[发明专利]一种完井液组合物及其应用

说明书

本发明提供了一种完井液组合物及其应用。所述完井液组合物包括加重剂、增效剂、缓蚀剂、脱氧剂、螯合剂和水；其中，所述加重剂包括卤化盐、硝酸盐、有机铜盐、有机锌盐、甲酸盐和乙酸盐。

技术领域

本发明提供了一种完井液组合物及其应用，特别是在用作射孔液、压井液、封隔液、堵漏液、环空保护液和无固体钻井液中的至少一种中的应用。

背景技术

完井液是完井工程中关键液体，是完井作业过程中井筒内工作液，其主要作用可包括：平衡地层压力、减少地层伤害、保护管柱、封隔井筒、完成作业措施。由于完井作业措施较多，如射孔、管柱测试、压井、堵漏、生产作业准备等等，因而也需要符合不同施工条件的完井液。另外，随着深部储层的发现，出现一大批超高温、超高压、超酸性介质油气井，如井底温度达到200℃，井底压力当量系数达到2.00，CO₂-H₂S等酸性介质含量接近饱和，这就要求完井液满足抗高温、高密度、低腐蚀性的特点。

目前，能够抗高温并且高密度的完井液总体成本非常高，常用的加重剂类型有无机盐类，如氯化钠、氯化钙和磷酸盐类等，有机盐类如甲酸盐等。单纯无机盐加重剂的加重效果有限，不能满足比重1.5g/cm³的要求。加入大量磷酸盐加重剂的完井液具有高比重、低成本的优势，但在高温下磷酸盐易发生氧化还原反应，并最终诱发油套管开裂失效。甲酸盐加重剂有甲酸钠、甲酸钾、甲酸铯等，配置的完井液具有低腐蚀性、高比重、对储层伤害小等特征，能有效保护油套管、平衡地层压力和保护储层。然而，在超深井的开发过程中，超高温高压条件下二氧化碳、硫化氢等酸性介质容易导致完井液酸化和甲酸盐大量分解，进而导致油套管发生腐蚀和开裂。因此，实现不同种类完井液间的回收再利用，可以显著降低钻完井工程项目成本，并且解决废弃完井液的环保问题，实现长期持续发展。

发明内容

本发明之一提供了一种完井液组合物，其包括加重剂、增效剂、缓蚀剂、脱氧剂、螯合剂和水；其中，所述加重剂包括卤化盐、硫酸盐、硝酸盐、有机铜盐、有机锌盐、甲酸盐和乙酸盐。其中的有机铜盐不包括甲酸铜和乙酸铜，有机锌盐也不包括甲酸锌和乙酸锌。例如，其为加重剂、增效剂、缓蚀剂、脱氧剂、螯合剂和水；其中，所述加重剂为卤化盐、硫酸盐、硝酸盐、有机铜盐、有机锌盐、甲酸盐和乙酸盐的混合物。

在一个具体实施方式中，所述卤化盐包括氯化铯和/或氯化钾。例如，卤化盐包括氯化铯和/或氯化钾。

在一个具体实施方式中，所述硫酸盐包括硫酸钾和/或硫酸钠。例如，所述硫酸盐为硫酸钾和/或硫酸钠。

在一个具体实施方式中，所述硝酸盐包括硝酸钾、硝酸钠、硝酸铯中的至少一种。例如，所述硝酸盐为硝酸钾、硝酸钠、硝酸铯中的至少一种。

在一个具体实施方式中，所述有机铜盐包括柠檬酸螯合铜。例如，所述有机铜盐为柠檬酸螯合铜。

在一个具体实施方式中，所述有机锌盐包括乙二胺四乙酸锌。例如，所述有机锌盐为乙二胺四乙酸锌。

在一个具体实施方式中，所述甲酸盐包括甲酸钾和/或甲酸钠。例如，所述甲酸盐为甲酸钾和/或甲酸钠。

在一个具体实施方式中，所述乙酸盐包括乙酸钾和/或乙酸钠。例如，所述乙酸盐为乙酸钾和/或乙酸钠。

在一个具体实施方式中，所述完井液组合物的密度在1至2.1g/cm³之间。

在一个具体实施方式中，所述完井液组合物的密度在1.65至1.8g/cm³之间

在一个具体实施方式中，卤化盐：硫酸盐：硝酸盐：有机铜盐、有机锌盐：甲酸盐：乙酸盐的质量比为0.5-98：0.5-10：0.1-0.5：0.1-0.5：0.5-95：0.5-8。