鉆井液用自清除暫堵劑及制備方法
【專利摘要】鉆井液用自清除暫堵劑屬于一種鉆井液用處理劑，針對目前暫堵劑需要酸化解除或者現場施工工藝復雜等缺點，本發(fā)明提供了一種能夠在施工后一段時間內自清除的暫堵劑，本發(fā)明由架橋材料、填充材料和延時泥餅清除劑組成，其中延時泥餅清除劑在井下條件下溶解，然后逐漸溶解使用的架橋材料和填充材料，破壞濾餅結構，達到解除濾餅的效果。
【專利說明】鉆井液用自清除暫堵劑及制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鉆井液用處理劑【技術領域】，尤其涉及一種可自清除的鉆井液用暫堵劑及制備方法。
【背景技術】
[0002]在鉆井作業(yè)中，當井筒內液柱壓力高于油層壓力時會造成鉆井液不同程度的漏失，鉆井液濾液侵入油層，會給油層帶來傷害。目前，屏蔽暫堵技術是鉆井過程中最常用的一種油氣層保護措施，鉆進過程中暫時加入一定比例的暫堵劑，通過架橋粒子、填充粒子和可變型粒子的架橋填充作用，人為地在井壁附近形成一個滲透率低的屏蔽暫堵層，阻止鉆井液中的固相和濾液侵入油層。在鉆井作業(yè)結束后，解除其封堵作用，恢復地層的原始狀態(tài)。
[0003]鉆井液用暫堵劑為鉆井過程中使用的起暫堵作用的一種處理劑，可分為酸溶性暫堵劑和油溶性暫堵劑。
[0004]早期的鉆井用暫堵劑為酸溶性暫堵劑。鉆井過程中，在鉆井液中加入無機的可酸溶顆粒材料，通過粒度級配來實現暫堵的目的。鉆井作業(yè)結束后，通過酸化解除封堵。普通酸溶性暫堵劑形成的碳酸鈣基濾餅可通過酸、氧化劑以及其它處理方法聯(lián)合清除。但是酸溶性暫堵劑存在著解堵工藝復雜及易污染地層等不足。這類暫堵劑只能通過射孔、酸化等措施解堵。如果針對酸敏性地層，采取酸化措施，強酸能溶解地層基質，會產生新的顆粒污染，這些顆粒運移造成橋塞，限制了產能，而且這類暫堵劑中Ca2+與地層中無機離子產生沉淀，污染地層。
[0005]另一類暫堵劑是油溶性暫堵劑。這類暫堵劑通過引入有機可溶的高分子材料，在鉆進過程中，在井溫的作用下，軟化高分子材料，在目地層形成致密的封堵層，有效保護油層。在采油作業(yè)實施時，由于原油的作用，逐漸溶解封堵層，達到解堵的目的。然而油溶性暫堵劑存在現場工藝復雜，不利于現場鉆井作業(yè)等缺點。

【發(fā)明內容】

[0006]針對目前鉆井液用暫堵劑存在的不足，本發(fā)明提供了一種鉆井液用自清除暫堵劑及制備方法，該暫堵劑尤其適合于酸敏地層，避免了由于酸化作業(yè)傷害儲層的情況，使用方便，降低了成本。
[0007]本發(fā)明采用的技術方案:鉆井液用自清除暫堵劑由50%_60%的架橋材料、20%_30%的填充材料和10%_20%延時泥餅清除劑組成，其中，架橋材料由幾種不同粒度氧化鎂、重質氧化鎂、活性氧化鎂中的一種或幾種組成，具有堿性氧化物的通性，屬于膠凝材料，不溶于水，溶于酸和銨鹽；填充材料由過氧化鎂、碳酸鎂、堿式碳酸鎂中的一種或幾種組成，不溶于水或微溶于水，水溶液呈弱堿性，易溶于酸和銨鹽溶液，該填充材料有利于快速形成致密而有韌性的泥餅；延時泥餅清除劑，主要成分是銨鹽，能夠緩慢溶解架橋顆粒，從而破壞濾餅結構，達到自清除濾餅的效果。[0008]本發(fā)明的技術方案中，架橋材料的粒度分布為60-200目，其中60-100目(不含100)的質量百分比為20-30%，100-150目的質量百分比為30-50%，150-200目(不含150)的質量百分比為20-40%。通過不同粒度的氧化鎂進行配比，更有利于使其起到架橋作用。氧化鎂顆粒不溶于水，然而這種顆粒易溶于銨鹽。
[0009]自清除暫堵劑的制備方法:
(1)在混料釜中按照粒度配比加入架橋材料，攪拌30-60分鐘；
(2)加入填充材料，攪拌30-60分鐘；
(3)加入延時泥餅清除劑，攪拌30-60分鐘后，即得到該產品。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明的暫堵劑隨鉆井液進入地層后，在正壓差的作用下，多級氧化鎂能在井壁附近形成致密而有韌性的泥餅，使近井壁地層的滲透率迅速降低，可以防止鉆井過程中的鉆井液濾液及各種處理劑、巖屑侵入地層而引起油氣產量減少和產能降低。同時本發(fā)明的暫堵劑中含有延時性的泥餅清除劑，在不使用酸的前提下，含銨鹽的清除劑就能溶解架橋顆粒，破壞濾餅結構。本暫堵劑具有延時性清除泥餅的特點，可以實現暫堵劑完全到達設計位置后才開始與濾餅發(fā)生反應，直至完全清除，解決了常規(guī)采用酸、酶、氧化劑無法有效清除濾餅的不足，尤其適合于不能進行酸化作業(yè)的酸敏地層，使用簡單方便，節(jié)省成本。
【具體實施方式】
[0011]以下結合具體實施例，對本發(fā)明做進一步說明，但不限于以下實施例。其中實施例中所用的架橋材料由氧化鎂、重質氧化鎂、活性氧化鎂中的一種或多種組成；填充材料由過氧化鎂、碳酸鎂、堿式碳酸鎂中的一種或多種組成；延時泥餅清除劑是氯化銨或檸檬酸鈉鉀銨鹽中的一種。架橋材料的粒度分布優(yōu)選為60-200目，具體配比為..< 100目的質量百分比為20-30% ; 100-150目的質量百分比為30-50% ;> 150目的質量百分比為20_40%。
`[0012]實施例1
(1)將占暫堵劑總重量50%的架橋材料在反應釜中混合攪拌30-60分鐘；
(2)加入占暫堵劑總重量30%的填充材料，攪拌30-60分鐘；
(3)加入占暫堵劑總重量20%的延時泥餅清除劑，攪拌30-60分鐘，攪拌均勻即得到產
品O
[0013]實施例2
(1)將占暫堵劑總重量60%的架橋材料在反應釜中混合攪拌30-60分鐘；
(2)加入占暫堵劑總重量20%的填充材料，攪拌30-60分鐘；
(3)加入占暫堵劑總重量20%的延時泥餅清除劑，攪拌30-60分鐘，攪拌均勻即得到產
品O
[0014]下面通過具體實施情況進一步說明本發(fā)明的效果:
寧平I井位于寧東油田寧東17井區(qū)，是寧東油田第一口水平井。根據寧東17井巖心敏感試驗資料表明，寧東油田寧東17井區(qū)儲層為中等偏弱水敏、弱堿敏、無速敏、中等偏強酸敏儲層。該儲層含水飽和度高，地層水礦化度高，鈣離子多，遇含有硫酸根的鉆井液濾液極易生成硫酸鈣沉淀，遇到含有大量碳酸根離子且PH較高的儲層，容易產生大量碳酸鈣沉淀。有效的油氣層保護措施是采用屏蔽式暫堵技術。但是該區(qū)塊地層非均質性強，所以，如果使用傳統(tǒng)屏蔽暫堵技術，效果將會很差。
[0015]寧平I井三開采用無粘土相鉆井液體系，暫堵劑選用根據本發(fā)明生產的適用于酸敏性儲層的可清除暫堵劑。本井鉆井液循環(huán)量共計200方，在井深2200米時，分次加入適用于酸敏性地層的可清除暫堵劑6噸。該暫堵劑中含有延時性的泥餅清除劑，可以在不使用酸的前提下，含氯化銨的清除劑就能溶解搭橋顆粒和其它鉆井液組分。本暫堵劑具有延時性，可實現暫堵劑完全到達設計位置后才開始與濾餅發(fā)生反應，直至完全清除，解決了常規(guī)采用酸、酶、氧化劑無法有效清除濾餅的不足，從而避免了由于酸化作業(yè)產生沉淀，污染地層情況的發(fā)生，更有效地保護了儲層。本井試油日產15噸，遠高于鄰井2~3噸的平均水平。
[0016]寧平2井位于寧東油田寧東17井區(qū)，是寧東油田第二口水平井。本井由三普50791HB鉆井隊承鉆，勝利石油管理局鉆井工藝研究院油化所承擔三開鉆井液及完井液施工任務。寧東油田寧東17井區(qū)儲層為中等偏弱水敏、弱堿敏、無速敏、中等偏強酸敏儲層。
[0017]寧平2井三開同樣采用無粘土相鉆井液體系，暫堵劑選用根據本發(fā)明生產的適用于酸敏性地層的可清除暫堵劑。本井鉆井液循環(huán)量共計220方，在進入油層前200米，井深為2328米時，分次加入延時性暫堵劑6噸。該暫堵劑中含有延時性的泥餅清除劑，可以在不使用酸的前提下，含氯化銨的清除劑就能溶解搭橋顆粒和其它鉆井液組分。本暫堵劑具有延時性，可實現暫堵劑完全到達設計位置后才開始與濾餅發(fā)生反應，直至完全清除，解決了常規(guī)采用酸、酶、氧化劑無無法有效清除濾餅的不足，從而避免了由于酸化作業(yè)產生沉淀，污染地層情況的發(fā)生， 更有效地保護了儲層本井試油日產17噸，遠高于鄰井2~3噸的平均水平。
【權利要求】
1. 一種鉆井液用自清除暫堵劑，其特征在于:所述自清除暫堵劑由具有堿性氧化物通性的架橋材料、不溶于水的填充材料和延時泥餅清除劑組成，各組分質量百分比為: A.架橋材料:50-60%； B.填充材料:20-30%； C.延時泥餅清除劑:10-20%。
2.根據權利要求1所述的鉆井液用自清除暫堵劑，其特征在于:所述架橋材料由氧化鎂、重質氧化鎂、活性氧化鎂中的一種或多種組成；所述填充材料由過氧化鎂、碳酸鎂、堿式碳酸鎂中的一種或多種組成；所述延時泥餅清除劑是氯化銨或檸檬酸鈉鉀銨鹽中的一種。
3.根據權利要求1或2所述的鉆井液用自清除暫堵劑，其特征在于:所述架橋材料的粒度分布為60-200目，具體配比為: A.< 100目的質量百分比為20-30% ； B.100-150目的質量百分比為30-50% ； C.> 150目的質量百分比為20-40%。
4.一種生產1-3任一權利要求所述的鉆井液用自清除暫堵劑的制備方法，其特征在于: (1)在混料釜中按照粒度配比加入架橋材料，攪拌30-60分鐘； (2)加入填充材料，攪拌30-60分鐘； (3)加入延時泥餅清除劑，攪拌30-60分鐘后，即得到該產品。
【文檔編號】C09K8/50GK103571447SQ201210273967
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年8月3日 優(yōu)先權日:2012年8月3日
【發(fā)明者】王忠杰, 劉保雙 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石化集團勝利石油管理局鉆井工藝研究院