一種油田固井用加重隔離液及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種油田固井用加重隔離液，本發(fā)明還涉及一種油田固井用加重隔離 液的制備方法，屬于油田固井技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于鉆井液與水泥漿相互接觸污染危及到固井施工的安全和影響固井質(zhì)量，在固 井中常常出現(xiàn)注水泥漿作業(yè)很順利，但固井后電測固井質(zhì)量不好或環(huán)空混雜液態(tài)、氣態(tài)等 非膠結(jié)材料的結(jié)果，顯示沒有形成完整的水泥環(huán)，界面膠結(jié)質(zhì)量差，沒有實現(xiàn)良好的層間封 隔的目的。分析其原因主要包括：第一，固井前鉆井液的流變性能差，鉆井過程中形成的泥 餅性能和質(zhì)量差，井壁附著有膠凝的鉆井液，嚴(yán)重影響了固井質(zhì)量。第二，鉆井液與水泥漿 相互接觸污染，嚴(yán)重影響鉆井液和水泥漿的流變性能，導(dǎo)致頂替效率降低，影響固井質(zhì)量的 提高。被污染后的鉆井液粘度和切力急劇上升，特別是動切力顯著的上升，導(dǎo)致固井中泵壓 增高，出現(xiàn)壓漏地層或灌香腸事故，造成固井失敗。需要專門的隔離液來隔開水泥漿與鉆井 液，改善井內(nèi)流體的流變性，提高頂替效率，改善界面膠結(jié)質(zhì)量。
[0003] 隔離液在固井中的作用包括：1.對井壁和套管壁的附著物的物理沖刷和化學(xué)沖 洗作用，使壁面的油污、油膜及虛泥餅在水力和化學(xué)作用下去除。2.稀釋鉆井液，改善鉆井 液的流變性能，使鉆井液更易被頂替干凈。3.有效隔離鉆井液與水泥漿，防止兩者發(fā)生接觸 污染，保障施工安全。4.對提高水泥環(huán)的界面膠結(jié)強度，從而提高水泥環(huán)的密封性能，延長 油氣井的壽命具有重要的價值。
[0004] 國內(nèi)各大油田都開展了符合自身情況的隔離液體系研宄和應(yīng)用，種類也比較多， 隔離液主體材料多為各類的懸浮劑與表面活性劑的復(fù)配物，由于沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)對隔離液 進(jìn)行規(guī)范，因此隔離液的功能和性能表現(xiàn)差異較大。
[0005] 目前常用的隔離液體系加重后性能達(dá)不到要求，隔離液體系的懸浮穩(wěn)定性是通過 增加體系的粘度來提高的，而粘度增加后會導(dǎo)致體系的流變性變差。如用CMC作為懸浮劑 制得的加重隔離液體系，其靜態(tài)懸浮穩(wěn)定性很差，存在明顯的分層現(xiàn)象，同時存在污染問 題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的首要目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種油田固井用加重 隔離液，沉降穩(wěn)定性好，流變性好，能實現(xiàn)固井施工中鉆井液與水泥漿的有效隔離。
[0007] 為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的一種油田固井用加重隔離液，所述隔離液的原料 組分及重量含量如下，清水：1〇〇份；HS-GYW301隔離劑：（0. 90~0. 1)份；HS-GYW201隔離劑： (3. 0~3. 8)份；HS-ZNJ 增粘劑：（0. 2~0. 3)份；HS-GHJ 激活劑：（5~10)份；HS-ZQJ 早強劑： (10~15)份；重晶石（85~100)份。
[0008] 相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明取得了以下有益效果：HS-GYW301隔離劑自身能固化、有 較高的強度，與水泥漿和鉆井液具有很好的相容性，對殘存鉆井液具有較強的激活作用，沖 洗井眼，穩(wěn)固井壁，適用最高溫度可達(dá)170°C，控制隔離液漿體失水；HS-GYW201隔離劑可以 沖洗井眼，穩(wěn)固井壁，懸泥帶沙，清除虛擬泥餅，保護(hù)油氣層，避免帶來二次污染，自身有強 度，能調(diào)節(jié)漿體稠化時間，能激活水泥漿起強度，可堵微小裂縫，單獨使用適用溫度范圍相 對較低，不超過110°C，和HS-GYW301隔離劑按本發(fā)明的比例復(fù)配能大大提升適用溫度范圍 達(dá)到180°C;HS-ZNJ增粘劑通過與HS-GYW301隔離劑、HS-GYW201隔離劑發(fā)生復(fù)雜的物理化 學(xué)反應(yīng)使?jié){體增粘，維持漿體均相不分層，增強漿體穩(wěn)定性的同時能更好的保證沖洗效率； HS-GHJ激活劑在隔離液體系入井后，可以有效激活體系內(nèi)HS-GYW301隔離劑、HS-GYW201隔 離劑及HS-ZNJ增粘劑進(jìn)行快速反應(yīng)；HS-ZQJ早強劑當(dāng)隔離液體系殘存在井壁時，激發(fā)鉆井 液、隔離液自身、水泥漿的強度，提高固井過程中水泥石的膠結(jié)強度和界面清晰程度；重晶 石可以調(diào)節(jié)隔離液密度，保證隔離液的比重位于鉆井液和水泥漿之間，便于井控及有效分 隔；HS-GYW301隔離劑、HS-GYW201隔離劑、HS-ZNJ增粘劑三者搭配使得該隔離液體系的溫 度適用范圍更廣，同時能更好的清洗井眼、保護(hù)油氣層、保證頂替效率。HS-GYW301隔離劑 加量的減少將導(dǎo)致體系適用溫度范圍急劇縮短，加量太大會導(dǎo)致基漿難以水化；HS-GYW201 隔離劑加量小直接影響殘存隔離液體系強度，以及水泥漿與隔離液體系混漿部分的水泥漿 強度激活效果，加量太大會促使水泥漿促凝，容易造成安全事故，同時還會降低該體系的 適用溫度；HS-ZNJ增粘劑適量的加入會提高漿體的穩(wěn)定性、保證漿體的沖刷能力以及有效 隔離鉆井液和水泥漿，但是加入量過大配制過程中容易卡攪拌器、水泥車，施工過程中不 易于泵送，甚至在井眼環(huán)空中會引起堵塞，嚴(yán)重時發(fā)生憋泵或者安全事故；HS-GHJ激活劑、 HS-ZQJ早強劑的加入使得隔離液體系的內(nèi)部反應(yīng)更迅速、更徹底，同時保證體系的強度； 本發(fā)明配比的油田固井用加重隔離液沉降穩(wěn)定性好，配制后靜止48小時不發(fā)生沉降；流變 性好，流動度在18~24cm之間，隔離液的流性指數(shù)η在0. 6~0. 8范圍內(nèi)，保持在大于0. 6 ; 90°C下稠度系數(shù)K >1 PaSn，當(dāng)溫度升高至IKTC以上時，降低到K彡I PaSn;塑性粘度n P 在85~90mPa. s范圍內(nèi)，遠(yuǎn)小于180mPa. s ;動切力為25~30Pa，動塑比彡500,均滿足隔離液 流變學(xué)的要求；本發(fā)明的隔離液具有優(yōu)良的抗污染能力，與多種鉆井液體系和水泥漿體系 具有良好的化學(xué)兼容性；在保證壓穩(wěn)前提下，最大程度稀釋鉆井液、降粘切和觸變性，有效 增加流體壁面剪切力，提高頂替效率；對二界面膠凝鉆井液或虛泥餅有效刮削攜帶，改善界 面膠結(jié)環(huán)境，提高水泥環(huán)與井壁界面的膠結(jié)質(zhì)量，提高層間密封質(zhì)量；隔離液體系自身具有 強度，在混漿段或者隔離液存在的段，能充填井眼環(huán)空。
[0009] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述隔離液的原料組分及重量含量如下，清水：100份； HS-GYW301 隔離劑：0. 90 份；HS-GYW201 隔離劑：3. 0 份；HS-ZNJ 增粘劑：0. 2 份；HS-GHJ 激 活劑：5份；HS-ZQJ早強劑：10份；重晶石85份。
[0010] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述隔離液的原料組分及重量含量如下，清水：100份； HS-GYW301 隔離劑：0. 95 份；HS-GYW201 隔離劑：3. 4 份；HS-ZNJ 增粘劑：0. 25 份；HS-GHJ 激 活劑：8份；HS-ZQJ早強劑：12份；重晶石92份。
[0011] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述隔離液的原料組分及重量含量如下，清水：1〇〇份； HS-GYW301 隔離劑：0. 1 份；HS-GYW201 隔離劑：3. 8 份；HS-ZNJ 增粘劑：0. 3 份；HS-GHJ 激活 劑：10份；HS-ZQJ早強劑：15份；重晶石100份。
[0012] 本發(fā)明的另一個目的在于，提供一種油田固井用加重隔離液的制備方法，制備而 成的隔離液沉降穩(wěn)定性好，流變性好，能實現(xiàn)固井施工中鉆井液與水泥漿的有效隔離。
[0013] 為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的一種油田固井用加重隔離液的制備方法，依次 包括如下步驟，⑴按以下組分及重量含量準(zhǔn)備原料，清水：1〇〇份；HS-GYW301隔離劑： (0· 90~0· 1)份；HS-GYW201 隔離劑：（3. 0~3· 8)份；HS-ZNJ 增粘劑：（0· 2~0· 3)份；HS-GHJ 激活劑：（5~10)份；HS-ZQJ早強劑：（10~15)份；重晶石（85~100)份；⑵先向清水中投入 HS-GYW301隔離劑和HS-GYW201隔離劑，并攪拌均勻；⑶再向上述混合液中投入HS-ZNJ增 粘劑，并攪拌均勻；⑷接著投入HS-GHJ激活劑和HS-ZQJ早強劑，并攪拌均勻；(5)最后投入 重晶石并攪拌均勻得到隔離液。
[0014] 相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明取得的有益效果除如前所述外，先向清水中投加隔離劑， 然后投入增粘劑，接著投入激活劑和早強劑，可以防止發(fā)生競合反應(yīng)，保證體系均勻，最后 加入重晶石，可以準(zhǔn)確調(diào)節(jié)隔離液的密度。
[0015] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述隔離液的原料組分及重量含量如下，清水：100份； HS-GYW301 隔離劑：0. 90 份；HS-GYW201 隔離劑：3. 0 份；HS-ZNJ 增粘劑：0. 2 份；HS-GHJ 激 活劑：5份；HS-ZQJ早強劑：10份；重晶石85份。
[0016] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述隔離液的原料組分及重量含量如下，清水：100份； HS-GYW301 隔離劑：0. 95 份；HS-GYW201 隔離劑：3. 4 份；HS-ZNJ 增粘劑：0. 25 份；HS-GHJ 激 活劑：8份；HS-ZQJ早強劑：12份；重晶石92份。
[0017] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述隔離液的原料組分及重量含量如下，清水：100份； HS-GYW301 隔離劑：0. 1 份；HS-GYW201 隔離劑：3. 8 份；HS-ZNJ 增粘劑：0. 3 份；HS-GHJ 激活 劑：10份；HS-ZQJ早強劑：15份；重晶石100份。
【具體實施方式】
[0018] 實施例一清水：100份；HS-GYW301隔離劑：0· 90份；HS-G