一种油气田用无固相压井液及其制备方法与流程

本发明涉及油田压井液，尤其涉及一种油气田用无固相压井液及其制备方法。

背景技术：

1、全世界低渗透油田数量众多，资源丰富，但这类油田开发难度大、成本高。为此，水力压裂技术由此诞生，并且在近几十年得到飞速发展。水基压井液，顾名思义，以水为连续相的压井液叫做水基压井液，其具有对地层损害易于控制、利于对管柱的腐蚀控制、成本相对较低、对环境污染较小等优点，其组成包括加重剂、稠化剂和交联剂，还有各种助剂。

2、专利技术文献cn201410291631.3 公开了一种井下作业用于低渗透油藏的无固相压井液及其制备方法，包括如下组份：稠化剂、分散剂、结晶抑制剂、降滤失剂、缓蚀剂、增粘剂、加重剂；在该发明的井下作业用于低渗透油藏的无固相压井液中添加复配的缓蚀剂以及增粘剂，更好的保证压井液在使用过程中能够有效地缓解来自于盐类的腐蚀作用。但是，在井下作业时，稠化剂往往会因为高温高压的影响而导致其失去作用，进而影响整个压井液体系。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提出一种油气田用无固相压井液及其制备方法，以提供一种适用于高温高密度压井液体系。

2、基于上述目的，本发明提供了一种油气田用无固相压井液，包括以下重量百分比份数原料：加重剂17%-83%、改性稠化剂0.5%-1%、无水亚硫酸钠0.1%-0.3%、暂堵剂3%-5%、降滤失剂1%-2%、润滑剂1%-3%，其余为去离子水；

3、优选地，所所述油气田用无固相压井液的密度在1.20g/cm3-2.35g/cm3之间；

4、优选地，所述加重剂为甲酸钠、甲酸钾和甲酸铯中的一种；

5、优选地，所述暂堵剂为超细碳酸钙，粒径为80-320目；

6、优选地，所述降滤失剂为羧甲基纤维素、腐殖酸钠、腐殖酸钾和羧甲基淀粉中的一种或几种的混合物；

7、所述改性稠化剂的制备方法如下：

8、s1：将马来酸酐加入二氯甲烷中，然后加入瓜胶，于室温下搅拌30-40min，再加入三乙胺，于40-50℃搅拌反应3-4h，水洗干燥，得到马来酸酐改性瓜胶；

9、s2：将马来酸酐改性瓜胶与反应单体加入去离子水中，于室温下搅拌30-40min，然后加入过硫酸铵和四甲基乙撑二胺，于35-40℃下搅拌反应24-36h，水洗干燥，得到改性稠化剂。

10、优选地，步骤s1中所述马来酸酐、瓜胶、三乙胺、二氯甲烷的重量比为0.1-0.2:1.5-2.5:0.01-0.02:20-30。

11、优选地，步骤s2中所述马来酸酐改性瓜胶、反应单体、过硫酸铵、四甲基乙撑二胺和去离子水的重量比为10-15:3-4:0.01-0.05:0.1-0.5:100-150。

12、优选地，步骤s2中所述反应单体为甲基丙烯酸磷酸乙二醇酯和甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱重量比为15:7-10的混合物。

13、优选地，步骤s1中所述瓜胶的相对分子质量为100000-200000。

14、优选地，所述压井液密度要求为1.20-1.30g/cm3时，所采用的加重剂为甲酸钠。

15、优选地，所述压井液密度要求为1.31-1.60g/cm3时，所采用的加重剂为甲酸钾。

16、优选地，所述压井液密度要求为1.61-2.35g/cm3时，所采用的加重剂为甲酸铯。

17、进一步地，本发明还提供了一种油气田用无固相压井液的制备方法，具体制备步骤如下：

18、（1）将加重剂与去离子水混合，搅拌均匀，得到加重剂溶液；

19、（2）将改性稠化剂、无水亚硫酸钠、暂堵剂、降滤失和润滑剂加入到加重剂溶液中，搅拌均匀，得到油气田用无固相压井液。

20、本发明的有益效果：

21、（1）本发明通过在稠化剂改性过程中加入了甲基丙烯酸磷酸乙二醇酯，使得甲基丙烯酸磷酸乙二醇酯能够与改性瓜胶相互交联，形成了交联网络，密集的交联网络使得稠化剂的增稠效果得到提升，在增大压井液粘度的同时，也使得压井液的耐温、抗盐性能得到提升；并且甲基丙烯酸磷酸乙二醇酯能够促进加重剂的溶解，不会使得压井液在长期存放出现盐析、结晶等现象。

22、（2）本发明通过在稠化剂改性过程中加入了甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱，使得甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱能够与改性瓜胶相互交联，使得改性稠化剂具有密集的交联网络，使得稠化剂的增稠效果得到提升，进而提升了压井液的粘度；同时，也使得改性稠化剂的主链上同时含有季铵盐阳离子基团和磺酸盐阴离子基团，使得瓜胶的耐温和抗盐性得到提升，进而使得压井液的耐温、耐热性能得到进一步提升。

23、（3）本发明在稠化剂改性过程中，通过加入甲基丙烯酸磷酸乙二醇酯和甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱，两者存在着某种协同作用，共同使得压井液在具有优异的耐热、耐盐性能的同时，对金属具有极低的腐蚀速率；当甲基丙烯酸磷酸乙二醇酯用量过多时，会使得压井液对金属的腐蚀速率加快，而当甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱用量过多时，虽然压井液对金属的腐蚀速率较低，但是其无论是在稳定性方面，还是在耐温、抗盐方面性能均有所下降。

技术特征：

1.一种油气田用无固相压井液，其特征在于，包括以下重量百分比份数原料：加重剂17%-83%、改性稠化剂0.5%-1%、无水亚硫酸钠0.1%-0.3%、暂堵剂3%-5%、降滤失剂1%-2%、润滑剂1%-3%，其余为去离子水；

2.根据权利要求1所述的油气田用无固相压井液，其特征在于，步骤s1中所述马来酸酐、瓜胶、三乙胺、二氯甲烷的重量比为0.1-0.2:1.5-2.5:0.01-0.02:20-30。

3.根据权利要求1所述的油气田用无固相压井液，其特征在于，步骤s2中所述马来酸酐改性瓜胶、反应单体、过硫酸铵、四甲基乙撑二胺和去离子水的重量比为10-15:3-4:0.01-0.05:0.1-0.5:100-150。

4.一种根据权利要求1-3任一项所述的油气田用无固相压井液的制备方法，其特征在于，具体制备步骤如下：

技术总结本发明涉及油田压井液技术领域，具体涉及一种油气田用无固相压井液及其制备方法。本发明的油气田用无固相压井液，包括以下重量百分比份数原料：加重剂17%‑83%、改性稠化剂0.5%‑1%、无水亚硫酸钠0.1%‑0.3%、暂堵剂3%‑5%、降滤失剂1%‑2%、润滑剂1%‑3%，其余为去离子水；所述油气田用无固相压井液的密度在1.20g/cm3‑2.35g/cm3之间。本发明提供的油气田用无固相压井液，在常温下静置120h也不会出现盐析、结晶等现象，能够满足施工需求，并且具有较为优异的耐温、抗盐性能，对金属的腐蚀速率极低，能够广泛的应用于钻井作业中。技术研发人员：刘建芳,阚新峰,付宝兵,刘恩典,杨礼,杨注学,刘涛,史源清受保护的技术使用者：山东东方盛嘉石油科技有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1