一种抗高温固井用隔离液及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种抗高温固井用隔离液及制造方法；由100重量份淡水、2～8重量份悬浮剂、2～10重量份稀释剂、25～400重量份加重剂、1～15重量份冲洗剂组成；其中悬浮剂由100重量份OCMA膨润土、2重量份羟丙基瓜尔胶与8重量份黄原胶组成；稀释剂由100重量份木质素磺酸钠和20重量份磺化丹宁组成；冲洗剂由40重量份脂肪醇聚氧乙烯醚、40重量份油酸三乙醇胺及20重量份三聚磷酸钠组成；加重材料为重晶石；该隔离液在180℃高温条件下性能稳定，在保证体系具有很好悬浮稳定性的前提下仍具有良好的流变性能，与常规的水泥浆及钻井液体系相容，改善钻井液流变性能，提高顶替效率，增强水泥环与固井一、二界面胶结质量。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种抗高温固井用隔离液及制造方法；由100重量份淡水、2～8重量份悬浮剂、2～10重量份稀释剂、25～400重量份加重剂、1～15重量份冲洗剂组成；其中悬浮剂由100重量份OCMA膨润土、2重量份羟丙基瓜尔胶与8重量份黄原胶组成；稀释剂由100重量份木质素磺酸钠和20重量份磺化丹宁组成；冲洗剂由40重量份脂肪醇聚氧乙烯醚、40重量份油酸三乙醇胺及20重量份三聚磷酸钠组成；加重材料为重晶石；该隔离液在180℃高温条件下性能稳定，在保证体系具有很好悬浮稳定性的前提下仍具有良好的流变性能，与常规的水泥浆及钻井液体系相容，改善钻井液流变性能，提高顶替效率，增强水泥环与固井一、二界面胶结质量。【专利说明】
本专利技术涉及一种深井、超深井固井用隔离液，可用于固井注水泥作业中分隔钻井 液和水泥浆，防止钻井液与水泥浆相互接触污染。
技术介绍
随着油气勘探开发力度的逐年增大，深井和超深井的固井作业越来越多。由于这 类井投资大、风险高、工程难度大，隔离液对于保证这类井的固井作业安全、避免质量安全 事故和提高水泥浆的封隔质量具有重要的支撑作用。在深井和超深井固井作业中，常常会 遇到高温高压地层，在高温条件下，隔离液外加剂会发生降解、失效等现象，从而使隔离液 性能发生变化，并且不易调整和控制。在一些深井、超深井固井应用中，隔离液体系中的聚 合物增粘材料易发生分子链氧化断裂，致使粘度急速下降，起不到悬浮作用。同时为了保持 井眼压力平衡，井内液柱压力必须始终保持平衡或略高于地层压力，这样就必须使用高密 度的井下流体。隔离液密度的提高必然要增加加重材料掺量，进而会引发浆体流变性能变 差等问题。目前国内现有的隔离液体系普遍抗温能力差，高温条件下容易发生浆体粘度降 低、固相颗粒沉降等问题。隔离液体系的流变性和浆体稳定性对钻井液顶替效率影响较大， 而钻井液顶替效率是油气井固井施工成功与否的重要保障条件之一。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种抗高温固井用隔离液体系及制备方法，该方法制备的隔 离液体系由于有效地解决了高温条件下体系的流变性和稳定性之间的矛盾，从而可以实现 预期顶替效果，提高水泥环与固井一、二界面胶结性能，保证固井质量。 本专利技术为解决技术问题所采取的方案：100重量份淡水中在4000rpm下加入2? 8重量份悬浮剂搅拌3分钟，溶解30分钟；在4000rpm下依次加入2?10重量份稀释剂， 25?400重量份加重剂搅拌10分钟；在搅拌速度2000rpm下加入1?15重量份冲洗剂搅 拌1分钟，配制出隔离液。制成的隔离液：其中悬浮剂由100重量份0CMA膨润土、2重量份 羟丙基瓜尔胶与8重量份黄原胶组成；稀释剂由100重量份木质素磺酸钠和20重量份磺化 丹宁组成；冲洗剂由40重量份脂肪醇聚氧乙烯醚、40重量份油酸三乙醇胺及20重量份三 聚磷酸钠组成；加重材料为重晶石。 为保证隔离液体系的稳定性，其中最重要的就是悬浮剂。悬浮剂的选择直接影响 到隔离液的塑性粘度、动切力、表观粘度等参数。本专利技术中的悬浮剂包括起悬浮作用的0CMA 膨润土以及起具有增粘作用的羟丙基瓜尔胶和黄原胶。0CMA膨润土是一种层状结构的粘土 矿物，在水介质中高度分散易形成网状结构，并使大量自由水转变成束缚水，从而在水中起 到一种支撑骨架的作用。羟丙基瓜尔胶是一种天然的增稠剂，极易溶于水。在低浓度下，可 形成高粘稠溶液，达到迅速增稠的功效。黄原胶是一种高分子多糖聚合物，即使是低浓度也 会产生很高的粘度，1%水溶液粘度相当于明胶的100倍，有较好的增粘作用，使隔离液保持 良好的悬浮稳定性。 本专利技术与现有技术相比的有益效果： 1、隔离液体系稳定，具有良好的增稠、悬浮、耐温、耐酸碱性以及具有良好储存稳 定性，该产品耐温可达180°C (BHCT)，具有很好的水溶性，使用方便； 2、隔离液体系中加入冲洗剂，具有冲洗和隔离两大功能，能有效改善钻井液的流 变性，降低钻井液的粘度和切力，对井壁和套管壁上附着的钻井液及滤饼具有的良好冲洗 作用； 3、隔离液与常规钻井液、水泥浆体系具有良好的相容性，能够有效的稀释钻井液， 提高顶替效率，防止水泥浆与钻井液产生混浆。 【专利附图】【附图说明】 图1 1#水泥原浆稠化曲线。 图2 2#混浆稠化曲线。 图3 3#混浆稠化曲线。 【具体实施方式】： 实施例1 根据隔尚液设计密度，按照100重量份淡水、2?8重量份悬浮剂、1?15重量份 冲洗剂、2?10重量份稀释剂、25?400重量份加重剂进行配制。 首先称量淡水，在4000rpm下加入悬浮剂搅拌3分钟，溶解30分钟；在4000rpm下 依次加入稀释剂、加重剂搅拌10分钟；在搅拌速度2000rpm下加入冲洗剂搅拌1分钟，配制 出隔尚液。 为了测试隔离液体系的流变性能，配制了密度为1. 2?2. 5g/cm3共6个密度点的 隔离液。实验方法如下：室温条件下，在常压稠化仪中搅拌20min后，用六速旋转粘度计测 试流变性。从实验结果可知(如表1、2所示)，各密度点的隔离液体系稳定、流变性能良好。 表1隔离液体系组成设计 【权利要求】1. 一种抗高温固井用隔离液，其特征是：由100重量份淡水、2?8重量份悬浮剂、2? 10重量份稀释剂、25?400重量份加重剂、1?15重量份冲洗剂组成； 其中悬浮剂由100重量份OCMA膨润土、2重量份羟丙基瓜尔胶与8重量份黄原胶组成； 稀释剂由100重量份木质素磺酸钠和20重量份磺化丹宁组成； 冲洗剂由40重量份脂肪醇聚氧乙烯醚、40重量份油酸三乙醇胺及20重量份三聚磷酸 钠组成； 加重材料为重晶石。2. 根据权利要求1所述的抗高温固井用隔离液，其特征是：由100重量份淡水，7重量 份悬浮剂、3重量份稀释剂、5重量份冲洗剂以及40重量份加重剂组成。3. 根据权利要求1所述的抗高温固井用隔离液，其特征是：由100重量份淡水，3重量 份悬浮剂、7重量份稀释剂、10重量份冲洗剂以及400重量份加重剂组成。4. 一种权利要求1所述的抗高温固井用隔离液制造方法，其特征是：100重量份淡水中 在4000rpm下加入2?8重量份悬浮剂搅拌3分钟，溶解30分钟；在4000rpm下依次加入 2?10重量份稀释剂，25?400重量份加重剂搅拌10分钟；在搅拌速度2000rpm下加入 1?15重量份冲洗剂搅拌1分钟，配制出隔离液。5. 权利要求4所述的抗高温固井用隔离液制造方法，其特征是：首先称量100重量份 淡水，在4000rpm下加入7重量份悬浮剂搅拌3分钟，溶解30分钟；在4000rpm下依次加入 3重量份稀释剂、40重量份加重剂搅拌10分钟；在搅拌速度2000rpm下加入5重量份冲洗 剂搅拌1分钟，配制出隔离液。6. 权利要求4所述的抗高温固井用隔离液制造方法，其特征是：首先称量100重量份 淡水，在4000rpm下加入3重量份悬浮剂搅拌3分钟，溶解30分钟；在4000rpm下依次加入 7重量份稀释剂、400重量份加重剂搅拌10分钟；在搅拌速度2000rpm下加入10重量份冲 洗剂搅拌1分钟，配制出隔离液。【文档编号】C09K8/40GK本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗高温固井用隔离液，其特征是：由100重量份淡水、2～8重量份悬浮剂、2～10重量份稀释剂、25～400重量份加重剂、1～15重量份冲洗剂组成；其中悬浮剂由100重量份OCMA膨润土、2重量份羟丙基瓜尔胶与8重量份黄原胶组成；稀释剂由100重量份木质素磺酸钠和20重量份磺化丹宁组成；冲洗剂由40重量份脂肪醇聚氧乙烯醚、40重量份油酸三乙醇胺及20重量份三聚磷酸钠组成；加重材料为重晶石。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王翀，马学勤，邹建龙，谢飞燕，刘爱萍，曾建国，席方柱，李鹏晓，
申请(专利权)人：天津中油渤星工程科技有限公司，中国石油天然气集团公司，中国石油集团海洋工程有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12