[发明专利]一种增强固井驱替效率的隔离液

说明书

技术领域

本发明涉及石油天然气固井领域，特别是涉及一种增强固井驱替效率的隔离液。

背景技术

固井隔离液通常用于固井作业中，主要作用是隔离开钻井液和水泥浆，防止其相互接触污染，避免钻井液与水泥浆共混造成固井事故。最初采用清水作为隔离液，但随着钻井液体系的发展和对隔离液体系性能要求的不断提高，清水已经无法满足施工需求。另外在一些低压地层和水敏地层，隔离液的使用也受到一些限制。因此推进隔离液体系的研究对于改善驱替效率和提升固井质量意义重大。

隔离液的流变性能是其重要性能之一，包括表观粘度、塑性粘度、动切力等流变性能参数。另外隔离液的密度一般要求在较大范围内可以调节，一般要求介于钻井液和水泥浆之间。隔离液还要具有悬浮固相颗粒和加重材料、防止井塌和抑制井漏等多方面的作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种以优化隔离液的流变性能的增强固井驱替效率的隔离液。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种增强固井驱替效率的隔离液，包括如下重量份的组分：100份水，1～60份石灰窖粉尘，0～5份悬浮剂，0～50份减轻剂，0～50份加重剂，0～5份缓凝剂，0～5份页岩抑制剂，0～5份腐蚀抑制剂，0～30份胶结材料，隔离液密度为0.8～1.8g/cm³。

所述石灰窖粉尘的粒径范围为60～500目。

所述悬浮剂是膨润土、羟乙基纤维素钠、硅酸钠、纳米土和水合性粘土中的一种。

所述减轻剂是中空玻璃微珠、珍珠岩和3M微珠中的一种。

所述加重剂是铁矿粉、重晶石、微锰和超细微锰中的一种。

所述缓凝剂是含有羧酸的多元共聚物、有机磷酸盐和葡萄糖酸盐类中的一种。

所述页岩抑制剂是腐植酸钠、腐植酸钾、无铬磺化褐煤、部分水解聚丙烯酰胺和磺化沥青中的一种。

所述腐蚀抑制剂是碱式碳酸锌、锌螯合物、亚硫酸氢铵和亚硫酸盐中的一种。

所述胶结材料是波特兰水泥、超细水泥、矿渣、粉煤灰、稻壳灰、火山灰和石膏中的一种或几种。

本发明的有益效果是：在隔离液中加入石灰窖粉尘以优化隔离液的流变性能，隔离液在现场使用时可以产生一定的胶凝强度，能够更好的驱替井眼环空中的流体。同时石灰窖粉尘水化热也较低，作为石灰窖生产的副产品，成本也不高。隔离液中也可以添加减轻剂来降低隔离液密度，例如璃微珠、珍珠岩或3M微珠及其组合。

具体实施方式

本发明采用的增强固井驱替效率的隔离液，包括如下重量份的组分：100份水，1～60份石灰窖粉尘，0～5份悬浮剂，0～50份减轻剂，0～50份加重剂，0～5份缓凝剂，0～5份页岩抑制剂，0～5份腐蚀抑制剂，0～30份胶结材料，隔离液密度为0.8～1.8g/cm³。

所述石灰窖粉尘的粒径范围为60～500目。

所述悬浮剂是膨润土、羟乙基纤维素钠、硅酸钠、纳米土和水合性粘土中的一种。

所述减轻剂是中空玻璃微珠、珍珠岩和3M微珠中的一种。

所述加重剂是铁矿粉、重晶石、微锰和超细微锰中的一种。

所述缓凝剂是含有羧酸的多元共聚物、有机磷酸盐和葡萄糖酸盐类中的一种。

所述页岩抑制剂是腐植酸钠、腐植酸钾、无铬磺化褐煤、部分水解聚丙烯酰胺和磺化沥青中的一种。

所述腐蚀抑制剂是碱式碳酸锌、锌螯合物、亚硫酸氢铵和亚硫酸盐中的一种。

所述胶结材料是波特兰水泥、超细水泥、矿渣、粉煤灰、稻壳灰、火山灰和石膏中的一种或几种。

所述石灰窖粉尘的主要成份为二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁、三氧化硫、氧化钠和氧化钾。

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

室内实验方法如下：

实施例1

含有石灰窖粉尘的隔离液制作方法如下：首先称重各个组分，然后放入一个干净的玻璃容器中用手搅拌混合均匀；将混合好的固相放入高搅机中加入适量水搅拌，4000rpm搅拌25s后，换12000rpm搅拌35秒。实验所使用的隔离液配方如下：

配方1：500mL水+200g石灰窖粉尘+20g粉煤灰+20g膨润土

配方2：500mL水+150g石灰窖粉尘+20g粉煤灰+20g膨润土

配方3：500mL水+100g石灰窖粉尘+20g粉煤灰+20g膨润土

基本流变性能见表1。