專利名稱：油田用的一種低傷害高溫高壓完井液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油田領(lǐng)域中用的一種低傷害高溫高壓完井液。
背景技術(shù)：
完井工程是銜接鉆井工程與采油工程而又相對(duì)獨(dú)立的工程，是從鉆開油層開始，到下套管、注水泥固井、射孔、下生產(chǎn)管柱、排液直至投產(chǎn)的一項(xiàng)系統(tǒng)工程。油井完井意味著油井要開始生產(chǎn)，完井液就是在完井過程中始終與油氣層接觸的液體。完井液主要有以下幾種作用1)、控制地層壓力使井眼穩(wěn)定，緩解地面與地層之間的壓力差，保證作業(yè)安全；2)、懸浮和輸送井眼內(nèi)固相，提供懸浮或攜帶巖屑(碎屑)到地表的功能，并從產(chǎn)層帶去除無用固相，防止固相或鉆屑堵塞喉道；3)、防止濾液侵入油層與儲(chǔ)層成分互相作用引起粘土膨脹、微粒運(yùn)移等作用堵塞油層或油層中的流體反應(yīng)產(chǎn)生沉淀堵塞油層；4)、具有良好的防腐能力，可減緩對(duì)套管和井下工具的腐蝕；5)、保證油井長(zhǎng)期生產(chǎn)，不對(duì)井內(nèi)設(shè)備和儲(chǔ)層的整體生造成破壞，保證油井完整而長(zhǎng)期地生產(chǎn)，提高最終油井采收率。
完井液是用各種原材料和化學(xué)添加劑配制成的一種流體，目前比較常用的配方體系主要有低固相完井液體系和無固相完井液體系。其主要成份即為無機(jī)鹽和粘土穩(wěn)定劑?，F(xiàn)有完井液中無機(jī)鹽成份具有較強(qiáng)的腐蝕性，對(duì)井下設(shè)備、管線、泵車等損害巨大；不適用于高溫地層；對(duì)于地層壓力較高的條件，現(xiàn)有完井液無法達(dá)到比重要求；無機(jī)鹽成份易結(jié)晶，易給地層帶來堵塞；部分體系含有害成份，對(duì)人及環(huán)境帶來危害。密度、酸堿性、濾失性、流變性、高溫穩(wěn)定性等性質(zhì)，是保證完井液正常起作用的關(guān)鍵。其次，配方內(nèi)含有大量大分子處理劑，在其發(fā)揮作用同時(shí)，也發(fā)生了大分子在儲(chǔ)層中的吸附、滯留和聚集，形成堵塞且不易解除，造成對(duì)儲(chǔ)層的傷害。由于對(duì)儲(chǔ)層的傷害致使巖心滲透率損害可達(dá)30-50％以上，油井無法達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種低傷害高溫高壓完井液，引入高科技生物技術(shù)及高溫高壓緩蝕技術(shù)，使完井液能夠克服以上缺點(diǎn)，適用于高溫高壓地層并達(dá)到保護(hù)儲(chǔ)層，能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定增產(chǎn)的目的。
本發(fā)明的技術(shù)方案是該油田用的低傷害高溫高壓完井液包括下列組分，下列各組分按質(zhì)量百分比配比纖維素酶0.0001％～0.0005％、葡萄糖苷1％～5％、KCL 1％～5％、緩蝕劑0.2％～0.5％，余量為水。
上述技術(shù)方案中還包括NaCL 0％～26％、CaCL20％～40％或NaNO30％～44％。
上述的纖維素酶為葡聚糖內(nèi)切酶，其分子量介于23～146Kda之間。
本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，完井液中含有纖維素酶、葡萄糖苷等組分，加入纖維素酶后可以解除完井之前壓裂過程中使用的壓裂液在地層中殘留的瓜膠，以解除由于植物膠破膠不徹底造成的地層孔道傷害。由于纖維素酶作用于纖維素分子內(nèi)部的非結(jié)晶區(qū)引起纖維素膨脹，形成變性纖維素，再經(jīng)過纖維素酶成份的分別作用隨機(jī)水解0-1，4一糖苷鍵，將長(zhǎng)鍵纖維素分子截短，產(chǎn)生大量帶非還原性末端的小分子纖維素，最終產(chǎn)生寡糖、纖維二糖和葡葡糖。具體而言，纖維素酶系降解纖維素大致要經(jīng)過2個(gè)步驟，即纖維素酶首先吸附到纖維素分子上，再由纖維素酶分子與處理液中其它成份共同起到協(xié)同降解作用。加入葡萄糖苷的主要是用作粘土穩(wěn)定劑，以防止完井過程中地層粘土遇水發(fā)生膨脹、分散、運(yùn)移。葡萄糖苷的結(jié)構(gòu)上含有陽離子基團(tuán)，具有較強(qiáng)的靜電作用力，能較快地與粘土上的低價(jià)陽離子自發(fā)地進(jìn)行不可逆離子交換吸附，中和粘土表面的負(fù)電荷，減少水化排斥力，達(dá)到抑制粘土膨脹和控制顆粒運(yùn)移的目的。且具有很強(qiáng)的耐酸、耐鹽、耐流體沖刷性。
該完井液配方體系穩(wěn)定，配伍性好；可以達(dá)到較高密度，滿足高壓井要求；適用于高溫地層。加入高溫高壓緩蝕劑，減少完井液對(duì)設(shè)備管線的腐蝕且適用于高溫環(huán)境；除加重劑以外均為可降解成份，安全、環(huán)保對(duì)環(huán)境無傷害，不會(huì)對(duì)地層及環(huán)境造成污染及破壞，且適用于高溫高壓地層。另外由于在完井前段工序鉆井過程中，鉆井液中的植物膠由于不能完全破膠，對(duì)地層孔道造成了很大的傷害，本完井液中含有纖維素酶，可以對(duì)其進(jìn)行破膠，從而修復(fù)地層。


圖1第一組完井液穩(wěn)定性對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果；圖2第二組完井液穩(wěn)定性對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果；圖3第三組完井液穩(wěn)定性對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明該油田用的低傷害高溫高壓完井液包括下列組分，下列各組分按質(zhì)量百分比配比纖維素酶0.0001％～0.0005％、葡萄糖苷1％～5％、KCL 1％～5％、緩蝕劑0.2％～0.5％，余量為水。
由于地層壓力不同，為了平衡地層與外界的壓力，防止地層壓力高而使地層施工液體噴出地面，需要增加完井液比重。在本發(fā)明中加入NaCL 0％～26％、CaCL20％～40％或NaNO30％～44％，這三種物質(zhì)主要起加重作用，其添加量視每口井的地層壓力而定，壓力高則需增加用量，上述三種物質(zhì)可能用到其中一種或者兩種、三種同時(shí)用，要視地層壓力而定。這也是該完井液具備的一個(gè)特點(diǎn)“密度具有可調(diào)性”。
在本發(fā)明中所有參與降解纖維素最終轉(zhuǎn)化為葡萄糖的各種纖維素酶都能使用，本發(fā)明所用纖維素酶優(yōu)選葡聚糖內(nèi)切酶(簡(jiǎn)稱Cen酶)，其分子量介于23～146KDa間；上述的葡萄糖苷是在硫酸催化劑存在條件下，以玉米淀粉為原料，按淀粉∶丁醇∶催化劑(摩爾比)＝1∶6∶0.02的比例在90～120℃，5～6Mpa條件下反應(yīng)2h后，制成棕黃色或棕褐色固含量為40％～50％的漿體，淀粉的總苷化率在95％以上，殘?zhí)橇啃∮?％～3％，葡萄糖丁苷的有效固含量約為總固含量的50％～60％；上述的緩蝕劑名稱為生物可降解無磷環(huán)保型緩蝕阻垢劑，廠商是上海美凈環(huán)保材料有限公司，型號(hào)為MJ2003，性能該產(chǎn)品的特殊性在于其復(fù)配配方的每一種成分都是無磷的，且具有生物可降解性能，可以不需處理直接排放，本品適用范圍廣，即適用于低堿度及硬度的水質(zhì)，又適宜于高鈣、高堿、高PH、高溫等各種水質(zhì)的處理系統(tǒng)。
實(shí)施例1、纖維素酶0.0001％、葡萄糖苷3％、KCL4％、NaCL20％、緩蝕劑0.2％及水72.7999％。
實(shí)施例2、纖維素酶0.0002％、葡萄糖苷5％、KCL 5％、NaNO335％、緩蝕劑0.4％及水54.5998％。
實(shí)施例3、纖維素酶0.0005％、葡萄糖苷1％、KCL 1％、CaCL235％、緩蝕劑0.5％及水62.4995％。
下面是本發(fā)明與常規(guī)完井液性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)試樣制備第一組按上述實(shí)施例配制三份樣品分別為A、B、C樣。
第二組常規(guī)完井液配制三份樣品分別標(biāo)為A1、B1、C1樣。配比如下A1KCL4％，NaCL25％，PTA0.5％，緩蝕劑0.2％及水70.3％。
B1KCL4％，NaNO335％，PTA0.5％，緩蝕劑0.2％及水60.3％。
C1KCL4％，CaCL235％，PTA0.5％，緩蝕劑0.2％及水60.3％。
1、高溫穩(wěn)定性對(duì)比按上述樣品配配方配制好樣品，分別置于具塞刻度量筒中，放在溫度為180±2℃的恒溫干燥箱中，72h后觀察發(fā)現(xiàn)，試樣A、B、C中除少許氣泡外無絮凝或沉淀現(xiàn)象，試樣A1、B1、C1可見明顯絮狀物產(chǎn)生，并同時(shí)底部有沉淀出現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分別見圖1、2、3。
2、粘土防膨率對(duì)比實(shí)驗(yàn)；采用試樣1與試樣2分別進(jìn)行粘土防膨?qū)嶒?yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表1表1

從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明采用葡萄苷做為防穩(wěn)定膨劑的效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于常規(guī)完井液，有助于地層粘土穩(wěn)定，可有效的控制顆粒運(yùn)移降低完井液濾失量。
3、緩蝕性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)采用三組試樣分別進(jìn)行對(duì)比靜態(tài)掛片腐蝕實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)所用腐蝕試片為標(biāo)準(zhǔn)N80鋼片(尺寸為30mm×15mm×2mm)，實(shí)驗(yàn)時(shí)間為48h，實(shí)驗(yàn)溫度為180±2℃，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表2

從試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，采用高溫緩蝕劑的試樣1緩蝕率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通完井液。
權(quán)利要求
1.一種油田用的低傷害高溫高壓完井液，其特征在于包括下列組分，下列各組分按質(zhì)量百分比配比纖維素酶0.0001％～0.0005％、葡萄糖苷1％～5％、KCL 1％～5％、緩蝕劑0.2％～0.5％，余量為水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田用的低傷害高溫高壓完井液，其特征在于還包括NaCL 0％～26％、CaCL20％～40％或NaNO30％～44％。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的油田用的低傷害高溫高壓完井液，其特征在于纖維素酶為葡聚糖內(nèi)切酶，其分子量介于23～146Kda之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種油田用的低傷害高溫高壓完井液。解決現(xiàn)有的完井液對(duì)井下設(shè)備及油管腐蝕嚴(yán)重及對(duì)環(huán)境污染的問題。包括下列組分，下列各組分按質(zhì)量百分比配比纖維素酶0.0001％～0.0005％、葡萄糖苷1％～5％、KCL 1％～5％、緩蝕劑0.2％～0.5％，余量為水。本產(chǎn)品引入高科技生物技術(shù)及高溫高壓緩蝕技術(shù)，使完井液能夠克服以上缺點(diǎn)，適用于高溫高壓地層并達(dá)到保護(hù)儲(chǔ)層，能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定增產(chǎn)的目的。
文檔編號(hào)C09K8/06GK1847358SQ20061007885
公開日2006年10月18日 申請(qǐng)日期2006年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月11日
發(fā)明者陳韶軍, 金艷方, 孫楊, 于洋, 沈超, 趙力 申請(qǐng)人:大慶沃太斯采油工程技術(shù)研究所