[发明专利]一种无固相完井液、制备方法及其应用

说明书

本申请提供了一种无固相完井液、制备方法及其应用。所述无固相完井液包括加重剂、pH稳定剂、缓蚀剂、除氧剂和水。本申请的完井液能够应用于超高温、超高压、超深井的酸性(例如CO₂)气田开发。并且其能够在大量酸性气体渗入环境下仍然具有高温稳定性、低腐蚀性、储层伤害小和高比重等特性。

技术领域

本申请提供了一种无固相完井液、制备方法及其应用，特别是无固相完井液在超高温和超高压酸性气田中的应用。

背景技术

磷酸盐、甲酸盐完井液具有高比重、低成本等优势，但在高温下磷酸盐中的磷元素由于价态不稳定容易发生氧化还原反应，并最终诱发油套管开裂失效。而甲酸盐在超高温、超高压、超深井的开发过程中，油管内CO₂-H₂S等酸性介质容易渗入到油套环空致使完井液酸化和甲酸盐大量高温分解，进而导致油套管发生腐蚀和开裂。

发明内容

本申请之一提供了一种无固相完井液，其包括加重剂、pH稳定剂、缓蚀剂、除氧剂和水。

在一个具体实施方式中，所述加重剂包括溴化钠，或溴化钠与氯化钠和/或氯化钾的混合物。例如溴化钠与氯化钠的混合物，或者溴化钠与氯化钾的混合物。

在一个具体实施方式中，所述pH稳定剂包括碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，和/或碳酸钾和碳酸氢钾的混合物。

在一个具体实施方式中，所述缓蚀剂包括改性咪唑啉耐高温缓蚀剂。

在一个具体实施方式中，所述除氧剂包括亚硫酸钠和/或二甲基酮肟。

在一个具体实施方式中，以所述完井液为100wt％计，加重剂的含量为33wt％至50wt％、pH稳定剂的含量为1.97wt％至2wt％、缓蚀剂的含量为0.32wt％至0.38wt％、除氧剂的含量为0.007wt％至0.01wt％和余量的水。

在一个具体实施方式中，以所述完井液为100wt％计，氯化钠的含量为1wt％至16wt％，溴化钠的含量为16wt％至49wt％。

在一个具体实施方式中，以所述完井液为100wt％计，碳酸钠的含量为0.98wt％至1wt％，碳酸氢钠的含量为0.98wt％至1wt％。

本申请之二提供了根据本申请之一中任意一项所述的完井液的制备方法，其包括如下步骤：

1)将所述加重剂溶于水中至完全溶解，得到第一溶液；

2)向所述第一溶液中加入pH稳定剂和缓蚀剂至完全溶解，得到第二溶液；

3)在使用前1至2小时的时候，向所述第二溶液中加入除氧剂至完全溶解，得到所述完井液。

本申请之三提供了根据本申请之一中任意一项所述的完井液或根据本申请之二所述的制备方法制得的所述完井液在超高温和超高压酸性气田中的应用，其中所述超高温至少为150℃的温度，所述超高压至少为80MPa的压力。

在一个具体实施方式中，所述述超高温的温度范围为150℃至210℃；所述超高压的压力范围为80MPa至100MPa。

优选地，在一个具体实施方式中，所述酸性气田的pH的范围为3至7。

本申请中的各组分含量允许存在一定范围的误差。

本申请的有益效果：

本申请的完井液能够应用于超高温、超高压、超深井的酸性(例如CO₂)气田开发。并且其能够在大量酸性气体渗入环境下仍然具有高温稳定性、低腐蚀性、储层伤害小和高比重等特性。具体地，其使得P110S钢在210℃和饱和CO₂酸性气体渗入环境下，腐蚀速率降低为0.050mm/a，有效保护了油套环空。此外，其配制方法简单，可满足现场现配现用。