一种抗污染型驱油隔离液及其制备方法与流程

本发明涉及石油固井工程前置液，特别涉及一种抗污染型驱油隔离液及其制备方法。

背景技术：

1、随着勘探开发的不断深入，深井、超深井、大位移水平井、页岩油页岩气等非常规井越来越多。非常规油气埋藏深度大、气层厚度小、非均质性强、含气饱和度低、气水关系复杂，而且一般采用水平井的开发模式，使得在钻井过程中使用的钻井液密度一般较高，需采用抑制性油基钻井液。而这类钻井液由于固相含量高、采用柴油或者白油作为连续相，钻井液自身处理剂种类多，造成了驱除泥饼困难、与水泥浆的相容性能差，钻井液顶替冲洗困难，严重影响了固井质量和层间封隔质量。

2、油基钻井液在完钻时，井壁和套管上黏附着一层油基钻井液和虚泥饼，一般的固井前置液体系与钻井液、水泥浆相容性差，甚至发生见面稠的现象，导致顶替效率低，钻井液难以驱替干净，水泥石一、二界面胶结质量差，严重影响了后期的体积压裂和油气开发。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种能够在复杂井况下，能够充分隔离油基钻井液与水泥浆，保障施工安全的抗污染型驱油隔离液。

2、本发明的另一目的是提供一种上述抗污染型驱油隔离液的制备方法。

3、为此，本发明技术方案如下：

4、一种抗污染型驱油隔离液，包括以重量份计的100份水、2～3份悬浮稳定剂、15～30份冲洗剂、1～5份抗污染剂、0.2～0.6份第一消泡剂和60～300份加重剂。

5、在抗污染型驱油隔离液中，悬浮稳定剂由55～60重量份的天然矿物、15～20 重量份的改性定优胶、11～13重量份的高分子聚合物、8～13重量份的无机盐和10～15份的粒径为50～80nm的白炭黑混合制备而成；天然矿物为有机膨润土和海泡石的混合物；改性定优胶为采用对苯乙烯磺酸钠和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸单体对定优胶进行接枝聚合而成；高分子聚合物为丙烯酸丁酯和丙烯腈的共聚物，其分子量为80～120万；无机盐为三聚磷酸钠和水玻璃的混合物。

6、改性定优胶和高分子聚合物制备方法具体配方和制备方法在已公开专利cn111807748a中，在本申请中，悬浮稳定剂具体可选用中石油渤海钻探工程公司生产的bh-s612s型悬浮稳定剂。

7、在抗污染型驱油隔离液中，冲洗剂包括以重量份计的10～20份的亲水型乳化剂、2～5份的亲油型乳化剂、2～5份的渗透剂、3～6份的互溶剂、0.5～1份的第二消泡剂和水，各组分的重量之和为100份；亲水型乳化剂为异构醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚的混合物，二者重量比为1:(0.4～0.8)；亲油型乳化剂为司盘60和司盘80的混合物，二者重量比为1:(0.5～1)；渗透剂为琥珀酸酯磺酸盐和高温渗透剂的混合物，二者重量比为1:(0.5～1)；互溶剂为乙二醇单丁醚；第二消泡剂为异辛醇。

8、该冲洗剂能够有效冲刷井壁上的虚泥饼，并在加重剂、悬浮稳定剂的作用下，以化学冲洗和物理冲刷的形式将虚泥饼冲洗干净，使井壁由亲油转变为亲水，提高了固井中水泥浆与井壁的胶结质量。

9、优选，在冲洗剂中，亲水型乳化剂中的异构醇聚氧乙烯醚为异构十三醇聚氧乙烯醚，其结构式为：c13h27o(ch2ch2o)nh，n＝3～10；烷基酚聚氧乙烯醚为辛基酚聚氧乙烯醚，其结构式为：c8h4o(ch2ch2o)nh，n＝10～20。

10、优选，在冲洗剂中，渗透剂中的琥珀酸酯磺酸盐为琥珀酸二辛酯磺酸钠，其分子式为：c20h36o7sna；高温渗透剂采用jfc-m型渗透剂。

11、在抗污染型驱油隔离液中，抗污染剂为氨基三亚甲基膦酸(atmp)、2-磷酸基 -1,2,4-三羧酸丁烷(pbtca)、羟基乙叉二膦酸(hedp)、木质素磺酸盐中至少一种。

12、优选，抗污染剂为氨基三亚甲基膦酸、2-磷酸基-1,2,4-三羧酸丁烷和木质素磺酸盐的混合物，三者重量比为1:(1～2):(0.5～1)。

13、优选，第一消泡剂为二甲基硅油和异辛醇的混合物，二者重量比为1:0.4～1.5。更优选地，第一消泡剂为重量比为1:0.8的二甲基硅油和异辛醇的混合物。

14、优选，加重剂为硅石粉、重晶石、铁矿粉中至少一种。

15、更优选，加重剂选自平均粒度为75μm、密度为2.6g/cm3的硅石粉，平均粒度为20μm、密度为4.2g/cm3的重晶石，平均粒度为100μm、密度为5.0g/cm3，平均粒度为45μm、密度为7.0g/cm3的铁矿粉中至少两种。上述加重剂组合通过不同粒度和不同密度的加重剂配比，能够使隔离液的密度在1.35～2.40g/cm3范围内可调，同时还具有吸水少、润滑性好和稳定悬浮的效果。

16、一种上述抗污染型驱油隔离液的制备方法，其具体制备步骤如下：

17、s1、制备清洗剂：将清水加入到反应釜中并加热至50℃，向反应釜中加入亲水型乳化剂，并以200r/min搅拌1h，使乳化剂充分溶解于清水中；然后，向反应釜中加入渗透剂，并以200r/min搅拌1h；接着，依次将亲油型乳化剂、互溶剂和第二消泡剂，充分搅拌0.5h后冷却至室温，出料；

18、s2、制备抗污染型驱油隔离液：在水中缓慢加入悬浮稳定剂并混合均匀，然后在4000r/min的转速下搅拌1～2min，停止搅拌水化5～10min；然后向其中依次缓慢加入加重剂、抗污染剂、清洗剂和消泡剂，混合均匀后在2000r/min的转速搅拌1～2min，最后加入消泡剂并搅拌均匀，即得到所述的抗污染型油基钻井液用隔离液。

19、与现有技术相比，该抗污染型驱油隔离液具有与油基钻井液、水泥浆的相容性能良好，具有良好的悬浮稳定性，且具有较好的冲刷井壁虚泥饼的功效，固井顶替效率高；与此同时，该抗污染型驱油隔离液的制备方法简单，反应条件易控制，且成本低，在油基钻井液井的固井施工中具有很好的应用和推广前景。

技术特征：

1.一种抗污染型驱油隔离液，其特征在于，包括以重量份计的100份水、2～3份悬浮稳定剂、15～30份冲洗剂、1～5份抗污染剂、0.2～0.6份第一消泡剂和60～300份加重剂；其中，

2.根据权利要求1所述的抗污染型驱油隔离液，其特征在于，在亲水型乳化剂中，异构醇聚氧乙烯醚为异构十三醇聚氧乙烯醚，其结构式为：c13h27o(ch2ch2o)nh，n＝3～10；烷基酚聚氧乙烯醚为辛基酚聚氧乙烯醚，其结构式为：c8h4o(ch2ch2o)nh，n＝10～20。

3.根据权利要求1所述的抗污染型驱油隔离液，其特征在于，在渗透剂中，琥珀酸酯磺酸盐为琥珀酸二辛酯磺酸钠；高温渗透剂采用jfc-m型渗透剂。

4.根据权利要求1所述的抗污染型驱油隔离液，其特征在于，抗污染剂为氨基三亚甲基膦酸、2-磷酸基-1,2,4-三羧酸丁烷和木质素磺酸盐的混合物，三者重量比为1:(1～2):(0.5～1)。

5.根据权利要求1所述的抗污染型驱油隔离液，其特征在于，第一消泡剂为二甲基硅油和异辛醇的混合物，二者重量比为1:(0.4～1.5)。

6.根据权利要求1所述的抗污染型驱油隔离液，其特征在于，第二消泡剂为异辛醇。

7.根据权利要求1所述的抗污染型驱油隔离液，其特征在于，加重剂为硅石粉、重晶石、铁矿粉中的至少一种。

8.一种如权利要求1～7中任一项所述的抗污染型驱油隔离液的制备方法，其特征在于，其具体步骤如下：

技术总结本发明公开了一种抗污染型驱油隔离液及其制备方法，隔离液包括以重量份计的100份水、2～3份悬浮稳定剂、15～30份冲洗剂、1～5份抗污染剂、0.2～0.6份第一消泡剂和60～300份加重剂；冲洗剂包括以重量份计的10～20份的亲水型乳化剂、2～5份的亲油型乳化剂、2～5份的渗透剂、3～6份的互溶剂、0.5～1份的第二消泡剂和水；抗污染剂为氨基三亚甲基膦酸、2‑磷酸基‑1,2,4‑三羧酸丁烷、羟基乙叉二膦酸、木质素磺酸盐中至少一种；该抗污染型驱油隔离液具有与油基钻井液、水泥浆的相容性能良好，具有良好的悬浮稳定性，且具有较好的冲刷井壁虚泥饼的功效，固井顶替效率高，且制备方法简单，反应条件易控制，成本低，在油基钻井液井的固井施工中具有很好的应用和推广前景。技术研发人员：齐奔,马如然,吕泽,何冠羲,杨红滨,刘文明,吴朝明,闫振峰,林志辉,凌勇,李小林受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/16