[发明专利]无固相无污染低伤害高密度完井液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种无固相无污染低伤害高密度完井液及其制备方法，该完井液包括以质量分数计的1～5％的氢氧化钾、5～10％的磷酸二氢钾、15～40％的磷酸一氢钾、1～5％的甲酸钾、10～30％的焦磷酸钾、5～12％的甲酸铯、0.2～0.8％的增粘剂、1～2％的降滤失剂和余量的水，以制成了密度为1.7～1.9g/cm³的高密度完井液，其水溶解性即使在低温、常温、高温状态下溶解性均呈现良好表现，可适用温度宽，真正实现了完井液中的无固相，同时该完井液具有在井下地层不产生化学沉淀和污垢，对储层污染小、伤害小，不会堵塞储层的有点；另外，该完井液制备方法简单，完全满足现场现用现配。

技术领域

本发明涉及环保完井液技术领域，特别涉及一种无固相无污染低伤害高密度完井液及其制备方法。

背景技术

在完井过程中，通常使用某些盐液体作为压井液(用于控制地层压力的液体)，修井液(保养生产井的液体)，它们都属于完井过程中的工作液。根据所需要的液体密度，来调整盐水溶液基液的密度。

通常情况下，对于较低的液体密度，使用氯化物或甲酸钠，对于较高的液体密度，使用溴化物或甲酸钾等。比如，如果地层所需要的密度仅为1.20g/cm³以下，则使用氯化钾或氯化钠；如果地层所需密度在1.30g/cm³左右，则使用甲酸钠；如果地层所需密度为1.40g/cm³左右，则使用氯化钙；如果地层所需密度为1.50g/cm³左右，则使用溴化钠；如果地层所需密度为1.60g/cm³以下，则使用甲酸钾或中密度的有机盐；如果地层所需密度高达1.80g/cm³左右，则使用溴化钙；如果地层所需密度高达2.0g/cm³左右，则使用溴化锌和溴化钙的混合物。

目前，低密度区间由于都是一价金属盐，所以对储层伤害和污染较小，因此现存问题比较小；而高密度区间存在问题较多，如使用钙盐配制完井液时，现场配液困难，尤其是在冬季，析出很多固相的颗粒沉淀，很难满足现配现用的施工要求，且由于溶解度较低导致了液体密度难达到要求；另外，二价钙盐、锌盐在井下地层中易结垢、沉淀，发生储层堵塞现象，对储层有污染；而溴化钠虽然可以达到密度为1.50g/cm³左右，但价格昂贵；甲酸钾的饱和溶液虽然能加重到接近1.60g/cm³的密度，它是通过1吨水加入3吨以上甲酸钾来实现的，加量大导致价格昂贵。综述上述问题，有必要研发一种无固相无污染对储层低伤害的高密度完井液来代替二价盐完井液和价格昂贵的有机盐完井液。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用多种一价钾盐复配形成的能够替代目前惯用的二价盐完井液和价格昂贵的有机盐完井液的无固相无污染低伤害高密度完井液。

本发明的另一目的是提供一种制备上述无固相无污染低伤害高密度完井液的制备方法。

为此，本发明技术方案如下：

一种无固相无污染低伤害高密度完井液，包括以质量分数计的1～5％的氢氧化钾、5～10％的磷酸二氢钾、15～40％的磷酸一氢钾、1～5％的甲酸钾、10～30％的焦磷酸钾、5～12％的甲酸铯、0.2～0.8％的增粘剂、1～2％的降滤失剂和余量的水。

其中，完井液的无机盐部分通过选用按一定比例混合的多种钾盐配制成在水中具有高溶解度和高密度的完井液。

所述增粘剂为黄原胶、田菁胶、瓜胶或香豆胶；其通过采用天然增稠剂以提高完井液的体系粘度。

所述降滤失剂为CMC-AMPS-AA交联共聚物；其中，聚合反应中，羧甲基纤维素盐(CMC)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和丙烯酸盐(AA)三个单体的投料质量比为(1～3):(5～15):(10～40)；具体地，该降滤失剂的配方和制备方法参见已公开专利CN201510227471.0中。