一種油基泥漿固井用雙效隔離液及其制備方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種油基泥漿固井用雙效隔離液及其制備方法，石油天然氣鉆井固井 技術(shù)油田化學領域。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前國內(nèi)隔離液技術(shù)發(fā)展相對緩慢，隔離液體系的研宄主要針對于某區(qū)塊或油 田，密度控制范圍小，性能和用途范圍窄，不能適應各種井況條件和現(xiàn)場的使用要求，不具 有廣泛應用性；且流變性能的調(diào)節(jié)能力和范圍不滿足鉆井液、水泥漿頂替機理的要求以及 現(xiàn)場的應用要求。
[0003] 隨著以頁巖氣為代表的非常規(guī)油氣資源的不斷開發(fā)，油基鉆井液廣泛運用于頁巖 氣鉆井技術(shù)中，其具有能抗高溫、抗鹽鈣侵、有助于井壁穩(wěn)定、潤滑性好和對油氣層損害程 度小等多種優(yōu)點。但是，不可避免地將面臨油基泥漿固井方面的難題。目前，國內(nèi)外70% 頁巖氣均使用油基泥漿鉆井液開發(fā)，油基鉆井液鉆完井，套管壁、井壁上粘附著一層油膜， 其導致水泥環(huán)界面膠結(jié)性能變差，嚴重影響頂替效率以及固井質(zhì)量。另外，油基泥漿與水 泥漿的相容性較差，油基泥漿中被油包含著的固相遇到水泥漿，會發(fā)生破乳現(xiàn)象，穩(wěn)定性降 低；油基泥漿破乳后與水泥漿中的水泥顆粒發(fā)生作用形成膠凝物，極易造成堵塞，影響固井 施工的順利進行。與常規(guī)水泥漿固井相比，當井筒內(nèi)的油基泥漿不能得到有效驅(qū)替時，會嚴 重影響第一膠結(jié)面的剪切膠結(jié)及第二膠結(jié)面的水力膠結(jié)。
[0004] 基于以上油基泥漿固井方面存在的問題，常規(guī)的隔離液已不能滿足各種環(huán)境復雜 油井性能要求，需要采用具有良好地沖洗和隔離功能以及能夠適應各種復雜環(huán)境的隔離液 體系。本發(fā)明經(jīng)過長時間的探索，將沖洗和隔離功能整合在一起，開發(fā)出了一種具有良好地 沖洗和隔離功能以及能夠適應各種復雜環(huán)境的雙效隔離液體系，這種雙效的隔離液能夠?qū)?親油界面轉(zhuǎn)化為親水界面，從而降低油基泥漿對常規(guī)水泥漿體系的污染，解決兩界面膠結(jié) 問題，實現(xiàn)環(huán)空界面的高質(zhì)量膠結(jié)和封固，還能滿足各種復雜環(huán)境的油井條件。同時，該隔 離液與油基泥漿接觸后可以防止油基泥漿破乳，保證泥漿的穩(wěn)定性。
[0005] 雙效隔離液主要作用機理有：
[0006] ①潤濕反轉(zhuǎn)：隔離液中的表面活性劑分子可與乳化劑的非極性基團結(jié)合，消弱它 的親油性，使乳化劑由親油轉(zhuǎn)變?yōu)橛H水狀態(tài)。
[0007] ②逆乳化增溶作用：表面活性劑分子具有雙親結(jié)構(gòu)性質(zhì)，可產(chǎn)生潤濕、逆乳化親水 增溶作用，形成水包油狀膠束，分散懸浮于沖洗液中。
[0008] ③滲透作用：與油的烴鏈分子形成分子間力，降低界面張力，對界面上的油膜形成 非常強的滲透力，加快界面上油漿、油膜的溶解分離速率。
[0009] ④螯合作用：與油基鉆井液中的Ca2+、Mg2+、Fe3+等金屬離子形成配位鍵，產(chǎn)生螯合 作用，生成穩(wěn)定的、溶于水的或者膠狀懸浮狀態(tài)的二元或多元絡合物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種油基泥漿固井用雙效隔離液及 其制備方法，應用表面活性劑及膠體理論，解決油基泥漿固井中面臨的油膜沖洗問題及防 止油基泥漿破乳的問題。
[0011] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：
[0012] -種油基泥漿固井用雙效隔離液，含有以下重量份的原料：100份清水，10~20份 沖洗劑，1~2份隔離劑，10~15份填充劑，1~5份緩凝劑，0. 1~0. 2份消泡劑；所述的沖 洗劑為磷脂類復合表面活性劑；所述的填充劑為超細微粒材料；所述的緩凝劑為AMPS聚合 物類緩凝劑；所述的消泡劑為聚醚類消泡劑；所述隔離劑為聚乙烯類有機高分子隔離劑。
[0013] 一種油基泥漿固井用雙效隔離液，還包括0~260份加重劑，所述的加重劑為重晶 石或鐵礦粉。
[0014] -種油基泥漿固井用雙效隔離液的制備方法，包括以下步驟：在100份清水中加 入1~2份的隔離劑，1800r/min下充分攪拌均勻后慢慢加入15~20份的填充劑，1~5份 的緩凝劑，待基液配置完成后根據(jù)密度要求加入加重劑，攪拌均勻后加入10~15份的沖洗 劑保持低速旋轉(zhuǎn)，待液體分布均勻最后加入〇. 1~〇. 2份的消泡劑，保持轉(zhuǎn)速繼續(xù)攪拌1~ 2小時。
[0015] 本發(fā)明的有益效果是：
[0016] (1)本發(fā)明提供的油基泥漿固井用雙效隔離液對油基泥漿具有很好的隔離效果， 其主要成分是高分子聚合物隔離劑、油基泥漿高效沖洗劑以及適當加量的緩凝劑和加重 劑。
[0017] (2)本發(fā)明采用的沖洗劑對油基泥漿濾餅具有滲透作用，其中的油基泥漿高效沖 洗劑可與油基泥漿形成分子間力，降低界面張力，對界面上的油膜具有強滲透力，從而加快 界面上油漿、油膜的溶解分離速率。
[0018] (3)本發(fā)明提供的油基泥漿固井用雙效隔離液，具有逆乳化增溶作用。具有乳化作 用的油基泥漿高效沖洗液與油基泥漿濾餅接觸時能夠乳化油基泥漿濾餅，該雙效隔離液的 隔離性和對油基泥漿濾餅的高效沖洗性可增強濾餅溶解性及可滲透性，促進油基泥漿雙效 隔離液對濾餅的滲透、溶解、稀釋的作用。
[0019] (4)本發(fā)明提供的油基泥漿固井用雙效隔離液，與泥漿、水泥漿有很好的配伍性 能，緩凝劑和沖洗劑的加入使得其對層流頂替接觸面的水泥漿、泥漿具有一定稀釋、降黏作 用；高分子隔離劑具有增粘作用，使得泥漿、隔離液、水泥漿具有一定粘度梯度，可抑制泥 漿、隔離液二界面的泥漿竄槽。
[0020] (5)本發(fā)明提供的油基泥漿固井用雙效隔離液，與水泥漿、泥漿三相混合后，其高 分子隔離劑吸附于水泥顆粒表面，阻止了泥漿中的污染粒子與水泥顆粒直接接觸污染，保 持了混合漿體的流動性；緩凝劑的加入可起到延長混合漿體稠化時間作用，以免因稠化時 間縮短而造成工程事故。
【附圖說明】
[0021] 圖1為隔咼液養(yǎng)護曲線；
[0022] 圖2為相容性實驗稠化曲線（70 %水泥漿+20 %隔離液+10 %油基泥漿）。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合實施例與附圖進一步詳細描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護范圍 不局限于以下所述。
[0024]【實施例1】本發(fā)明提供的一種油基泥漿固井用雙效隔離液，密度1.Olg/cm3,它含 有以下重量份的原料，95份清水，10份沖洗劑，10份填充劑，1份緩凝劑，0. 1份消泡劑，1份 隔離劑。所述的沖洗劑為磷脂類復合表面活性劑；填充劑為超細微粒材料；緩凝劑為AMPS 聚合物類緩凝劑；消泡劑為聚醚類消泡劑；隔離劑為聚乙烯類有機高分子聚合物隔離劑。
[0025] 一種油基泥漿固井用雙效隔離液其制備方法是：在95份清水中加入1份的隔離 劑，低速下充分攪拌均勻后慢慢加入10份的填充劑，1份的緩凝劑，攪拌均勻后加入10份 的沖洗劑保持低速旋轉(zhuǎn)，待液體分布均勻最后加入0. 1份的消泡劑，保持轉(zhuǎn)速繼續(xù)攪拌1小 時。測定水泥漿的相關性能，結(jié)果見表1。
[0026]【實施例2】本發(fā)明提供的一種油基泥漿固井用雙效隔離液，密度1. 25g/cm3,它含 有以下重量份的原料，1〇〇份清水，12份沖洗劑，12份填充劑，2份緩凝劑，0. 2份消泡劑，1. 5 份隔離劑，38份加重劑。所述的沖洗劑為磷脂類復合表面活性劑；填充劑為超細微粒材料； 緩凝劑為AMPS聚合物類緩凝劑；消泡劑為聚醚類消泡劑；隔離劑為聚乙烯類有機高分子聚 合物隔離劑，所述的加重劑為重晶石。
[0027] -種油基泥漿固井用雙效隔離液其制備方法是：在100份清水中加入1. 5份的隔 離劑，低速下充分攪拌均勻后慢慢加入12份的填充劑，2份的緩凝劑，待基液配置完成后加 入38份加重劑，攪拌均勻后加入12份的沖洗劑保持低速旋轉(zhuǎn)，待液體分布均勻最后加入 〇. 2份的消泡劑，保持轉(zhuǎn)速繼續(xù)攪拌1小時。測定水泥漿的相關性能，結(jié)果見表1。
[0028]【實施例3】本發(fā)明提供的一種油基泥漿固井用雙效隔離液，密度1. 50g/cm3,它含 有以下重量份的原料，1〇〇份清水，12份沖洗劑，10份填充劑，2份緩凝劑，0. 15份消泡劑， 1. 5份隔離劑，85份加重劑。所述的沖洗劑為磷脂類復合表面活性劑；填充劑為超細微粒材 料；緩凝劑為AMPS聚合物類緩凝劑；消泡劑為聚醚類消泡劑；隔離劑為聚乙烯類有機高分 子聚合物隔離劑；加重劑為鐵礦粉。
[0029] -種油基泥漿固井用雙效隔離液其制備方法是：在100份清水中加1. 5入份的隔 離劑，低速下充分攪拌均勻后慢慢加入10份的填充劑，2份的緩凝劑，待基液配置完成后加 入85份加重劑，攪拌均勻后加入12份的沖洗劑保持低速旋轉(zhuǎn)，待液體分布均勻最后加入 〇. 15份的消泡劑，保持轉(zhuǎn)速繼續(xù)攪拌1小時。測定水泥漿的相關性能，結(jié)果見表1。
[0030] 【實施例4】本發(fā)明提供的一種油基泥漿固井用雙效隔離液，密度1. 68g/cm3,它含 有以下重量份的原料，105份清水，15份沖洗劑，15份填充劑，5份緩凝劑，0. 2份消泡劑，2 份隔離劑，125份加重劑。所述的沖洗劑為磷脂類復合表面活性劑；填充劑為超細微粒材 料；緩凝劑為AMPS聚合物類緩凝劑；消泡劑為聚醚類消泡劑；隔離劑為聚乙烯類有機高分 子聚合物隔離劑，加重劑為重晶石。
[0031] 一種油基泥漿固井用雙效隔離液其制備方法是：在105份清水中加2入份的隔離 劑，低速下充分攪拌均勻后慢慢加入15份的填充劑，5份的緩凝劑，待基液配置完成后加入 125份加重劑，攪拌均勻后加入15份的沖洗劑保持低速旋轉(zhuǎn)，待液體分布均勻最后加0. 2入 份的消泡劑，保持轉(zhuǎn)速繼續(xù)攪拌1. 5小時。測定水泥漿的相關性能，結(jié)果見表1。
[0032]【實施例5】本發(fā)