一种固化水暂堵压井工作液及其制备、排液方法技术

本发明专利技术提供了一种固化水暂堵压井工作液，包括10～40％的固化水体系和60～90％的防膨稳定液，固化水体系由下述组分按下述质量百分比组成：1.1～1.5％主剂，0.3％～0.5％固化引发剂，余量为水；该工作液的制备方法包括：步骤1)取配方量主剂2)取配方量固化引发剂、防膨剂3)将配方量清水注入容器中，依次加入配方量主剂和固化引发剂，搅拌均匀即得固化水体系4)加入配方量的防膨稳定液，即得固化水暂堵压井液，并采用酸化破胶与液氮排液相结合的排液方法。该工作液制备工艺简单，无需胶体保护剂，大大提高了堵漏效率，减少堵漏成本，减少了地层伤害，解决了气井施工过程中塌漏同存，储层保护性能差的问题，对加快油气勘探开发速度具有重要的现实意义。

【技术实现步骤摘要】
一种固化水暂堵压井工作液及其制备、排液方法
本专利技术涉及油气田钻井作业中的钻井液研究领域，具体涉及一种适合致密气层易坍塌井段的低伤害固化水暂堵压井工作液及其制备、排液方法。
技术介绍
陇东地区气田储层埋藏深度达4200m以上，属于鄂尔多斯盆地开发最深的区域，目前，陇东地区逐步扩大开发气田规模，在气井施工过程暴露出一些瓶颈问题，制约该地区的气井钻井施工速度。钻井方面遇到的主要问题有：1)储层埋藏深达4200-5000m，属于鄂尔多斯盆地开发最深的区域，井底压力大，井底温度高，最高达到130℃；2)中统直罗组夹杂砂砾岩，均质性差，易坍塌，安全钻进风险高；3)钻至延长组，密度在1.2g/cm3之后，容易发生漏失，塌漏同存，问题突出；4)现场钻井液体系抑制性、抗温性、储层保护等性能差。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服陇东地区气井施工过程中塌漏同存，储层保护性能差的问题。为此，本专利技术提供了一种固化水暂堵压井工作液，包括10～40％的固化水体系和60～90％的防膨稳定液，所述的固化水体系和防膨稳定液的质量百分比分别占10～40％和60～90％，所述的固化水体系由下述组分按下述质量百分比组成：1.1～1.5％主剂，0.3％～0.5％固化引发剂，余量为水。所述主剂为接枝了羟乙基纤维素的聚丙烯酸盐改性吸水树脂。所述接枝了羟乙基纤维素的聚丙烯酸盐改性吸水树脂的制备方法包括以下步骤：a)将10-15g羟乙基纤维素溶于50-75ml蒸馏水中，搅拌的同时加入150ml分散介质、7.5ml分散剂；b)缓缓加入150-350ml聚丙烯酸盐中和液、0.5g引发剂和10-15g交联剂，升温至65℃，在氮气保护下反应6h；c)待反应结束后，过滤、洗涤、干燥并粉碎，即制得接枝了羟乙基纤维素的聚丙烯酸盐改性吸水树脂。所述的分散介质为环己烷，分散剂为山梨糖醇酐油酸酯；所述的引发剂为硝酸铈；所述的交联剂为N，N-甲基双丙烯酰胺。所述羟乙基纤维素的接枝率为20-40％。所述固化引发剂为三乙醇胺或乙二醇二丙烯酸。所述的防膨稳定液由1～5％防膨剂和95～99％的水混合搅拌而成。所述防膨剂选取氯化钾、甲酸钾、吉米奇季铵盐和高温膨胀率不小于70％的高效粘土防膨剂中的一种。上述的一种固化水暂堵压井工作液的制备方法，包括如下步骤：1)取配方量的主剂；2)取配方量的固化引发剂、防膨剂；3)将配方量的清水注入容器中，依次加入配方量的主剂和固化引发剂，搅拌均匀即得固化水体系；4)在压井过程中向已注入的固化水体系中再加入配方量的防膨稳定液，制得所需固化水暂堵压井液。上述该固化水暂堵压井工作液的排液方法，采用的是酸化破胶与液氮排液相结合的方法，具体包括以下步骤：首先加入盐酸对压井工作液进行破胶，再通过液氮泵车把罐内的液氮泵入井内，通过减压升温作用，液氮变成氮气顶替出井内液体，完成排液。本专利技术的有益效果：1.本专利技术的这种低伤害固化水暂堵压井工作液制备方法简单，制备工艺简单，无需胶体保护剂，大大提高了堵漏效率，减少堵漏成本，减少了地层伤害，解决了气井施工过程中塌漏同存，储层保护性能差的问题。2.本专利技术的这种低伤害固化水暂堵压井工作液所选择主剂为改性高吸水树脂，该高吸水树脂具有较好的吸水倍率和凝胶强度。3.本专利技术的这种低伤害固化水暂堵压井工作液所选固化引发剂的抗盐性强，所选防膨剂的防膨率较高。4.本专利技术的这种低伤害固化水暂堵压井工作液有效实现了保护施工气井产能的目的，对加快油气勘探开发速度具有重要的现实意义，而且具有良好的经济效益、环境保护作用和较大的推广应用前景。5.本专利技术采用的酸化破胶与液氮排液相结合的排液方法，其工艺简单，效率高，无污染，是一种安全性高的排液方法。附图说明图1为不同种类吸水树脂的保水率对比图。具体实施方式实施例1为了克服陇东地区气井施工过程中塌漏同存，储层保护性能差的问题，本专利技术提供了一种固化水暂堵压井工作液，包括10～40％的固化水体系和60～90％的防膨稳定液，所述的固化水体系由下述组分按下述质量百分比组成：1.1～1.5％主剂，0.3％～0.5％固化引发剂，余量为水。上述固化水暂堵压井工作液的制备方法，包括如下步骤：1)取配方量的主剂；2)取配方量的固化引发剂、防膨剂；3)将配方量的清水注入容器中，依次加入配方量的主剂和固化引发剂，搅拌均匀即得固化水体系；4)在压井过程中向已注入的固化水体系中再加入配方量的防膨稳定液，制得所需固化水暂堵压井液。本专利技术的这种低伤害固化水暂堵压井工作液利用接枝了羟乙基纤维素的聚丙烯酸盐改性吸水树脂作为主剂，使用胺类固化引发剂，优化固化水暂堵压井液体系，得到最终所需的压井液。实施例2在实施例1的基础上，一种固化水暂堵压井工作液，包括固化水体系和防膨稳定液，所述的固化水体系的注入量占井筒容积的10～40％，防膨稳定液的注入量占井筒容积的60～90％，所述的固化水体系由下述组分按下述质量百分比组成：1.1～1.5％主剂，0.3％～0.5％固化引发剂，余量为水；所述主剂为接枝了羟乙基纤维素的聚丙烯酸盐改性吸水树脂，且羟乙基纤维素的接枝率为20-40％，该改性吸水树脂的制备方法包括以下步骤：a)将10-15g羟乙基纤维素溶于50-75ml蒸馏水中，搅拌的同时加入150ml分散介质、7.5ml分散剂；b)缓缓加入150-350ml聚丙烯酸盐中和液、0.5g引发剂和10-15g交联剂，升温至65℃，在氮气保护下反应6h；c)待反应结束后，过滤、洗涤、干燥并粉碎，即制得接枝了羟乙基纤维素的聚丙烯酸盐改性吸水树脂。所述的分散介质为环己烷，分散剂为山梨糖醇酐油酸酯；所述的引发剂为硝酸铈；所述的交联剂为N，N-甲基双丙烯酰胺。所述固化引发剂为三乙醇胺或乙二醇二丙烯酸。所述的防膨稳定液由1～5％防膨剂和95～99％的水混合搅拌而成；所述防膨剂选取氯化钾、甲酸钾、吉米奇季铵盐和强阳离子有机聚合物型高效粘土防膨剂S-403中的一种。(1)主剂的选择选用6种吸水树脂作为主剂，分析其保水率情况，如图1所示：由图1可以看出，HJ-4(接枝了羟乙基纤维素的聚丙烯酸盐改性吸水树脂-20，羟乙基纤维素的接枝率为20％)、HJ-5(接枝了羟乙基纤维素的聚丙烯酸盐改性吸水树脂-25，羟乙基纤维素的接枝率为20％)、AS-6(接枝了羟乙基纤维素的聚丙烯酸盐改性吸水树脂-033，羟乙基纤维素的接枝率为33％)和GXG-1(接枝了羟乙基纤维素的聚丙烯酸盐改性吸水树脂-040，羟乙基纤维素的接枝率为40％)四种吸水树脂的保水率较高，均达到70％以上，其余两种BM-3(聚乙烯醇树脂SW-1)和CQ-1(聚乙烯醇树脂JW-600)的保水率较低，只有50％左右。因此从保水率来看，主剂选择HJ-4、HJ-5、AS-6、GXG-1较为合适。对使用的吸水树脂从吸水倍率和凝胶强度两方面来分析，其吸水倍率和凝胶强度如下表1所示：表1为高吸水树脂的吸水倍率和凝胶强度样品吸水倍率凝胶强度样品吸水倍率凝胶强度HJ-4＞300好AS-6＞300好HJ-5＞300好GXG-1＞300好由上表中可以看出，选用的HJ-4、HJ-5、AS-6、GXG-1这四种吸水树脂，其吸水倍率和凝胶强度均较好，因此可以使用其作为主剂。(2)固化引发剂的选取以凝胶在2％NaCl和0.5％CaCl2盐水中、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固化水暂堵压井工作液，其特征在于：包括10～40％的固化水体系和60～90％的防膨稳定液，所述的固化水体系由下述组分按下述质量百分比组成：1.1～1.5％主剂，0.3％～0.5％固化引发剂，余量为水。

【技术特征摘要】
1.一种固化水暂堵压井工作液，其特征在于：包括10～40％的固化水体系和60～90％的防膨稳定液，所述的固化水体系由下述组分按下述质量百分比组成：1.1～1.5％主剂，0.3％～0.5％固化引发剂，余量为水。2.根据权利要求1所述的一种固化水暂堵压井工作液，其特征在于：所述主剂为接枝了羟乙基纤维素的聚丙烯酸盐改性吸水树脂。3.根据权利要求2所述的一种固化水暂堵压井工作液，其特征在于：所述接枝了羟乙基纤维素的聚丙烯酸盐改性吸水树脂的制备方法包括以下步骤：a)将10-15g羟乙基纤维素溶于50-75ml蒸馏水中，搅拌的同时加入150ml分散介质、7.5ml分散剂；b)缓缓加入150-350ml聚丙烯酸盐中和液、0.5g引发剂和10-15g交联剂，升温至65℃，在氮气保护下反应6h；c)待反应结束后，过滤、洗涤、干燥并粉碎，即制得接枝了羟乙基纤维素的聚丙烯酸盐改性吸水树脂。4.根据权利要求3所述的一种固化水暂堵压井工作液，其特征在于：所述的分散介质为环己烷，分散剂为山梨糖醇酐油酸酯；所述的引发剂为硝酸铈；所述的交联剂为N，N-二甲基双丙烯酰胺。5.根据权利要求2或3所述的一种固化水暂堵压井工作液...

【专利技术属性】
技术研发人员：常永峰，常鹏，李建阳，胡子见，武力超，夏勇辉，常森，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11