自匹配漏失通道，從而達(dá)到防漏的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于:提供一種含粘土微泡沫修井液及其制備方法和用途，該修井液具有密度低、泡沫穩(wěn)定，防漏失作用，能夠解決常規(guī)泡沫修井液穩(wěn)定性差，油管移動時液膜修復(fù)能力弱，抗溫抗鹽能力差等問題。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0005]一種含粘土微泡沫修井液，其特征在于包括一下組分:303.2?317.4質(zhì)量份純水，3?12.4質(zhì)量份膨潤土，0.3?1.3質(zhì)量份碳酸鈉，0.6?2質(zhì)量份黃原膠，O?2質(zhì)量份羧甲基纖維素鈉(中粘)，0?1.2質(zhì)量份羥乙基纖維素，O?2.53質(zhì)量份硫脲，O?0.32質(zhì)量份十二烷基二甲基芐基氯化銨，1.82?5.58質(zhì)量份十二烷基二甲基甜菜堿，1.82?5.58質(zhì)量份椰油酰胺基丙基羥磺酸甜菜堿；
[0006]所述十二烷基二甲基甜菜堿和椰油酰胺基丙基羥磺酸甜菜堿的質(zhì)量比為I?3:3 ?I。
[0007]3、一種制備上述含粘土微泡沫修井液的方法，包括以下步驟:
[0008](I)將3?12.4份膨潤土以0.2?0.5g/min的速度加入到303.2?317.4質(zhì)量份純水中，攪拌均勻，再加入0.3?1.3質(zhì)量份碳酸鈉，攪拌溶解并用鉆井液高速攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速8000-10000rpm下攪拌20_30min，放置老化超過24小時，制成基漿；
[0009](2)將O?2.53質(zhì)量份硫脲加入步驟(I)制備的基漿中，攪拌均勻后，形成混合溶液。
[0010](3)將0.6?2質(zhì)量份黃原膠，O?2質(zhì)量份羧甲基纖維素鈉(中粘)，0?1.2質(zhì)量份羥乙基纖維素以0.2?0.5g/min的速度依次加入到步驟(2)制備的混合液中，不斷攪拌至完全溶解，形成混合溶液；
[0011](4)將O?0.32質(zhì)量份十二烷基二甲基芐基氯化銨加入到步驟(3)制備的混合液中，攪拌至混合均勻后，形成混合溶液。
[0012](5)將1.82?5.58質(zhì)量份椰油酰胺基丙基羥磺酸甜菜堿和1.82?5.58質(zhì)量份十二烷基二甲基甜菜堿，加入到步驟(4)制備的混合液中，攪拌，即得含粘土泡沫修井液。
[0013]所述步驟(I)中膨潤土為鉆井液用膨潤土，新疆夏子街。
[0014]所述步驟(2)中硫脲為分析純；
[0015]所述步驟(3)中黃原膠、羧甲基纖維素鈉(中粘)、羥乙基纖維素均為分析純；
[0016]所述步驟(4)中十二烷基二甲基芐基氯化銨為分析純；
[0017]所述步驟(5)中椰油酰胺基丙基羥磺酸甜菜堿、十二烷基二甲基甜菜堿均為工業(yè)純；
[0018]所述步驟(5)中攪拌的條件為:轉(zhuǎn)速8000-10000rpm，時間5_20min。
[0019]上述含粘土微泡沫修井液在低壓氣藏修井作業(yè)中的應(yīng)用。
[0020]一種含粘土微泡沫修井液，由以下組分組成制備而成:純水，膨潤土，黃原膠，羧甲基纖維素鈉，羥乙基纖維素，硫脲，十二烷基二甲基芐基氯化銨，十二烷基二甲基甜菜堿，椰油酰胺基丙基羥磺酸甜菜堿。其中各組分的加入量按占純水質(zhì)量的百分比計算，膨潤土占I?4%，碳酸鈉占0.1?0.4%，黃原膠占0.2?0.6%，羧甲基纖維素鈉占O?0.6%，輕乙基纖維素占O?0.4%,硫脈占O?0.8%,十一■燒基一■甲基節(jié)基氣化錢占O?0.1 %,十一.烷基二甲基甜菜堿占0.18?0.6%，椰油酰胺基丙基羥磺酸甜菜堿占0.18?0.6%。
[0021]該含粘土微泡沫修井液的制備方法包括以下步驟:
[0022](I)將3?12.4份膨潤土以0.2?0.5g/min的速度加入到303.2?317.4質(zhì)量份純水中，攪拌均勻，再加入0.3?1.3質(zhì)量份碳酸鈉，攪拌溶解并用鉆井液高速攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速8000-10000rpm下攪拌20_30min，放置老化超過24小時，制成基漿；
[0023](2)將O?2.53質(zhì)量份硫脲加入步驟(I)制備的基漿中，攪拌均勻后，形成混合溶液。
[0024](3)將0.6?2質(zhì)量份黃原膠，O?2質(zhì)量份羧甲基纖維素鈉(中粘)，0?1.2質(zhì)量份羥乙基纖維素以0.2?0.5g/min的速度依次加入到步驟(2)制備的混合液中，不斷攪拌至完全溶解，形成混合溶液；
[0025](4)將O?0.32質(zhì)量份十二烷基二甲基芐基氯化銨加入到步驟(3)制備的混合液中，攪拌至混合均勻后，形成混合溶液。
[0026](5)將1.82?5.58質(zhì)量份椰油酰胺基丙基羥磺酸甜菜堿和1.82?5.58質(zhì)量份十二烷基二甲基甜菜堿，加入到步驟(4)制備的混合液中，以轉(zhuǎn)速8000-10000rpm，攪拌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堿和椰油酰胺基丙基羥磺酸甜菜堿的質(zhì)量比為I?3:3 ?I。
[0028]所述的原料黃原膠(XC)為分析純，天津市光復(fù)精細(xì)化工研宄所生產(chǎn)；硫尿，碳酸鈉，羧甲基纖維素鈉(中粘CMC)，羥乙基纖維素(HEC)均為分析純，成都科龍化工試劑廠生產(chǎn)；十二烷基二甲基芐基氯化銨(1227)為工業(yè)純，湖北新景新材料有限公司生產(chǎn)；十二烷基二甲基甜菜堿和椰油酰胺基丙基羥磺酸甜菜堿為工業(yè)純，成都科宏達(dá)生產(chǎn)。
[0029]上述組成中，純水做溶劑；膨潤土、黃原膠、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素做穩(wěn)泡劑、增稠劑、降濾失劑；硫脲做抗氧化劑；十二烷基二甲基芐基氯化銨(1227)做殺菌劑；十二烷基二甲基甜菜堿(BS - 12)和椰油酰胺基丙基羥磺酸甜菜堿(CHSB)做起泡劑。
[0030]本發(fā)明的與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點和有益效果如下:
[0031]1.本發(fā)明首次在泡沫修井液中加入粘土，該修井液的液膜強(qiáng)度高、氣體通透性差，與常規(guī)泡沫修井液相比，具有濾失量低、泡沫強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、攜砂能力強(qiáng)、成本低、施工方便等優(yōu)點。
[0032]2)本發(fā)明的修井液可配制成不同的密度，根據(jù)不同的氣井特點選擇不同密度，使其具有推廣性。
[0033]3.該泡沫修井液性能達(dá)到:密度0.60-0.95g/cm3，粘度彡10mPa *s ;至少在100°C下，穩(wěn)定時間至少超過72h。
[0034]4.本發(fā)明方法，原料來源廣泛，成本低，配置方便。
[0035]具體實施方法
[0036]實施例1
[0037]一種含粘土微泡沫修井液，該泡沫修井液由以下組分組成，組分為:純水，膨潤土，碳酸鈉，黃原膠，羧甲基纖維素鈉(中粘)，羥乙基纖維素，十二烷基二甲基甜菜堿和椰油酰胺基丙基羥磺酸甜菜堿。其中各組分的加量均按占純水質(zhì)量的百分比計算，膨潤土占I %，碳酸鈉占0.1 %，黃原膠占0.2 %，羧甲基纖維素鈉(中粘)占0.3 %，羥乙基纖維素占