[发明专利]抗盐高密度隔离液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油固井领域，特别涉及一种抗盐高密度隔离液及其制备方法。

背景技术

在固井作业中，需要用水泥浆驱替钻井液，在井壁与套管之间形成水泥环以起到支撑套管、封固地层的作用。然而，水泥浆体系与大多数钻井液体系相容性差，顶替过程中水泥浆与钻井液混合后，混浆段流体形成胶凝结构，令摩阻增大、导致泵压提高，促使薄弱地层增加压漏的风险。钻井液中的一些化学成分还可能缩短水泥浆的稠化时间，造成施工作业不能顺利进行，甚至失败。针对以上问题，目前常用的方法是在钻井液和水泥浆之间注入隔离液，隔离钻井液与水泥浆，防止两种液体的接触污染。

然而随着石油钻探工程的发展，各种复杂地层固井问题逐渐出现。盐膏层是近年来国内外油田常见的复杂地层，国内的新疆塔里木、长庆等油田、国外伊拉克哈法亚地区等均钻遇过盐膏层。目前，针对盐膏层固井的钻井液和水泥浆研究比较系统。但是相应的隔离液体系研究还不够成熟。传统的隔离液体系在盐水条件下的稳定性较差。

发明内容

为了解决现有固井隔离液在盐水条件下稳定性差的问题，本发明提供了一种抗盐、高密度隔离液及其制备方法，该制备方法简单，制得的隔离液在盐水条件下性能稳定，其密度为1.50～2.60g/cm³，适用于在30～160℃范围内使用。

为此，本发明的技术方案如下：

一种抗盐高密度隔离液，由按重量份计的下列组分制得：

其中，所述悬浮剂由100重量份钠基膨润土、1～3份黄原胶、0.1～0.5份碳酸钠和2～10份羧甲基纤维素混合而成；

所述增粘剂为由20～60重量份的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、20～60重量份的N,N-二甲基丙烯酰胺、2～10重量份的对苯乙烯磺酸钠和0.1～1重量份的N,N-亚甲基双丙烯酰胺在40～70℃、经0.05～0.2重量份的硫酸铵作为引发剂发生自由基聚合反应，制得的分子量为100～300万的四元共聚物；

所述稀释剂为木质素磺酸钠或磺甲基五倍子酸钠；

所述降失水剂为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/丙烯酰胺/丙烯酸共聚物；

所述缓凝剂为甲撑磷酸衍生物或2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/衣康酸共聚物。

所述降失水剂为BXF-200L降失水剂、G33S降失水剂或DRF-120L降失水剂；优选天津中油渤星工程科技股份有限公司生产的BXF-200L降失水剂、卫辉市化工有限公司生产的G33S降失水剂或中国石油集团钻井工程技术研究院生产的DRF-120L降失水剂。

所述缓凝剂为BXR-200L缓凝剂、BCR-300L缓凝剂、GH-9缓凝剂或HX-31L缓凝剂；优选天津中油渤星工程科技股份有限公司生产的BXR-200L或BCR-300L缓凝剂、卫辉市化工有限公司生产的GH-9缓凝剂或成都欧美科石油科技股份有限公司生产的HX-31L缓凝剂。

所述消泡剂为磷酸三丁酯。

所述加重剂为重晶石或铁矿粉。

所述重晶石和铁矿粉的粒径大小为120～350目。

如前所述抗盐高密度隔离液的制备方法，包含以下步骤：先在水中按比例加入所述悬浮剂、增粘剂，搅拌30～60min，再向其中加入所述稀释剂、降失水剂和缓凝剂，搅拌5～20min，然后加入氯化钠，待氯化钠完全溶解后加入所述加重剂，搅拌均匀，最后加入所述消泡剂搅拌均匀，即得所述抗盐高密度隔离液。本发明对选用的水并无特殊要求。

本发明与现技术相比，具有以下优点：①隔离液密度在1.50g/cm³～2.60g/cm³范围内可以调节，能保证高压井、深井超深井井底压力平衡；②抗盐效果好，可抗盐至饱和；③加入高分子量交联2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/N,N-二甲基丙烯酰胺/对苯乙烯磺酸钠/N,N-亚甲基双丙烯酰胺四元共聚物，提高隔离液在盐水条件的稳定性；④化学兼容性好，隔离液抗污染能力强，与钻井液、水泥浆掺混后流体的性能无不良变化，符合工程性能要求。

附图说明

图1为2.25g/cm³水泥浆在60℃、46MPa条件下的稠化曲线；

图2为2.25g/cm³水泥浆与实施例3得到的隔离液1:1混合后在60℃、46MPa条件下的稠化曲线。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明进行详细描述。

实施例1