[发明专利]多温度段MTC固井液及其配制方法

说明书

技术领域

本发明涉及油气井用固井液技术领域，是一种多温度段MTC固井液及其配制方法。

背景技术

所谓MTC技术，也称泥浆转化水泥浆技术，就是在已经经过处理的钻井液中加入可固化的凝胶材料、使不可固化的钻井液转变为可固化的、能用于油气井固井的“类水泥浆”的技术。用该技术对钻井液进行处理所得到的“类水泥浆”就是MTC固井液。用MTC固井液进行固井的技术，就是泥浆转化水泥浆固井技术。

与常规油井水泥浆相比，MTC可利用钻井液中的降失水材料控制体系的稳定性而降低体系的成本；与常规油井水泥浆固井技术相比，MTC固井技术可利用MTC固井液与钻井液相容（接触混浆不稠化）的特点提高MTC对钻井液的顶替效率、提高MTC对地层和套管的界面胶结质量，同时，用部分钻井液做配浆材料可减少废弃钻井液对环境的污染，因此，自上世纪90年代以来，该技术在国内外都重新受到重视，并得到了较快的发展。但是，常规MTC对选用的矿渣的比表面积都有特殊的要求，从而增加了对矿渣加工工艺的难度要求，进而限制了MTC固井工艺技术的推广应用。另一方面，常规MTC固井适用的温度范围只是局限在中温范围内（35℃至80℃），限制了其在浅层井的应用，即低温范围内（5℃至35℃）的应用。

发明内容

本发明提供了一种多温度段MTC固井液及其配制方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决MTC现有技术对矿渣的比表面积有特殊的要求和适用的温度范围窄，限制了MTC固井工艺技术的推广应用的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种多温度段MTC固井液：按重量份数含有矿渣粉100份；钻井液50份；激活剂1份至12份；激活辅剂0.5份至7份；分散剂0.05份至0.5份；水75份至85份。

下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：

上述多温度段MTC固井液还含有水泥5份至30份；火山灰5份至30份；微硅粉10份至30份；漂珠10份至30份。

上述钻井液为水基钻井液。

上述水基钻井液为聚磺钻井液或钾钙基钻井液或正电胶钻井液或甲酸盐钻井液。

上述分散剂为木质素磺酸盐。

上述激活辅剂为50Be高清和模数为2.2至2.5的液体硅酸钠。

上述激活剂按重量份数含有氢氧化钠2份至20份、硼酸钠1份至10份、甲酸钠2份至20份和碳酸钠3份至30份的混合物。

上述矿渣粉的比表面积为180至500m²/kg。

本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种多温度段MTC固井液的制备方法：按下述步骤进行：第一步：在钻井液中加入水搅拌5至10分钟后，加入激活剂和激活辅剂，边加边搅拌，加完后搅拌10至15分钟再加入分散剂，加完后充分搅拌20至30分钟后，然后在11500r/min至12500r/min的高速搅拌下,加入矿渣粉得到多温度段MTC固井液。

本发明通过激活剂和激活辅剂的双重作用，实现矿渣粉在短时间内即可充分完全水化，从而避免了对矿渣粉的特殊要求，简化了制备工艺，具有水化稳定性好、强度大和抵御腐蚀性地层流体侵入的特点，提高了其固化体耐地层水腐蚀的能力，改善了其后期生产过程中的长期密封性能，适用于中温和低温范围内的完井施工作业，在低温浅层易漏易窜井的完井施工作业中效果更好。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

实施例1，该多温度段MTC固井液：按重量份数含有矿渣粉100份；钻井液50份；激活剂1份至12份；激活辅剂0.5份至7份；分散剂0.05份至0.5份；水75份至85份。

多温度段MTC固井液按实施例1的制备方法：按下述步骤进行：第一步：在50份钻井液中加入75份至85份水搅拌5至10分钟后，加入1份至12份激活剂和0.5份至7份激活辅剂，边加边搅拌，加完后搅拌10至15分钟再加入0.05份至0.5份分散剂，加完后充分搅拌20至30分钟后，然后在11500r/min至12500r/min的高速搅拌下,加入100份矿渣粉得到多温度段MTC固井液。

按实施例1制备的多温度段MTC固井液在温度为5℃至85℃的性能参数如表1所示。                        

表1