[发明专利]适用于固井前水基钻井液滤饼清除的工作液体系

说明书

技术领域

本发明涉及石油天然气勘探开发过程中一种适用于固井前水基钻井液滤饼清除的工作液体系。

背景技术

油气井钻井过程中，钻井液在压差作用下发生滤失，固相颗粒在井壁堆积形成滤饼。钻井液滤饼是减少钻井液对储层损害、保持井壁稳定和井眼质量的重要因素。但由于钻井液滤饼自身不具备固结能力，强度低，固井注水泥后，滤饼成为水泥环与井壁间的薄弱层，后期可能形成窜流通道，导致地层流体(油、气、水)发生窜流。因此，在固井前的循环洗井和固井顶替过程中，希望尽可能清除井壁滤饼，提高水泥环与井壁的胶结质量。

目前，钻井液滤饼化学清除技术在国内外已有许多研究和应用报道。2003年王富华等人开发出了消除钻井液固相的处理液，该处理液以强氧化剂和酸为主(王富华，任中启.用于消除钻井过程固相损害的氧化方法研究[J].石油钻探技术，2003,31(6):36-38)；2005年，岳前升等人开发出用于水平井裸眼完井条件下的油基钻井液滤饼清除液，该清除液为一种水包油乳状液，含混合酸、清洗渗透剂、粘土稳定剂、缓蚀剂、乳化剂、防垢剂、密度调节剂等，该处理液要求钻井液采用石灰石加重(岳前升，向兴金，舒福昌.水平井裸眼完井条件下的油基钻井液滤饼解除技术[J].钻井液与完井液，2005,22(3):32-33)。2007年，Etel Kameda等人提出采用α淀粉酶作为滤饼清除剂，用于清除聚合物钻井液滤饼(Etel Kameda,C.de Queiroz Neto,Marta A.P.Langone,Maria Alice Z.Coelho.Removal of polymeric filter cake in petroleum wells:A study of commercial amylase stability[J].Journal of Petroleum Science and Engineering,2007,59:263-270)；2012年，S.M.Elkatatny等人提出采用乙醇酸作为滤饼清除剂清除含Mn₃O₄的钻井液滤饼，降低钻井液滤饼对储层产生的损害(S.M.Elkatatny,A.Al Moajil,and H.A.Nasr-El-Din.Evaluation of a New Environmentally Friendly Treatment to Remove Mn3O4Filter Cake[C].SPE 156451,prepared for presentation at the IADC/SPE Asia Pacific Drilling Technology Conference and Exhibition,2012)。此外，一种滤饼清除液(CN200410018675)，该清除液由盐酸、氢氟酸、渗透剂、溶解沥青类降滤失剂的溶剂、黏土稳定剂、缓蚀剂、氯化钾和水溶液组成，用于清除筛管完井中筛管缝隙中的滤饼；高固相钻井液滤饼解除处理液(CN101597488)，该处理液包括清洗破胶液、溶蚀破胶液和后清洗液，主要以酸、有机溶剂、表面活性剂、氯化钾和水等组成；滤饼清洗液及其制备方法(CN104277805A)，该清洗液由白油、水溶液、表面活性剂、乳化剂、润湿剂组成。

以上解除钻井液滤饼的有效方法，仍存在不足和需进一步完善之处：

(1)大多针对采用筛管或裸眼完井井眼的钻井液滤饼解除，使用时将解除液注入井筒内浸泡数小时至一天，清除耗时长；

(2)基本以酸液作为钻井液固相清除的主剂，固井时，水泥浆为碱性，pH值12-14，若采用酸性处理液处理后，套管和井壁呈酸性，极其不利于水泥浆的凝结，对界面胶结质量产生负面影响；

(3)水基钻井液最常用的加重剂以BaSO₄为主，储层钻井时加入部分CaCO₃，酸性清除液体系尚能有效溶蚀CaCO₃，但在碱性条件下，尚未发现能有效清除以BaSO₄、CaCO₃为加重剂滤饼的清除液体系；

(4)尽管现有酸性清除液体系中加入缓蚀剂，但酸性处理液条件下，套管(筛管)腐蚀程度和腐蚀速率高于碱性条件。

发明内容

本发明的目的在于提供适用于固井前水基钻井液滤饼清除的工作液体系，该工作液结合固井作业特点，可缩短施工时间，反应速度更快，达到清除滤饼和提高固井二界面胶结强度的目的，具有广阔的市场前景。

为达到以上技术目的，本发明提供以下技术方案。