[发明专利]一种高效固井冲洗液体系

说明书

技术领域

本发明涉及油气井固井领域，尤其涉及一种高效固井冲洗液体系，特别适用于固井前将水基钻井液及滤饼进行高效的冲洗和清除，提高固井界面胶结质量。

背景技术

固井就是将水泥注入井壁和套管之间环形空间的过程。在固井工程中，套管串和水泥浆之间的界面称为第一界面，水泥浆和井壁之间的界面称为第二界面。固井第一界面胶结质量采取现有的许多方法便能进行有效控制，而固井第二界面的组成比较复杂，再加上井眼不规则、钻井液与水泥浆不相容，固井第二界面胶结质量是难以得到保证。目前，固井一界面的固井质量基本满足勘探和采油生产的要求，但固井二界面的固井质量由于各种条件的限制，一直未有突破性的提高。固井二界面问题是长期困扰石油工程一个复杂的工程难题，严重制约了石油与天然气勘探开发。导致固井二界面胶结质量不好的主要原因是井壁和水泥环间存在未被顶替干净的钻井液以及滤饼，其不能与固井时注入的水泥装实现整体固化胶结。即只要有钻井液、滤饼存在，不管多薄，水泥石环与井壁之间都会形成微间隙，导致固井二界面胶结强度下降，给地下油、气、水等流体提供窜流的通道。研究表明，地下流体窜流的通道主要是固井二界面，且已被油田实践所证实。因此，影响固井二界面封隔失效的主要因素是钻井液、滤饼的存在，使油井水泥-泥饼-地层相互之间不能实现整体固化，从而引起固井界面胶结强度严重降低。

固井冲洗液通常是在水中加入表面活性剂或用钻井液稀释混配而成。可与隔离液同时使用，但位于隔离液之前。冲洗液的主要目的是清洗井壁及套管壁的钻井液和滤饼，提高固井界面胶结强度。然而在井眼钻进时，钻井液将在井壁上形成薄而韧且致密的滤饼，有效控制钻井液滤失量，减少钻井工程复杂事故。钻井液所形成的滤饼在固井时却阻止了水泥浆与井壁直接接触，并且在水泥浆水化时进一步引起滤饼脱水、干枯或粉化，易在井眼环空界面处形成微环隙，从而降低界面胶结强度，严重影响固井质量，甚至引起油气水窜流。多年来，由于钻井液及滤饼无法有效清除严重降低固井界面胶结强度，是固井质量一直难以提高的一个重要原因。

我国从1980年就开始研究固井冲洗液及应用。如我国中原油田在1986年研究出具有一定抗钙效果的SNC水基冲洗隔离液，1990年大庆油田研究出DSF固井冲洗隔离液并现场试用了15口井，1995年江汉油田研究出新型的无机凝胶固井冲洗隔离液，1997年华北石油管理局研究出HQ-1固井冲洗隔离液，1999年姜向东等人开发出具有较强抗钙能力的XP隔离液，2002年辽河石油勘探局开发出FSG-Ⅱ防渗漏隔离液，2003年中原油田开发出CXY可固化固井冲洗隔离液，2004年大庆石油管理局开发出高密度冲洗隔离液，2005年中国石油工程技术研究院开发出BCS隔离液，2006年西南石油学院杨秀艳等人开发出一种新型的广谱水剂固井冲洗隔离液体系，2008年大庆石油学院张春明通过评价筛选表面活性剂、悬浮稳定剂、分散剂、降失水剂、加重剂、消泡剂等研制开发出加重冲洗隔离液体系，2010年大庆钻井生产技术服务公司王洪亮研究出表面活性剂类CHW固井冲洗液，2011年中海油服公司范鹏等研究出PC-W21L油水双效冲洗液，2013年西安石油大学杨振杰等人用渗透结晶自修复剂配制固井前置液。

目前所研究与开发的固井冲洗液体系，主要以聚合物、加重剂和悬浮稳定剂为主，其对钻井液、滤饼的冲刷能力弱，无法高效地将井壁上钻井液清洗干净，对井壁上所形成的薄而韧且致密的滤饼更是无法有效清除。因此，积极开展新技术、新材料在固井冲洗液上的应用具有重要意义，研究高效固井冲洗液具有显著的市场效益。

发明内容

本发明的目的就是为了克服现有固井冲洗液所存在的冲洗效率低、固井二界面胶结质量差的缺点和不足，提供了一种高效的固井冲洗液体系。该固井冲洗液体系中通过加入一定量的纤维材料、氧化剂物质、聚合物、加重剂、盐、有机酸、稳定剂和分散剂等，能够制备出密度为1.01g/cm³～1.70g/cm³的冲洗液，适用温度范围为40℃～125℃。该固井冲洗液体系具有非常突出的快速、高效地清除钻井液及滤饼，有助于提高固井二界面胶结质量的优点，其它各项性能指标都完全满足现场固井要求，具有现场施工简单和显著提高固井质量的优势。

为实现上述发明目的，本申请的高效固井冲洗液系，按照质量份数其组成为：

清水                         100份；

纤维材料                     0.2～0.8份；

氧化剂物质                   1.6～8.0份；