[发明专利]一种凝饼形成剂及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种凝饼形成剂及其制备方法和用途，属于石油工程领域，也属于煤层气工程。

背景技术

目前，公知公用的用于解决固井二界面问题的方法有以下两类：

第一类是常用的物理或机械法，即紊流顶替、壁面剪切、活动套管、用刮泥器、膨胀挤压、纤维增韧等固井技术方法。这些方法的出现对油气井环空封隔无疑是十分有益的，但鉴于固井二界面问题的复杂性和现场施工条件的局限性，它们各自所能达到的效果是比较有限的。

第二类是特殊的MTC法，它解决了钻井液与水泥浆的相容性问题，实现了MTC浆-多功能钻井液泥饼-地层的整体胶结，显著提高了固井二界面的胶结质量，也降低了钻后钻井液的处理成本。但是，MTC固化体脆裂、高温性能变异等固有问题又可能会因射孔等作业而导致更为严重的层间互窜，影响油气开采效果甚至报废井，这在一定程度上严重制约了MTC技术的综合应用效果和推广应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种凝饼形成剂及其制备方法和用途，通过实现使泥饼仿地成凝饼，从而提高固井二界面胶结强度，满足石油天然气开采。

为实现本发明目的，本发明提供一种凝饼形成剂，包括1％～3％的NaOH、0.5％～1.5％Na₂SO₄和2％～4％Na₂SiO₃·9H₂O，其余为水，以上比例为质量百分比。

该凝饼形成剂通过以下方法制备：取NaOH、Na₂SO₄和Na₂SiO₃·9H₂O溶于水混合制得凝饼形成剂，该凝饼形成剂中NaOH为1％～3％，Na₂SO₄为0.5％～1.5％，Na₂SiO₃·9H₂O为2％～4％，其余为水，以上比例为质量百分比。

将凝饼形成剂作为石油固井前置液，通过与改性钻井液泥饼中相应物质的复杂的界面物理化学反应(主要是离子反应而形成新的胶结物)提高固井二界面胶结强度。

本发明提供的可提高固井二界面胶结强度的凝饼形成剂，实现了非MTC方法提高固井二界面胶结强度，避免MTC固化体脆裂、高温性能变异等问题，有利于提高固井二界面胶结质量，为石油天然气开采奠定了坚实的基础。本发明所需原料来源广泛，操作简单便捷，适于大规模生产。

具体实施方式

实施例

取NaOH、Na₂SO₄和Na₂SiO₃·9H₂O溶于水混合制得凝饼形成剂，该凝饼形成剂中NaOH为1％～3％，Na₂SO₄为0.5％～1.5％，Na₂SiO₃·9H₂O为2％～4％，以上比例为质量百分比。

若某口井固井需前置液6m³，首先按质量百分比将2％NaOH、1.5％Na₂SO₄、3％Na₂SiO₃·9H₂O和水混合制备凝饼形成剂6m³，然后把制备得到的6m³凝饼形成剂作为该井固井用前置液使用即可提高固井二界面胶结强度。