一種低壓砂巖儲(chǔ)層氣井的暫堵修井液及配制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于油氣田的井下作業(yè)技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種低壓砂巖儲(chǔ)層氣井的暫堵修井液及配制方法，主要用于修井時(shí)對(duì)孔隙砂巖實(shí)現(xiàn)暫堵壓井，減少修井液對(duì)地層的傷害。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于空隙性低壓砂巖氣藏，滲透率低，該類氣井需要通過(guò)壓裂改造才能具有工業(yè)產(chǎn)能。在修井作業(yè)期間，修井液會(huì)沿裂縫表面進(jìn)入儲(chǔ)層深部，因此修井液選擇不當(dāng)會(huì)造成裂縫周圍儲(chǔ)層的水鎖損害。國(guó)內(nèi)外低壓氣田開(kāi)發(fā)修井過(guò)程中，一般采用的是無(wú)黏土相水基修井液，該類修井液大致有下列三種體系:無(wú)黏土相清潔鹽水修井液、有固相無(wú)黏土相暫堵型修井液、其他類型如泡沫型、膠液型。無(wú)黏土相清潔鹽水修井液不含澎潤(rùn)土及其它任何固相，密度通過(guò)加入可溶性無(wú)機(jī)鹽進(jìn)行調(diào)節(jié)，這類流體不需通過(guò)懸浮固相來(lái)控制靜液柱壓力，目前有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，其優(yōu)點(diǎn)是能有效抑制黏土膨脹和微粘運(yùn)移，與儲(chǔ)層有很好的配伍性。缺點(diǎn)是修井作業(yè)時(shí)間較長(zhǎng)，地層與流體接觸時(shí)間長(zhǎng)，特別是對(duì)低孔低滲氣藏，水鎖損害程度依然會(huì)比較嚴(yán)重。有固相無(wú)黏土相暫堵型修井液在修井液中加入了可溶性暫堵材料，可快速在孔眼表面或裂縫表面形成暫堵，控制修井液的漏失，不足之處是對(duì)于低滲透氣層，解堵液處理不當(dāng)容易對(duì)儲(chǔ)層造成損害，同時(shí)固相粒子會(huì)因?yàn)闇囟鹊淖兓瘯?huì)有結(jié)晶、溶解、重結(jié)晶現(xiàn)象，使得暫堵效果不理想。泡沫型修井液成本高，工藝復(fù)雜，要使用專門的裝置，且因?yàn)樵诰驴蓧嚎s，穩(wěn)定周期短，不能滿足長(zhǎng)時(shí)間的壓井修井作業(yè)。膠液修井液可以減緩修井液的漏失速度，然而并不能防止漏失，而且會(huì)造成聚合物吸附損害，并且隨著液相粘度的增加，液相造成的毛細(xì)管作用的損害更為嚴(yán)重。以上三類修井液均不適用于該類氣井。
[0003]中國(guó)專利號(hào)ZL201010115449.4，提供了 “一種低密度束縛水壓井液”，該壓井液是通過(guò)在水中按一定順序和比例，加入吸水性聚合物、表活劑等，攪拌均勻后形成可流動(dòng)、能束縛水、在壓力作用下失水小的一種壓井液。修井作業(yè)時(shí)，該壓井液可在儲(chǔ)層形成暫堵，具有抗溫，抗壓，穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)，易返排等特點(diǎn)，可用于孔隙性砂巖儲(chǔ)層氣井。但是該壓井液仍然存在以下缺點(diǎn):(I)壓力作用下會(huì)產(chǎn)生一定量的游離水，對(duì)地層造成損害；(2)遇二價(jià)陽(yáng)離子易發(fā)生水解，不能形成有效暫堵；(3)冬天施工時(shí)，易生成水合物，造成井筒或管路結(jié)冰堵塞，影響正常作業(yè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種低壓砂巖儲(chǔ)層氣井的暫堵修井液，由以下占井筒體積百分?jǐn)?shù)的組分組成，醇基暫堵修井液10~20%，油基隔離液0.5-1%,高效粘土穩(wěn)定劑79~89.5% ；
所述醇基暫堵修井液由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的材料組成:吸水性聚合物0.5-1%, 1-2%暫堵纖維、0.5-1%纖維分散劑、45~50%水，其余為醇；
所述高效粘土穩(wěn)定劑由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的材料組成:0.6~1%粘土穩(wěn)定劑和99~99.4%水組成。
[0005]所述粘土穩(wěn)定劑為季銨鹽型。
[0006]所述油基隔離液為白油。
[0007]所述暫堵纖維屬于高強(qiáng)度有機(jī)纖維芳綸、無(wú)機(jī)纖維中的玻璃纖維或碳纖維，長(zhǎng)度為5~20mm，抗拉強(qiáng)度大于2800MPao
[0008]所述纖維分散劑由占纖維分散劑總質(zhì)量3~5%的酯基季銨鹽和95~97%的水復(fù)配而成。
[0009]所述醇為甲醇、乙醇、乙二醇中的一種或幾種。
[0010]所述醇基暫堵修井液，密度在0.95 g/cm3~l.20g/cm3，粘度在35?110mPa*S之間，抗溫上限130°C。
[0011]本發(fā)明還提供了低壓砂巖儲(chǔ)層氣井的暫堵修井液的配制方法，包括以下步驟:
(O醇基暫堵修井液的配制，向帶攪拌器的配液罐中加入質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為45~50%的清水，然后緩慢加入質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.5-1%吸水性聚合物，邊加邊攪拌，待25~40分鐘后吸水聚合物完全吸水穩(wěn)定，用過(guò)濾網(wǎng)除去游離態(tài)的水，再將質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.5-1%的纖維分散劑和質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1~2%暫堵纖維混合均勻后加入、同時(shí)緩慢注入質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為46~53%醇，同步攪拌30~40分鐘至均相液體；
(2)高效粘土穩(wěn)定劑的配制，向備水罐中加入質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為99~99.4%的水，然后緩慢加入質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.6~1%粘土穩(wěn)定劑，用泵車循環(huán)一周，使其攪拌均勻。
[0012]所述醇基暫堵修井液中清水的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為50%，吸水性聚合物的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.5%，纖維分散劑的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.5%和暫堵纖維的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1%，醇的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為48% ；
所述高效粘土穩(wěn)定劑中水的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為99.4%，粘土穩(wěn)定劑的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.6%。
[0013]本發(fā)明提供的這種低壓砂巖儲(chǔ)層氣井的暫堵修井液，和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
O可以對(duì)孔隙砂巖儲(chǔ)層實(shí)現(xiàn)暫堵壓井，吸水性聚合物束水能力強(qiáng)，受壓情況下不會(huì)產(chǎn)生游離態(tài)水，暫堵儲(chǔ)層，避免水鎖傷害；
2)醇基暫堵修井液段塞的凝固點(diǎn)顯著低于常規(guī)水基修井液，冬季施工時(shí)不易形成水合物，避免了井筒或管路結(jié)冰堵塞；同時(shí)該段塞還具有表面張力低、地層配伍性好等特點(diǎn)；
3)醇基暫堵修井液段塞遇Ca2+、Mg2+等二價(jià)陽(yáng)離子不會(huì)發(fā)生水解，降低了現(xiàn)場(chǎng)水質(zhì)情況對(duì)修井作業(yè)的影響；
4)纖維分散劑可以給暫堵纖維表面均勻形成一層保護(hù)膜，使得纖維摩擦系數(shù)降低，移動(dòng)性增強(qiáng)，并消除了纖維表面的靜電，使得暫堵纖維更易于與吸水聚合物分散均勻；
5)高效粘土穩(wěn)定劑段塞防膨效果好，對(duì)儲(chǔ)層傷害?。?br> 6)孔隙砂巖儲(chǔ)層暫堵修井液施工方便，安全環(huán)保。
【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)施例1:
配方一:一種低壓砂巖儲(chǔ)層氣井的暫堵修井液，由以下占井筒體積百分?jǐn)?shù)的組分組成，醇基暫堵修井液10%，油基隔離液0.5%，高效粘土穩(wěn)定劑89.5% ;其中，醇基暫堵修井液由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的材料組成:吸水性聚合物0.5%、1%暫堵纖維、0.5%纖維分散劑、50%水，其余為乙二醇，其中暫堵纖維為有機(jī)纖維芳綸、無(wú)機(jī)纖維中的玻璃纖維和碳纖維三種物質(zhì)按照1:1:1質(zhì)量混合，纖維分散劑由占纖維分散劑總質(zhì)量5%的酯基季銨鹽和95%的水復(fù)配而成；高效粘土穩(wěn)定劑由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的材料組成:0.6%粘土穩(wěn)定劑和99.4%水組成；油基隔離液為白油。醇基暫堵修井液，密度在1.00-1.20g/cm3，粘度在80~110mPa*S之間，抗溫上限130°C。
[0015]配方二:一種低壓砂巖儲(chǔ)層氣井的暫堵修井液，由以下占井筒體積百分?jǐn)?shù)的組分組成，醇基暫堵修井液1.5%，油基隔離液0.5%，高效粘土穩(wěn)定劑88% ;其中，醇基暫堵修井液由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的材料組成:吸水性聚合物0.8%、1.5%暫堵纖維、0.7%纖維分散劑、47%水，其余為乙醇，其中暫堵纖維為有機(jī)纖維芳綸、無(wú)機(jī)纖維中的玻璃纖維和碳纖維三種物質(zhì)按照1:1:1質(zhì)量混合，纖維分散劑由占纖維分散劑總質(zhì)量4%的酯基季銨鹽和96%的水復(fù)配而成；高效粘土穩(wěn)定劑由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的材料組成:0.8%粘土穩(wěn)定劑和99.2%水組成；油基隔離液為白油。醇基暫堵修井液，密度在0.95-1.0Og/cm3，粘度在60?90mPa*S之間，抗溫上限為90°C。
[0016]配方三:一種低壓砂巖儲(chǔ)層氣井的暫堵修井液，由以下占井筒體積百分?jǐn)?shù)的組分組成，醇基暫堵修井液20%，油基隔離液1%，高效粘土穩(wěn)定劑79% ;其中，醇基暫堵修井液由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的材料組成:吸水性聚合物1%、2%暫堵纖維、1%纖維分散劑、46%水，其余為甲醇，其中暫堵纖維為有機(jī)纖維芳綸、無(wú)機(jī)纖維中的玻璃纖維和碳纖維三種物質(zhì)按照1:1:I質(zhì)量混合，纖維分散劑由占纖維分散劑總質(zhì)量3%的酯基季銨鹽和97%的水復(fù)配而成；高效粘土穩(wěn)定劑由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的材料組成:0.8%粘土穩(wěn)定劑和99.2%水組成；油基隔離液為白油。醇基暫堵修井液，密度在0.95g/cm3~l.0Og/cm3，粘度在35?85mPa*S之間，抗溫上限75 °C。
[0017]以上配方中，由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，配方一抗溫上限最高，可以應(yīng)用到較深的井。
[0018]本實(shí)施例中，吸水性聚合物是任丘市華北化工有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為SAP-1，是一種耐溫高吸水性的高分子吸水材料，吸水性聚合物可以吸水100~120倍，耐剪切，在剪切速率300 S—1，溫度100°C以上，粘溫保留率為60% ;高效粘土穩(wěn)定劑為東營(yíng)博遠(yuǎn)化工有限公司生產(chǎn)的BYH-10季銨鹽型。
[0019]實(shí)施例2:
在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的施工過(guò)程包括三個(gè)段塞，按照入井順序，第一段塞為醇基暫堵修井液，第二段塞為油基隔離液，用來(lái)防止上下兩層段塞混溶，第三段塞為高效粘土穩(wěn)定劑，高效粘土穩(wěn)定劑防止粘土膨脹。
[0020]I)首先