[发明专利]低温绒囊工作液绒毛剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种绒囊工作液绒毛剂，特别是指一种适用于小于等于120℃的温度环境中的低温绒囊工作液绒毛剂。

 

背景技术

[0002] 油气井用工作流体（工作液）通常包括工作液、完井液、修井液等。

目前多数油田都采用封堵技术提高地层承压能力，完成漏失地层钻井、完井和修井作业。封堵技术包括封堵材料和封堵理论。

传统的封堵材料包括橡胶、水泥、纤维、塑料、聚合物、无机胶凝、油溶性树脂、沥青、黏稠树脂、酸溶性堵漏材料、微化粉纤维等。但这些材料中，有的材料大小和形状与地层漏失通道大小和形状不匹配，控制漏失效果不理想；有的材料在高温作用下强度低、承压能力差；有的材料无法在正常作业的同时，防止漏失和遇到漏失层后自行堵漏。

为改善封堵效果，研究人员从刚性材料入手，研究了材料大小与漏失通道大小的匹配问题，先后提出了1/3架桥规则、2/3架桥规则、孔喉网络模型、理想充填理论、D₉₀充填规则、屏蔽暂堵分形理论，以及固相颗粒多组分滤失模型等，以期能计算出大小合适的封堵材料，全面封堵地层漏失通道。然而，由于地下储层孔隙大小、分布很不均匀，无法利用理论计算的材料大小封堵地层。同时，地下漏失通道的形状很不规则，用形状较规则的材料封堵形状不规则的漏失通道，效果肯定不尽人意。因此，上述研究理论有的仅在一定程度上解决了漏失问题，有的仅仅停留在理论层次上。

在封堵效果不理想的情况下，空气、雾、泡沫、可循环泡沫、微泡等气体型流体被用于气井钻井作业。这些工作流体虽然能解决堵漏材料与漏失通道大小和形状的匹配问题，但这些流体除可循环泡沫、微泡外，对地层稳定性要求较高，对地层流体适应性较差，且需要特殊设备，从而限制了应用范围。而可循环泡沫、微泡虽然在一定程度上解决了井漏问题，但应用的井深较浅，也无法全面满足钻井需要。

绒囊是在研究微泡工作液过程中发现的一种与微泡微观结构不同的新的封堵材料。这种含绒囊结构的封堵材料可按油气储集渗透空间变形或改变性能，最大限度地占据储层储集和渗透空间或形成黏膜层，封堵大小不同的渗流通道。含绒囊结构的工作液、完井液和修井液，不仅具有不须附加设备即能实现无固相密度低、控制漏失等优点，还能承受更高温度和更大压力。

本发明中将用于气泡长绒毛的处理剂绒毛剂。

然而，绒囊在体相中容易向上运移，绒囊大量上浮导致出现气液分离现象。现有技术中通常用于稳定气泡的工作液用的处理剂主要为增粘剂例如黄原胶等。普通增粘剂仅能够增加体系塑性粘度，而增加体系动切力能力弱，稳定体系中气泡的关键参数为动切力。如果能够能够有效提高体系切力，对于稳定体系中的绒囊结构具有重要作用。

发明内容

本发明的主要目的在于针对绒囊工作液体系特点，研究提供一种绒囊工作液绒毛剂，以使绒囊稳定存在于体系中，防止绒囊工作液体系分层等不稳定情况发生，同时起到调节绒囊工作液流型的作用。

本发明的另一目的在于提供所述的绒囊工作液绒毛剂在用于制备绒囊工作液中的应用。

本发明的另一目的在于提供一种包括本发明所述绒囊工作液绒毛剂的绒囊工作液。

首先，本发明提供了一种绒囊工作液绒毛剂，该绒囊工作液绒毛剂由黄原胶、羟丙基胍胶与除氧剂Na₂SO₃配制而成。

根据本发明的优选具体实施方案，本发明的绒囊工作液绒毛剂中，所述黄原胶、羟丙基胍胶与除氧剂Na₂SO₃在配制时的质量比为（2-4）：（3-1）：1，例如可以是2；3：1，3：2：1或4：1：1。

根据本发明的具体实施方案，所述黄原胶为高分子链状多糖聚合物，其数均分子量可为2×10⁶ g/mol~2×10⁷ g/mol；所述羟丙基胍胶为半乳-甘露糖植物胶。

本发明中，所述黄原胶、羟丙基胍胶与除氧剂Na₂SO₃均可商购获得，可选用普通工业产品，各组分对绒毛剂主要是提高粘度，作用均等。

根据本发明的具体实施方案，该绒毛剂配制成1.0%水溶液后的pH值为6.0～7.0，表观粘度10～20 mPa·s，基液中绒囊稳定时间≥24 h。