本發(fā)明涉及固井前置液技術(shù)，尤其是一種在低環(huán)空上返速、中溫條件下沖洗隔離油基鉆井液的沖洗隔離液及其制備方法。
背景技術(shù)：
沖洗隔離液用于固井作業(yè)中，主要作用是沖洗套管上的泥餅、鉆井液，隔離鉆井液和水泥漿。沖洗隔離液應(yīng)能在常溫及高溫條件下對(duì)鉆井液和水泥漿都具有良好的相容性，對(duì)套管無(wú)腐蝕作用，濾失量可控。對(duì)水泥漿的固相稠化時(shí)間、膠凝強(qiáng)度、懸浮作用和失水等無(wú)不良影響。
沖洗隔離液必須可以做到有效的稀釋和分散鉆井液，防止絮凝。沖刷鉆井液或疏松泥餅，提高水泥和它們之間的膠結(jié)強(qiáng)度。改善鉆井液的流動(dòng)性，增強(qiáng)水泥漿的紊流效果，提高頂替效率。沖洗隔離液需具有紊流沖刷效能，不僅可以平面驅(qū)替鉆井液，而且可以抑制鉆井液偏流，產(chǎn)生高徑向速度，進(jìn)一步提高對(duì)井壁和套管的沖蝕。它還需具有接近牛頓型流體的特性，稠度系數(shù)、流型指數(shù)、塑性粘度以及屈服值均能滿足以較低臨界速度達(dá)到紊流狀態(tài)。國(guó)外對(duì)沖洗隔離液的研究在70年代初發(fā)展迅速。國(guó)內(nèi)直至80年代才開(kāi)始有了對(duì)于沖洗隔離液的針對(duì)性的研究。使用油基鉆井液可以極大的降低鉆井摩阻，但由于親油界面與水泥環(huán)界面膠結(jié)強(qiáng)度極低，極易產(chǎn)生鉆井界面與固井水泥環(huán)存在嚴(yán)重的不相容性。因此推進(jìn)沖洗隔離液體系的研究對(duì)固井質(zhì)量意義重大。
現(xiàn)有前置液常分為沖洗液和隔離液兩部分，對(duì)整體沖洗隔離液的研究較少。同時(shí)現(xiàn)有前置液體系多針對(duì)某區(qū)塊的井或油田，不具有普遍應(yīng)用意義。現(xiàn)有沖洗隔離液的密度控制范圍小，不能很好的針對(duì)不同密度的鉆井液?？垢邷匦圆顒t表現(xiàn)為在井底循環(huán)溫度、壓力較高時(shí)，沖洗隔離液的粘度會(huì)急劇下降，使?jié){體的懸浮性能變差從而發(fā)生環(huán)空堵塞。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服背景技術(shù)中現(xiàn)有清洗油基鉆井液的局限性，提供了一種驅(qū)油型沖洗隔離液及其制備方法。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種驅(qū)油型沖洗隔離液，包括以下質(zhì)量份數(shù)的成分：
清洗液 100份
瓜爾膠 1～5份
加重劑 100～400份
所述清洗液的配比，包括以下質(zhì)量百分比的成分：
余量水。
所述壬基酚聚氧乙烯醚結(jié)構(gòu)式為C15H23O(CH2CH2O)nH，分子中n為2～6。
所述加重劑為重晶石和鐵礦粉復(fù)配而成，按重量比為重晶石：鐵礦粉＝4:1。
上述的驅(qū)油型沖洗隔離液的制備方法，包括以下步驟：
(1)清洗液制備：按質(zhì)量配比稱取原料，將十二烷基二甲基甜菜堿、十八烷基甲苯磺酸鈉、壬基酚聚氧乙烯醚以及木質(zhì)素磺酸鈉分別溶于水，攪拌均勻；將丁基羥基茴香醚融于糠醛；將各組分混合攪拌5～10min；
(2)沖洗隔離液制備：按質(zhì)量份數(shù)稱取原料，向100份清洗液中加入1～5份瓜爾膠，攪拌30min；按4:1的比例加入重晶石與鐵礦粉的復(fù)配體系100-400份，高速攪拌混合15min，得到驅(qū)油型沖洗隔離液。
本發(fā)明的有益效果是：制備工藝簡(jiǎn)單，成本低，具有沖洗和隔離兩大作用，可以在低環(huán)空上返速(0.4m/s)以及中溫(140℃)條件下具有很好的沖洗效果,密度可調(diào)范圍寬，懸浮穩(wěn)定性強(qiáng)，具有廣泛的實(shí)用性。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明：
本發(fā)明的驅(qū)油型沖洗隔離液，包括以下質(zhì)量份數(shù)的成分：
清洗液 100份
瓜爾膠 1～5份
加重劑 100～400份
所述清洗液的配比，包括以下質(zhì)量百分比的成分：
余量水。
所述壬基酚聚氧乙烯醚結(jié)構(gòu)式為C15H23O(CH2CH2O)nH，分子中n為2～6。
所述加重劑為重晶石和鐵礦粉復(fù)配而成，按重量比為重晶石：鐵礦粉＝4:1。
上述的驅(qū)油型沖洗隔離液的制備方法，包括以下步驟：
(1)清洗液制備：按質(zhì)量配比稱取原料，將十二烷基二甲基甜菜堿、十八烷基甲苯磺酸鈉、壬基酚聚氧乙烯醚以及木質(zhì)素磺酸鈉分別溶于水，攪拌均勻；將丁基羥基茴香醚融于糠醛；將各組分混合攪拌5～10min；
(2)沖洗隔離液制備：按質(zhì)量份數(shù)稱取原料，向100份清洗液中加入1～5份瓜爾膠，攪拌30min；按4:1的比例加入重晶石與鐵礦粉的復(fù)配體系100-400份，高速攪拌混合15min，得到驅(qū)油型沖洗隔離液。
按上述方法配置出四種沖洗隔離液，對(duì)這四種沖洗隔離液進(jìn)行懸浮穩(wěn)定性能測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)表1。結(jié)果表明沖洗隔離液在1.4～2.4g/cm3可調(diào)，在常溫及高溫條件下靜置18h后上下層密度差小于0.05g/cm3,具有良好的懸浮穩(wěn)定性。
對(duì)密度為2.40g/cm3的驅(qū)油型沖洗隔離液進(jìn)行與油基鉆井液、水泥漿流變相容性能測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)表2、表3。結(jié)果表明沖洗隔離液與油基鉆井液和水泥漿分別具有良好的流變相容性。
表1不同密度的沖洗隔離液不同溫度條件下懸浮穩(wěn)定性試驗(yàn)數(shù)據(jù)表
表2密度為2.40g/cm3的沖洗隔離液與油基鉆井液流變相容性試驗(yàn)數(shù)據(jù)表
表3密度為2.40g/cm3的沖洗隔離液與水泥漿液流變相容性試驗(yàn)數(shù)據(jù)表
實(shí)施例1
以100重量份計(jì)，將5份十二烷基二甲基甜菜堿、6.8份十八烷基甲苯磺酸鈉、6.8份壬基酚聚氧乙烯醚以及1份木質(zhì)素磺酸鈉分別溶于78.6份水，攪拌均勻；將0.3份丁基羥基茴香醚融于1.5份糠醛；將各組分混合攪拌10min，得到清洗液。向100份清洗液中加入1份瓜爾膠，攪拌30min。按4:1的比例加入重晶石與鐵礦粉的復(fù)配體系100份，高速攪拌混合15min，得到密度為1.48g/cm3的驅(qū)油型沖洗隔離液。
考察沖洗隔離液的沖洗效果：(1)將六速旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)外筒取下，稱其重量為W0g。(2)將六速旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)外筒浸入油基泥漿中，使液面達(dá)到外轉(zhuǎn)筒35-40mm處，以200r/min的轉(zhuǎn)速(相當(dāng)于環(huán)空上返速為0.426m/s)旋轉(zhuǎn)5min后，取出稱其重量W1g。(3)將粘有油基泥漿的外筒放入盛有沖洗液的樣品杯中，以600r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)5min后，取出稱其重量W2g。
常溫下針對(duì)高密度油基鉆井液(ρ＝2.04g/cm3)的沖洗效率達(dá)98％。
實(shí)施例2
以100重量份計(jì)，將7份十二烷基二甲基甜菜堿、10份十八烷基甲苯磺酸鈉、10份壬基酚聚氧乙烯醚以及2份木質(zhì)素磺酸鈉分別溶于67.4份水，攪拌均勻；將0.6份丁基羥基茴香醚融于3份糠醛；將各組分混合攪拌10min，得到清洗液。向100份清洗液中加入3份瓜爾膠，攪拌30min。按4:1的比例加入重晶石與鐵礦粉的復(fù)配體系400份，高速攪拌混合15min，得到密度為2.40g/cm3的驅(qū)油型沖洗隔離液。
120℃、140℃條件下針對(duì)高密度油基鉆井液(ρ＝2.04g/cm3)的沖洗效率均達(dá)99％。
綜上所述，本發(fā)明的內(nèi)容并不局限在上述的實(shí)施例中，相同領(lǐng)域內(nèi)的有識(shí)之士可以在本發(fā)明的技術(shù)指導(dǎo)思想之內(nèi)可以輕易提出其他的實(shí)施例，但這種實(shí)施例都包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。