CN102040991B - 一种低固相钻井液滤饼解除体系 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低固相钻井液滤饼解除体系；由清洗破胶工作液、溶蚀破胶工作液和后清洗工作液组成，将二甲苯、石油醚、HLB值5和HLB值13的壬基酚聚氧乙烯醚、8-10醇聚氧乙烯醚按重量比56∶25∶7∶7∶5混合，再按清水、过硫酸铵、氯化钾、碳酸钠、地层清洗剂的重量比78.5∶3∶2∶12.5∶4配制清洗破胶工作液；按清水、工业醋酸、工业盐酸、工业氢氟酸、缓蚀剂SA1-3、柠檬酸铵的重量比56∶5∶31∶5.5∶2∶0.5配制溶蚀破胶工作液；按清水、氯化钾、地层清洗剂的重量比94∶2∶4配制后清洗工作液；本发明破胶率和溶蚀率高，清洗效果好，防膨效果好，助排能力强，腐蚀率低，药剂成本更低。
Description
技术领域
本发明涉及一种目的层采用低固相钻井液钻井、筛管或裸眼完井的水平井在完井过程用于清除钻井液滤饼对近井地带堵塞的处理液体系
背景技术
在采用筛管或裸眼完井的水平井完井过程中，消除油层损害的常规方法是使用酸来溶解钻井液滤饼中的酸溶性加重材料和/或暂堵颗粒和用氧化破解体系来使聚合物分子量变小，失去桥连和附着作用，从而将致密、坚韧的滤饼变为松散、破碎结构，使滤饼及固相易于被流体返排出来，从而解除钻井液滤饼对近井地带的堵塞，恢复地层产能。这些技术是解除采用筛管或裸眼完井的水平井近井地带的钻井液滤饼堵塞的有效方法。但仍存在一些不足和仍需进一步完善或提高的地方：
①对原油清洗效果欠佳。钻井液中经常会混入原油来提高润滑性能，原油的附着性强，因此钻井液滤饼中会含有一定量的原油，同时筛管壁上也会附着原油，降低其泄流效果。
②破胶性能还不是很理想，需要改进。特别是在破胶过程中，大部分破胶剂与聚合物都产生絮状物、沉淀，易造成二次伤害。
③对钻井液滤饼的溶蚀率还需提高。现有体系最高23％，最低3％，有机正电胶钻井液滤饼中粘土含量高，固相溶蚀率差，滤饼就不易解除。
④还需加快反应速度。有的处理体系对聚合物破胶需要8～10h，有的酸液采用隐形酸，在短时间内产生的酸较少，影响对固相的溶蚀作用。
⑤有的处理程序过于复杂，增加了施工难度和工期。
⑥一种滤饼解除体系均应用于多种钻井液体系，主体效果不突出，针对性不强，同时易造成成本浪费。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有钻井液滤饼解除体系的上述不足，针对低固相钻井液(粘土含量＜5％)滤饼的组成，开发一种低固相钻井液滤饼解除体系，应用于目的层采用低固相钻井液钻井、筛管或裸眼完井的水平井钻井液滤饼解除处理，其清洗、破胶和溶蚀效果更好，反应速度更快，可以缩短施工时间，同时施工程序更加简单，药剂成本更低。
通过多种处理剂的优选、复配，开发出了低固相钻井液滤饼解除体系的三种处理液，即清洗破胶工作液、溶蚀破胶工作液和后清洗工作液。清洗破胶工作液由清洗剂、破胶剂和防膨剂组成，用于清洗滤饼和筛管壁上的原油和有机类附着物；溶蚀破胶工作液由酸液、缓蚀剂、表面活性剂、防膨剂和铁离子稳定剂组成，用于溶解钻井液滤饼中的粘土、钻屑和暂堵颗粒等；后清洗工作液由清洗剂和防膨剂组成，用于替出工作液和滤饼解除后的残余物。
(1)清洗破胶工作液的配制：
①地层清洗剂的配制
将二甲苯、石油醚、壬基酚聚氧乙烯醚(HLB值为5，代号OP-4)、壬基酚聚氧乙烯醚(HLB值为13，代号OP-10)、8-10醇聚氧乙烯醚(代号JFC)按重量比56∶25∶7∶7∶5的比例混合均匀。
②清洗破胶工作液的配制
按清水、过硫酸铵、氯化钾、碳酸钠、地层清洗剂的重量比为78.5∶3∶2∶12.5∶4向清水中加入过硫酸铵(NH4)2S2O8、氯化钾KCl和碳酸钠Na2CO3，搅拌使其充分溶解后再加入地层清洗剂，充分搅拌成乳白色均匀液体，即配制成清洗破胶工作液。
(2)溶蚀破胶工作液的配制
按清水、工业醋酸、工业盐酸、工业氢氟酸、缓蚀剂SA1-3、柠檬酸铵的重量比为56∶5∶31∶5.5∶2∶0.5向清水中加入工业醋酸，搅拌均匀，再加入工业盐酸，搅拌均匀后加入工业磷酸，再搅拌均匀后加入氢氟酸，搅拌均匀后再加入缓蚀剂SA1-3，搅拌均匀后再加入柠檬酸铵，即配制成溶蚀破胶工作液。
缓蚀剂SA1-3是多种有机化合物的复配物，成都安实得石油科技开发有限公司有产品生产并销售。此缓蚀剂可以根据使用的地层温度用其他酸化缓蚀剂产品代替，只要与溶蚀破胶工作液中的其它添加剂配伍并在使用的地层温度下，溶蚀破胶液的腐蚀速率满足用户要求即可，比如山东省淄博市桓台县双锋助剂厂生产并销售的HW-10S酸化缓蚀剂或西安万德化工有限公司生产并销售的WD22-301型酸化缓蚀剂。
(3)后清洗工作液的配制
按清水、氯化钾、地层清洗剂的重量比为94∶2∶4向清水中加入氯化钾，搅拌使其充分溶解后再加入地层清洗剂，充分搅拌成乳白色均匀液体，即配制成后清洗工作液。
所开发的低固相钻井液滤饼解除体系具有以下特点和效果：
1、清洗破胶工作液外观为乳白色液体；溶蚀破胶工作液外观为棕红色液体；后清洗工作液外观为乳白色液体。
2、对原油的清洗率达96％，对有机正电胶的清洗率为93％。
3、对改性淀粉的破胶率为62％，对流型调节剂的破胶率为98％，对大钾的破胶率为86％。
4、对聚合物钻井液滤饼的溶蚀率为60％。
5、60℃动态腐蚀速率为0.3595g/m2.h，90℃动态腐蚀速率为2.2773g/m2.h。
6、防膨率为96％。
7、界面张力为1.5mN/m。
8、铁离子稳定能力为15mg/mL。
9、药剂成本平均降低15％。
具体实施方式
实施例1：
(1)配制清洗破胶液500g
①首先配制地层清洗剂(A)，将11g二甲苯、5g石油醚、1.5g壬基酚聚氧乙烯醚(HLB值为5，型号OP-4)、1.5g壬基酚聚氧乙烯醚(HLB值为13，型号OP-10)和1g 8-10醇聚氧乙烯醚混合搅拌均匀，即配制成地层清洗剂(A)。
②配制清洗破胶液
在445g清水中分别加入15g过硫酸铵、10g氯化钾、10g碳酸钠，搅拌使其充分溶解后再加入制备好的地层清洗剂(A)，充分搅拌成乳白色均匀液体，即配制成清洗破胶液500g。
(2)配制溶蚀破胶液500g
向347.5g清水中加入25g工业醋酸，搅拌均匀后加入155g工业盐酸(盐酸浓度36％)，搅拌均匀后加入27.5g工业氢氟酸(氢氟酸浓度40％)，，搅拌均匀后再加入10g缓蚀剂SA1-3，搅拌均匀后再加入2.5g柠檬酸铵，搅拌均匀即配制成溶蚀破胶液500g。
(3)配制后清洗液500g
①首先配制地层清洗剂(B)，将11g二甲苯、5g石油醚、1.5g壬基酚聚氧乙烯醚(HLB值为5，型号OP-4)、1.5g壬基酚聚氧乙烯醚(HLB值为13，型号OP-10)和1g 8-10醇聚氧乙烯醚混合搅拌均匀，即配制成地层清洗剂(B)。
②配制后清洗液
向470g清水中加入10g氯化钾，搅拌使其充分溶解后再加入20g地层清洗剂(B)，充分搅拌成乳白色均匀液体，即配制成后清洗液。
实施例2：
(1)配制清洗破胶液30t
①首先配制地层清洗剂(A)，将672kg二甲苯、300kg石油醚、84kg壬基酚聚氧乙烯醚(HLB值为5，型号OP-4)、84kg壬基酚聚氧乙烯醚(HLB值为13，型号OP-10)和60kg8-10醇聚氧乙烯醚混合搅拌均匀，即配制成地层清洗剂(A)。
②配制清洗破胶液
在23550kg清水中分别加入900kg过硫酸铵、600kg氯化钾、3750kg碳酸钠，搅拌使其充分溶解后再加入制备好的地层清洗剂(A)，充分搅拌成乳白色均匀液体，即配制成清洗破胶液30t。
(2)配制溶蚀破胶液30t
向16800kg清水中加入1500kg工业醋酸，搅拌均匀后加入9300kg工业盐酸(盐酸浓度36％)，搅拌均匀后加入1650kg工业氢氟酸(氢氟酸浓度40％)，搅拌均匀后再加入600kg缓蚀剂SA1-3，搅拌均匀后再加入150kg柠檬酸铵，搅拌均匀即配制成溶蚀破胶液30t。
(3)配制后清洗液30t
①首先配制地层清洗剂(B)，将672kg二甲苯、300kg石油醚、84kg壬基酚聚氧乙烯醚(HLB值为5，型号OP-4)、84kg壬基酚聚氧乙烯醚(HLB值为13，型号OP-10)和60kg 8-10醇聚氧乙烯醚混合搅拌均匀，即配制成地层清洗剂(B)。
②配制后清洗液
向28200kg清水中加入600kg氯化钾，搅拌使其充分溶解后再加入地层清洗剂(B)，充分搅拌成乳白色均匀液体，即配制成后清洗液。
实施例3：
(1)配制清洗破胶液10t
①首先配制地层清洗剂(A)，将224kg二甲苯、100kg石油醚、28kg壬基酚聚氧乙烯醚(HLB值为5，型号OP-4)、28kg壬基酚聚氧乙烯醚(HLB值为13，型号OP-10)和20kg 8-10醇聚氧乙烯醚混合搅拌均匀，即配制成地层清洗剂(A)。
②配制清洗破胶液
在7850kg清水中分别加入300kg过硫酸铵、200kg氯化钾、1250kg碳酸钠，搅拌使其充分溶解后再加入制备好的地层清洗剂(A)，充分搅拌成乳白色均匀液体，即配制成清洗破胶液10t。
(2)配制溶蚀破胶液10t
向5600kg清水中加入500kg工业醋酸，搅拌均匀后加入3100kg工业盐酸(盐酸浓度36％)，搅拌均匀后加入550kg工业氢氟酸(氢氟酸浓度40％)，搅拌均匀后再加入200kg缓蚀剂SA1-3，搅拌均匀后再加入50kg柠檬酸铵，搅拌均匀即配制成溶蚀破胶液10t。
(3)配制后清洗液10t
①首先配制地层清洗剂(B)，将224kg二甲苯、100kg石油醚、28kg壬基酚聚氧乙烯醚(HLB值为5，型号OP-4)、28kg壬基酚聚氧乙烯醚(HLB值为13，型号OP-10)和20kg 8-10醇聚氧乙烯醚混合搅拌均匀，即配制成地层清洗剂(B)。
②配制后清洗液
向9400kg清水中加入200kg氯化钾，搅拌使其充分溶解后再加入地层清洗剂(B)，充分搅拌成乳白色均匀液体，即配制成后清洗液10t。
Claims (1)
1.一种低固相钻井液滤饼解除体系，其特征在于：
低固相钻井液滤饼解除体系由清洗破胶工作液、溶蚀破胶工作液和后清洗工作液组成：
（1）清洗破胶工作液的配制：
①地层清洗剂的配制
将二甲苯、石油醚、HLB值为5的壬基酚聚氧乙烯醚、HLB值为13的壬基酚聚氧乙烯醚、C8-10醇聚氧乙烯醚按重量比56：25：7：7：5的比例混合均匀；
②清洗破胶工作液的配制
按清水、过硫酸铵、氯化钾、碳酸钠、地层清洗剂的重量比为78.5：3：2：12.5：4向清水中加入过硫酸铵、氯化钾和碳酸钠，搅拌使其充分溶解后再加入地层清洗剂，充分搅拌成乳白色均匀液体，配制成清洗破胶工作液；
（2）溶蚀破胶工作液的配制
按清水、工业醋酸、工业盐酸、工业氢氟酸、缓蚀剂SA1-3、柠檬酸铵的重量比为56：5：31：5.5：2：0.5向清水中加入工业醋酸，搅拌均匀，再加入工业盐酸，搅拌均匀后加入工业磷酸，再搅拌均匀后加入氢氟酸，搅拌均匀后再加入缓蚀剂SA1-3，搅拌均匀后再加入柠檬酸铵，配制成溶蚀破胶工作液；
（3）后清洗工作液的配制
按清水、氯化钾、地层清洗剂的重量比为94：2：4向清水中加入氯化钾，搅拌使其充分溶解后再加入地层清洗剂，充分搅拌成乳白色均匀液体，配制成后清洗工作液。
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