CN110862810B - 一种高效洗井液用清洗剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效洗井液用清洗剂及其制备方法，所述清洗剂包括质量百分比如下的各组分：分散剂1％～15％、表面活性剂1％～50％、渗透剂3％～34％、絮凝剂0.5％～2％，余量为水。所述制备方法包括以下步骤：将所述分散剂、表面活性剂、渗透剂以及絮凝剂根据配比依次加入到反应釜中，在搅拌条件下根据配比加入水，然后缓慢升温到50～120℃，继续搅拌30～60min后停止加热；边冷却边搅拌，待冷却至室温，得到所述高效洗井液用清洗剂。本发明能够高效去除套管壁上杂质，防止对后续作业使用的液体和设备造成污染或损害，影响后续固井、通井、测井、酸化压裂等作业的效果。
Description
技术领域
本发明涉及提高原油采收率技术中的油田化学技术领域，特别涉及一种高效洗井液用清洗剂及其制备方法。
背景技术
目前，随着油田开发的不断发展，新投入的开发区块斜井增多，钻井结束后，会有一定量的油泥残留于井筒内的套管壁上，为了便于后续作业的正常进行，必须要将套管壁上残留的油泥清洗干净。采用简单的热洗无法将油管上的杂质从管壁上剥离，这就需要配制有效的洗井液泵送至井筒内进行循环洗井。洗井是指由于工程需要，在修井作业过程中，将洗井介质由泵注设备经井筒或钻杆注入，把井筒内的物质(液相、固相、气相)携带至地面，从而改变井筒内的介质性质达到作业要求的过程。
目前洗井液种类虽多，对油基泥浆等也有一定的冲洗效果，但还存在一定的局限性，无法满足固井质量的要求，不仅会影响到下一步的射孔、压裂、试油，还会影响到勘探录取资料的准确性和精度，而且直接影响着油田的长远规划开发与生产，所以研制一种安全有效的洗井液十分必要。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种高效洗井液用清洗剂及其制备方法，能够高效去除套管壁上杂质，防止对后续作业使用的液体和设备造成污染或损害，影响后续固井、通井、测井、酸化压裂等作业的效果。
本发明的技术方案如下：
一方面，提供一种高效洗井液用清洗剂，包括质量百分比如下的各组分：分散剂1％～15％、表面活性剂1％～50％、渗透剂3％～34％、絮凝剂0.5％～2％，余量为水。
作为优选，所述分散剂为硅酸钠和碳酸钠中的一种或两种混合物，当所述分散剂为混合物时，其中所述硅酸钠的质量百分比为5％～10％，所述碳酸钠的质量百分比为1％～5％。
作为优选，所述表面活性剂为聚乙二醇辛基苯基醚、十二烷基硫酸钠、NP-10、SOPE-30中的一种或多种混合物，其中所述聚乙二醇辛基苯基醚的质量百分比为1％～10％，所述十二烷基硫酸钠的质量百分比为5％～15％，所述NP-10的质量百分比为3％～15％，所述SOPE-30的质量百分比为3％～10％。
作为优选，所述渗透剂为JFC-2、脂肪醇聚氧乙烯醚9醚MOA-9、快速渗透剂T中的一种或多种混合物，其中所述JFC-2的质量百分比为5％～12％，所述脂肪醇聚氧乙烯醚9醚MOA-9的质量百分比为3％～10％，所述快速渗透剂T的质量百分比为5％～12％。
作为优选，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺和聚合氯化铝中的一种或两种混合物，其中所述聚丙烯酰胺的质量百分比为0.5％～1％，所述聚合氯化铝的质量百分比为0.5％～1％。
另一方面，还提供一种上述任意一项高效洗井液用清洗剂的制备方法，包括以下步骤：
将所述分散剂、表面活性剂、渗透剂以及絮凝剂根据配比依次加入到反应釜中，在搅拌条件下根据配比加入水，然后升温到50～120℃，继续搅拌30～60min后停止加热；
边冷却边搅拌，待冷却至室温，得到所述高效洗井液用清洗剂。
作为优选，升温时的升温速率小于2℃/min。
作为优选，所述反应釜的反应压力控制在-0.05～0.20Mpa范围内。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明一方面具有良好的抗温性，不论是在室温条件还是在60～200℃的高温条件下，本发明均能使油泥极好的分散，高效去除套管壁上杂质，防止对后续作业使用的液体和设备造成污染或损害，影响后续固井、通井、测井、酸化压裂等作业的效果。而且本发明还能降低油管胶质、沥青和石蜡的吸附能力。另一方面，本发明还能平衡地层侧压力，保护井壁，防止地层坍塌；停止循环时，悬浮岩屑及加重材料，降低岩屑的沉降速度，避免沉砂卡钻；对钻具及套管产生浮力，减轻井架负荷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为试验5中待清洗油泥照片；
图2为试验5中本发明洗井液用清洗剂在室温条件下清洗油泥的照片；
图3为试验5中本发明洗井液用清洗剂在60℃条件下清洗油泥的照片；
图4为试验5中对比清洗剂在室温条件下清洗油泥的照片；
图5为试验5中对比清洗剂在87.8℃条件下清洗油泥的照片。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互结合。
一方面，本发明提供一种高效洗井液用清洗剂，包括质量百分比如下的各组分：分散剂1％～15％、表面活性剂1％～50％、渗透剂3％～34％、絮凝剂0.5％～2％，余量为水。
在一个具体的实施例中，所述分散剂为硅酸钠和碳酸钠中的一种或两种混合物，当所述分散剂为混合物时，其中所述硅酸钠的质量百分比为5％～10％，所述碳酸钠的质量百分比为1％～5％。
在一个具体的实施例中，所述表面活性剂为聚乙二醇辛基苯基醚、十二烷基硫酸钠、NP-10、SOPE-30中的一种或多种混合物，其中所述聚乙二醇辛基苯基醚的质量百分比为1％～10％，所述十二烷基硫酸钠的质量百分比为5％～15％，所述NP-10的质量百分比为3％～15％，所述SOPE-30的质量百分比为3％～10％。
在一个具体的实施例中，所述渗透剂为JFC-2、脂肪醇聚氧乙烯醚9醚MOA-9、快速渗透剂T中的一种或多种混合物，其中所述JFC-2的质量百分比为5％～12％，所述脂肪醇聚氧乙烯醚9醚MOA-9的质量百分比为3％～10％，所述快速渗透剂T的质量百分比为5％～12％。
在一个具体的实施例中，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺和聚合氯化铝中的一种或两种混合物，其中所述聚丙烯酰胺的质量百分比为0.5％～1％，所述聚合氯化铝的质量百分比为0.5％～1％。
另一方面，本发明还提供一种上述任意一项高效洗井液用清洗剂的制备方法，包括以下步骤：
将所述分散剂、表面活性剂、渗透剂以及絮凝剂根据配比依次加入到反应釜中，在搅拌条件下根据配比加入水，然后升温到50～120℃，继续搅拌30～60min后停止加热；
边冷却边搅拌，待冷却至室温，得到所述高效洗井液用清洗剂。
在一个具体的实施例中，升温时的升温速率小于2℃/min，所述反应釜的反应压力控制在-0.05～0.20Mpa范围内。
实施例1
将2％的碳酸钠、6％的聚乙二醇辛基苯基醚、5％的表面活性剂NP-10、10％的渗透剂JFC-2、5％的快速渗透剂T、0.5％的聚丙烯酰胺按比例依次加入具有搅拌、加热及冷却功能的反应釜，在不断的搅拌下加入71.5％的水，缓慢升温到50～120℃，继续搅拌30min后，停止加热。边冷却边搅拌，冷却至室温，得到本发明所述的高效洗井液用清洗剂。
实施例2
将5％的碳酸钠、10％的十二烷基硫酸钠、10％的渗透剂JFC-2、0.6％的聚丙烯酰胺依次按比例加入具有搅拌、加热及冷却功能的反应釜，在不断的搅拌下加入74.4％的水，缓慢升温到50～120℃，继续搅拌30min后，停止加热。边冷却边搅拌，冷却至室温，得到本发明所述的高效洗井液用清洗剂。
实施例3
将6％的硅酸钠、10％的十二烷基硫酸钠、3％的NP-10、10％的脂肪醇聚氧乙烯醚9醚MOA-9、0.6％的聚合氯化铝依次按比例加入具有搅拌、加热及冷却功能的反应釜，在不断的搅拌下加入70.4％的水，缓慢升温到50～120℃，继续搅拌30min后，停止加热。边冷却边搅拌，冷却至室温，得到本发明所述的高效洗井液用清洗剂。
实施例4
将6％的硅酸钠、5％的聚乙二醇辛基苯基醚、5％的十二烷基硫酸钠、10％的渗透剂JFC-2、0.5％的聚合氯化铝依次按比例加入具有搅拌、加热及冷却功能的反应釜，在不断的搅拌下加入73.5％的水，缓慢升温到50～120℃，继续搅拌30min后，停止加热。边冷却边搅拌，冷却至室温，得到本发明所述的高效洗井液用清洗剂。
实施例5
将8％的硅酸钠、10％的十二烷基硫酸钠、5％的SOPE-30、5％的JFC-2、5％的脂肪醇聚氧乙烯醚9醚MOA-9、0.8％的聚合氯化铝依次按比例加入具有搅拌、加热及冷却功能的反应釜，在不断的搅拌下加入66.2％的水，缓慢升温到50～120℃，继续搅拌30min后，停止加热。边冷却边搅拌，冷却至室温，得到本发明所述的高效洗井液用清洗剂。
将实施例1～5制备的洗井液用清洗剂配制成样品浓度为1％的水溶液后，进行以下性能评价试验，在实际施工现场使用时可配置成0.5％～5％的水溶液，具体用量可根据实际情况进行调整。
试验1
按行业标准SY/T5971-2016中的防膨率测定方法对本发明实施例1-5所得的高效洗井液用清洗剂进行防膨率的测定，测定结果如表1所示：
表1防膨率的测定结果
| 清洗剂 | 防膨率(％) |
| 实施例1 | 84 |
| 实施例2 | 81 |
| 实施例3 | 86 |
| 实施例4 | 82 |
| 实施例5 | 88 |
通过从表1的数据可以看出，按照本发明的实施例1-5制备的洗井液用清洗剂防膨率在81％以上，说明了本发明所述洗井液用清洗剂可以有效的防止井壁或井间水敏性粘土的水化膨胀和分散转移，其中实施3和5的防膨率在86％以上，比实施例1、2、4的防膨率高。
试验2
按行业标准SY/T5370-2018中的表面及界面张力测定方法对本发明实施例1-5所得的高效洗井液用清洗剂进行油水界面张力的测定，测定结果如表2所示：
表2油水界面张力的测定结果
| 清洗剂 | 油水界面张力mN/m |
| 实施例1 | 2.3×10<sup>-4</sup> |
| 实施例2 | 3.8×10<sup>-4</sup> |
| 实施例3 | 1.5×10<sup>-4</sup> |
| 实施例4 | 3.0×10<sup>-4</sup> |
| 实施例5 | 1.2×10<sup>-4</sup> |
| 无 | 3.0×10<sup>-3</sup> |
通过从表2的数据可以看出，按照实施例1、实施例3和实施例5制备的洗井液用清洗剂的界面张力比按照实施例2和实施例4制备的界面张力小，由于表面活性剂的存在会改变水的界面张力，本发明所述实施例中使用的表面活性剂降低了水的界面张力，从而使得原油乳化程度增加，更易清洗，同时可以减少水锁伤害。
试验3
按行业标准SY/T0026-1999中的水腐蚀性测试方法-石油及油田化学剂检验标准中的静态暴露法对本发明实施例1-5所得的高效洗井液用清洗剂进行防腐率的测定，测定结果如表3所示：
表3防腐率的测定结果
| 清洗剂 | 防腐率(％) |
| 实施例1 | 87 |
| 实施例2 | 85 |
| 实施例3 | 90 |
| 实施例4 | 86 |
| 实施例5 | 92 |
通过表3的数据可以看出，按本发明实施例1-5制备的洗井液用清洗剂防腐率都在85％以上，说明本发明所述洗井液用清洗剂可以有效防止井下金属设备的腐蚀。
试验4
在室温和60℃条件下分别将本发明实施例1-5中所述洗井液用清洗剂与不同现场的地层水混合，上述混合溶液澄清透明且几乎无沉淀生成，说明本发明所述洗井液用清洗剂与地层水的配伍性佳。
试验5
如图1-5所示，采用实施例3制备得到的洗井液用清洗剂，以及市面上销量较大的巴斯夫公司的DISPLUS39L清洗剂作为对比清洗剂，对同一处采集的相同重量的油泥在室温和高温条件下进行清洗处理，其中，对比清洗剂采用该产品产品说明书中使用的2gpb浓度进行试验。
使用本发明的洗井液用清洗剂配制的洗井液分散效果好，在室温条件下油泥清洗效果明显，加热至60℃、100℃、200℃后清洗效果仍然明显，清洗过程中底层有砂砾析出，上层为油水混合层。本发明具有良好的抗温性，能在60～200℃的高温条件下高效地去除套管壁上油泥；另外在室温条件下也能高效地去除套管壁上油泥，使用温度范围广，能够在不同阶段不同地层深度使用，增大本发明的适用范围，提高本发明的实用价值。
使用对比清洗剂DISPLUS39L配制的洗井液分散效果较本发明的分散效果要差，在室温条件下无法将油从油泥中清洗出来，液相透明，加热至60℃后无明显清洗效果，用量增加50％仍然无明显清洗效果，加热至产品说明书中87.8℃时仍无明显清洗效果。分析其原因是因为对比产品产品说明书中试验的油泥为12ppg油田柴油基泥浆，远小于本试验中采用的油泥重量，因此在产品说明书中清洗效果较好的对比清洗剂在本试验中清洗效果不好且远差于本发明的清洗剂的清洗效果。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种高效洗井液用清洗剂，其特征在于，包括质量百分比如下的各组分：分散剂1%~15%、表面活性剂1%~50%、渗透剂3%~34%、絮凝剂0.5%~2%，余量为水；
所述分散剂为硅酸钠和碳酸钠中的一种或两种混合物；
所述表面活性剂为聚乙二醇辛基苯基醚、十二烷基硫酸钠、NP-10、SOPE-30中的一种或多种混合物；
所述渗透剂为JFC-2、MOA-9、快速渗透剂T中的一种或多种混合物；
所述絮凝剂为聚丙烯酰胺和聚合氯化铝中的一种或两种混合物。
2.根据权利要求1所述的高效洗井液用清洗剂，其特征在于，所述硅酸钠的质量百分比为5%~10%，所述碳酸钠的质量百分比为1%~5%。
3.根据权利要求1所述的高效洗井液用清洗剂，其特征在于，所述聚乙二醇辛基苯基醚的质量百分比为1%~10%，所述十二烷基硫酸钠的质量百分比为5%~15%，所述NP-10的质量百分比为3%~15%，所述SOPE-30的质量百分比为3%~10%。
4.根据权利要求1所述的高效洗井液用清洗剂，其特征在于，所述JFC-2的质量百分比为5%~12%，所述MOA-9的质量百分比为3%~10%，所述快速渗透剂T的质量百分比为5%~12%。
5.根据权利要求1所述的高效洗井液用清洗剂，其特征在于，所述聚丙烯酰胺的质量百分比为0.5%~1%，所述聚合氯化铝的质量百分比为0.5%~1%。
6.一种如权利要求1-5中任意一项所述的高效洗井液用清洗剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将所述分散剂、表面活性剂、渗透剂以及絮凝剂根据配比依次加入到反应釜中，在搅拌条件下根据配比加入水，然后升温到50~120℃，继续搅拌30~60min后停止加热；
边冷却边搅拌，待冷却至室温，得到所述高效洗井液用清洗剂。
7.根据权利要求6所述的高效洗井液用清洗剂的制备方法，其特征在于，升温时的升温速率小于2℃/min。
8.根据权利要求6所述的高效洗井液用清洗剂的制备方法，其特征在于，所述反应釜的反应压力控制在-0.05~0.20Mpa范围内。
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