[发明专利]一种低腐蚀无固相高密度完井液及其制备方法

说明书

本发明涉及一种低腐蚀无固相高密度完井液。所述无固相高密度完井液包括下述质量份的组分：连续液相100份；密度调节剂150‑208份；抗高温缓蚀剂4.5～7.5份；除氧剂0.45～0.75份、抗高温高盐防水锁剂3.0～4.5份。本发明无固相高密度完井液具备密度高能力，可以满足高温高压地层的完井作业；所述高密度完井液无固相，能有效减少固相粒子对地层的伤害，保护储层；同时具有优良高温稳定性，避免了高温条件下降解造成的体系失稳，有效减少完井作业事故的发生，提高完井效率。

技术领域

本发明涉及一种低腐蚀无固相高密度完井液及其制备方法，属于石油勘探开发完井领域。

背景技术

深井一般的地层压力系数都比较高，在完井液过程中必须使用高密度完井液。

传统的无固相高密度完井液(密度高于1.60g/cm³)主要使用溴化锌、甲酸铯这样的可溶性盐。但是溴化锌成本高达几万元一吨，同时高温下对井下管材的腐蚀性非常强；甲酸铯成本及其昂贵，高达三十万元左右每吨。由于这些原因溴化锌、甲酸铯用作高密度无固相完井液受到了严重的限制。

传统的有固相高密度完井液(密度高于1.60g/cm³)采用重晶石、铁矿粉、锰矿粉进行密度调节。采用这些固相材料进行加重，必须配合性能优良的抗高温聚合物增粘剂来提高水相粘度，以便对固相材料起到很好的悬浮作用。由于油气井的井下温度较高，长时间的高温条件大大增加了聚合物降解的几率因此失去悬浮能力使固相材料发生沉降，从而导致井下事故的发生；同时细微的固相材料容易进入油气井的储层，导致储层伤害，影响油气井的产能。

为了避免溴化锌这样腐蚀性强、甲酸铯这样价格昂贵的盐类用作高密度无固相完井液(密度高于1.60g/cm³)的密度调节剂，避免有固相完井液修井液井下事故及储层伤害，需要提供一种无固相高密度完井液，在满足高温高压油气井完井的工程安全的同时，能大幅度地降低开采成本，提高油气田开发经济效益。

发明内容

本发明的目的是提供一种无固相高密度完井液，所述无固相高密度完井液主要用于高温高压油气藏的开发。

本发明所提供的无固相高密度完井液，由下述质量份的组分组成：

连续液相100份；密度调节剂150～208份；抗高温缓蚀剂4.5～7.5份；除氧剂0.45～0.75份；抗高温高盐防水锁剂3～4.5份。

上述的完井液中，所述连续液相为水；

所述密度调节剂为磷酸与氢氧化钾的缩合脱水产物与甲酸钾、醋酸钾和碳酸钾复配形成的可溶性复合盐；

所述磷酸与所述氢氧化钾反应后的体系经蒸发浓缩得到晶体，所述晶体经高温煅烧(如温度为400～500℃下煅烧1～2h)后与所述甲酸钾、所述醋酸钾、所述碳酸钾进行复配；

所述缩合脱水产物、所述甲酸钾、所述醋酸钾、所述碳酸钾的质量比为12～18：10～15：5～8：1，优选15：12：5：1；

所述抗高温缓蚀剂为含硫有机胺化合物与十二烷基硫脲基咪唑啉的复合物，两者的质量比为0.8～1.2：0.5～0.8，优选1：0.5～0.8或1：0.5；

所述含硫有机胺化合物为氨水、二硫化碳和水的反应产物，可按照下述方法进行制备：

氨水、二硫化碳与水在高温高压反应釜中混合，升温加压后进行反应Ⅰ；然后与盛装氢氧化钠水溶液的烧杯连通，然后进行蒸发；加热后继续反应Ⅱ即得；

所述氨水、所述二硫化碳与所述水的质量比可为45:50:25；

所述反应Ⅰ的条件如下：

温度为90～100℃，压力为0.5～0.8MPa，时间为12～20h；