一种缩膨型无固相修井液及其制备方法

摘要

本发明涉及的一种缩膨型无固相修井液，下述质量份数配比的组分组成：清水72‑88份，氯化钾1份，氯化钠10‑26份，亚硫酸钠0.02‑0.05份，缩膨剂0.5‑1份,聚山梨酯80 0.1‑0.2份，黄原胶1‑2份。制备方法步骤1、用清水配制质量百分比为26％的氯化钠饱和溶液，作为调节修井液密度的加重剂母液；步骤2、在氯化钠加重剂母液中加入少量清水稀释，再依次加入氯化钾、亚硫酸钠、缩膨剂，每加一种材料搅拌10分钟，加入足量清水至修井液要求的密度；步骤3、用滤膜直径为5μm的过滤器过滤步骤2配制好的溶液，得到一种缩膨型无固相修井液。该修井液能够使储层孔喉粘土矿物收缩、孔喉变大，有效渗透率升高。

权利要求

1.一种缩膨型无固相修井液，其特征在于，下述质量份数配比的组分组成：清水72-88份，氯化钾1份，氯化钠10-26份，亚硫酸钠0.02-0.05份，缩膨剂0.5-1份,聚山梨酯80 0.1-

0.2份，黄原胶1-2份；

缩膨剂采用下述质量配比的组分组成：阳离子季铵盐 50-70份、非离子表面活性剂20-

30份和有机硅表面活性剂1-8份复配而成；

修井液的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、用清水配制质量百分比为26%的氯化钠饱和溶液，作为调节修井液密度的加重剂母液；

步骤2、在氯化钠加重剂母液中加入少量清水稀释，再依次加入氯化钾、亚硫酸钠、缩膨剂，每加一种材料搅拌10分钟，加入足量清水至修井液要求的密度；

步骤3、用滤膜直径为5μm的过滤器过滤步骤2配制好的溶液，得到一种缩膨型无固相修井液。

2.如权利要求1所述的一种缩膨型无固相修井液，其特征在于，组分按质量份数配比如下：清水76份，氯化钾1份，氯化钠20份，亚硫酸钠0.05份，缩膨剂1份，聚山梨酯80 0.2份，黄原胶2份。

3.如权利要求1所述的一种缩膨型无固相修井液，其特征在于，清水88份，氯化钾1份，氯化钠10份，亚硫酸钠0.02份，缩膨剂1份，聚山梨酯80 0.1份，黄原胶1份。

4.如权利要求1所述的一种缩膨型无固相修井液，其特征在于，缩膨剂采用下述质量配比的组分组成：阳离子季铵盐 50份、非离子表面活性剂 30份和有机硅表面活性剂1份复配而成。

说明书

一种缩膨型无固相修井液及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种石油天然气采油作业施工中所使用的油田化学剂，特别是一种缩膨型无固相修井液及其制备方法。

背景技术

[0002] 修井作业是维护或提高油气产能的保养措施，修井液是修井作业时使用的工作液，修井液的性能直接影响到修井作业后产能恢复效果。油田一般采用清水、地层水或无机盐溶液作为修井液，但清水与储层配伍性差，易发生粘土矿物水化、膨胀，堵塞储层，降低有效渗透率并影响产能。

[0003] 缩膨剂一般用于解堵作业，CN103409131A[P]涉及一种解堵用缩膨剂及其制备方法和应用，采用聚二甲基二烯丙基氯化铵、氯化钾和氯化铵复配制成，用于注水井的解堵，与酸液配合使用；CN105623636A[P]涉及防膨缩膨剂、其制备方法及其应用，采用季铵类阳离子聚合物、无机盐、氨基磺酸复配制成，能够压缩粘土双电层、释放粘土部分晶格水和吸附水，从而防止储层水锁伤害。

[0004] 无固相修井液能够避免固相颗粒对储层的堵塞伤害，张凤英研制了一种新型无固相修井液，《中国海上油气》2010，Vol.22No.2，在雅克拉-大涝坝凝析气田修井作业中取得了成功；CN105176506A[P]涉及一种酸式盐无固相中密度修井液及其配制方法，修井液组分包括清水、磷酸二氢钠、十二烷基苯磺酸钠、缓蚀剂，不含固相成分，与同密度甲酸盐无固相修井液体系相比降低成本20％以上。TEXAS UNITED CHEMICAL CORP公开的专利EP1128021(A2)【P】是用于修井和完井作业的无固相粘性流体，组分包括不同分子量的聚乙二醇和可溶溴盐，用于平衡地层孔隙流体的静压力。

[0005] 对公开报道的调研情况表明，尚无对修井液体系缩膨性能的研究和应用，为了提高修井作业后油气产能，缩短作业恢复周期，有必要研究开发缩膨型修井液体系。、发明内容

[0006] 本发明为了解决修井作业时由于修井液进入储层，造成粘土矿物膨胀、分散，孔喉变细小、渗透率下降的问题，本发明一是提供一种使储层孔喉粘土矿物收缩、孔喉变大，有效渗透率升高的缩膨型无固相修井液；二是提供一种缩膨型无固相修井液的制备方法。

[0007] 本发明采用的技术方案是：

[0008] 一种缩膨型无固相修井液，由下述质量配比的组分组成：清水72-88份，氯化钾1份，氯化钠10-26份，亚硫酸钠0.02-0.05份，缩膨剂0.5-1份,聚山梨酯80 0.1-0.2份，黄原胶1-2份。

[0009] 清水76份，氯化钾1份，氯化钠20份，亚硫酸钠0.05份，缩膨剂1份，聚山梨酯80 0.2份，黄原胶2份。

[0010] 清水88份，氯化钾1份，氯化钠10份，亚硫酸钠0.02份，缩膨剂1份，聚山梨酯80 0.1份，黄原胶1份。

[0011] 缩膨剂采用下述质量配比的组分组成：阳离子季铵盐50-70份、非离子表面活性剂20-30份和有机硅表面1-8份复配而成。

[0012] 缩膨剂采用下述质量配比的组分组成：阳离子季铵盐50份、非离子表面活性剂30份和有机硅表面1份复配而成。

[0013] 一种缩膨型无固相修井液的制备方法，包括以下步骤：

[0014] 步骤1、用清水配制质量百分比为26％的氯化钠饱和溶液，作为调节修井液密度的加重剂母液；

[0015] 步骤2、在氯化钠加重剂母液中加入少量清水稀释，再依次加入氯化钾、亚硫酸钠、缩膨剂，每加一种材料搅拌10分钟，加入足量清水至修井液要求的密度；

[0016] 步骤3、用滤膜直径为5μm的过滤器过滤步骤2配制好的溶液，得到一种缩膨型无固相修井液。

[0017] 本发明的优点是：

[0018] 1、本发明修井液能够使储层孔喉粘土矿物收缩，孔喉变大或形成新的毛细孔道，有效渗透率升高。

[0019] 2、本发明修井液可使含吸附水的粘土晶格松动,脱出所吸附的水分子,使引起吸水膨胀的粘土颗粒体积收缩。其中的阳离子季铵盐水化能低于水中一价、二价无机阳离子如Na+、Ca2+等的水化能,可优先于无机阳离子在粘土上吸附,促使粘土颗粒脱出晶层间水,形成紧密的晶格结构,有效抑制粘土的水化、膨胀。颗粒间孔喉变大或形成新的毛细孔道，有效渗透率升高。在高180X5、高65-13、高65-14等井得到成功应用，检泵作业后产油量有不同幅度的增加。

[0020] 3、对本发明修井液浸泡前后岩心进行电镜扫描，结果表明，未浸泡岩心端面孔隙直径为38微米左右，浸泡后端面孔隙直径为84微米左右，浸泡后岩心孔隙直径增了约1.2倍，表明该缩膨型无固相修井液能有效增大孔喉。

附图说明

[0021] 图1是本发明实施例的高180X5井检泵作业前后生产曲线图。

[0022] 图2是本发明实施例的高65-13井转抽作业前后生产曲线图。

[0023] 图3是本发明实施例的高65-14井转抽作业前后生产曲线图。

[0024] 图4是缩膨剂与高检5-44岩心流动实验曲线图。

[0025] 图5是修井液浸泡前的岩心端面电镜照片。

[0026] 图6是修井液浸泡后的岩心端面电镜照片。

具体实施方式

[0027] 下面结合图1-6具体实施例对本发明做进一步的描述。

[0028] 一种能够使储层孔喉粘土矿物收缩、孔喉变大，有效渗透率升高的缩膨型无固相修井液及其制备方法。

[0029] 一种缩膨型无固相修井液，由下述质量配比的组分组成：清水72-88份，氯化钾1份，氯化钠10-26份，亚硫酸钠0.02-0.05份，缩膨剂0.5-1份,聚山梨酯80 0.1-0.2份，黄原胶1-2份。

[0030] 清水76份，氯化钾1份，氯化钠20份，亚硫酸钠0.05份，缩膨剂1份，聚山梨酯80 0.2份，黄原胶2份。

[0031] 清水88份，氯化钾1份，氯化钠10份，亚硫酸钠0.02份，缩膨剂1份，聚山梨酯80 0.1份，黄原胶1份。

[0032] 缩膨剂采用下述质量配比的组分组成：阳离子季铵盐50-70份、非离子表面活性剂20-30份和有机硅表面1-8份复配而成。

[0033] 缩膨剂采用下述质量配比的组分组成：阳离子季铵盐50份、非离子表面活性剂30份和有机硅表面1份复配而成。

[0034] 一种缩膨型无固相修井液的制备方法，包括以下步骤：

[0035] 步骤1、用清水配制质量百分比为26％的氯化钠饱和溶液，作为调节修井液密度的加重剂母液；

[0036] 步骤2、在氯化钠加重剂母液中加入少量清水稀释，再依次加入氯化钾、亚硫酸钠、缩膨剂，每加一种材料搅拌10分钟，加入足量清水至修井液要求的密度；

[0037] 步骤3、用滤膜直径为5μm的过滤器过滤步骤2配制好的溶液，得到一种缩膨型无固相修井液。

[0038] 实施例1

[0039] 材料准备：清水88份，氯化钾1份，氯化钠10份，亚硫酸钠0.02份，缩膨剂1份，聚山梨酯80 0.1份，黄原胶1份。

[0040] 修井液制备：将清水加入容器内，依次加入氯化钾、亚硫酸钠、缩膨剂，每加一种材料搅拌10分钟，然后用滤膜直径为5μm的过滤器过滤配制好的溶液，即可。

[0041] 试验井1：在高180X5井应用。高180X5井为高14断块一口油井，稠油泵漏失，为恢复该井产量，决定采用缩膨型无固相修井液检泵。

[0042] 高180X5井本次检泵使用密度1.01g/cm3的缩膨型无固相修井液45方，检泵前日产液2.00方，日产油1.97吨，含水1.5％，检泵后日产液3.9方，日产油3.88吨，含水0.5％，修井液不但有效保护了储层，产液量、产油量还大幅上升，说明该修井液对储层粘土矿物的缩膨性能良好，增大了孔喉，提高了流体的有效渗透率。

[0043] 实施例2

[0044] 材料准备：清水80份，氯化钾1份，氯化钠13份，亚硫酸钠0.02份，缩膨剂1份，聚山梨酯80 0.1份，黄原胶1份。

[0045] 修井液制备：用清水配制质量百分比为26％的氯化钠饱和溶液，作为调节修井液密度的加重剂母液；在氯化钠加重剂母液中加入少量清水稀释，再依次加入氯化钾、亚硫酸钠、缩膨剂，每加一种材料搅拌10分钟，然后用滤膜直径为5μm的过滤器过滤配制好的溶液，即可。

[0046] 试验井2：在高65-13井应用。高65-13井为高65断块一口油井，2毫米油嘴自喷生产，即将停喷，决定采用缩膨型无固相修井液作业转抽生产。

[0047] 高65-13井本次转抽使用密度1.10g/cm3的缩膨型无固相修井液150方，自喷时日产液2.1方、日产油2.08吨、含水0.8％，转抽作业后日产液3.12方、日产油2.99吨、含水4.1％，修井液不但有效保护了储层，产液量、产油量还大幅回升，说明该修井液对储层粘土矿物的缩膨性能良好，增大了孔喉，提高了流体的有效渗透率。

[0048] 实施例3

[0049] 密度1.00g/cm3修井液材料准备：同实施例1中材料准备。

[0050] 密度1.00g/cm3修井液制备：同实施例1中制备方法。

[0051] 密度1.15g/cm3修井液材料准备：氯化钾，1％；氯化钠，20％；亚硫酸钠，0.02％；缩膨剂，1％；其余为清水，各组分质量百分比之和为百分之百。

[0052] 材料准备：清水76份，氯化钾1份，氯化钠20份，亚硫酸钠0.05份，缩膨剂1份，聚山梨酯80 0.2份，黄原胶2份。

[0053] 密度1.00g/cm3修井液制备：用清水配制质量百分比为26％的氯化钠饱和溶液，作为调节修井液密度的加重剂母液；在氯化钠加重剂母液中加入少量清水稀释，再依次加入氯化钾、亚硫酸钠、缩膨剂，每加一种材料搅拌10分钟，然后用滤膜直径为5μm的过滤器过滤配制好的溶液，即可。

[0054] 试验井3：在高65-14井应用。高65-14井为高65断块一口油井，5毫米油嘴自喷生产，即将停喷，决定采用缩膨型无固相修井液作业转抽生产。

[0055] 高65-14井本次转抽使用密度1.00g/cm3缩膨型无固相修井液75方，使用1.15g/cm3缩膨型无固相修井液240方，共使用修井液315方。自喷时日产液7.4方、日产油7.3吨、含水1.3％，转抽作业后日产液9.2方、日产油9.15吨、含水0.5％，修井液不但有效保护了储层，产液量、产油量还大幅回升，说明该修井液对储层粘土矿物的缩膨性能良好，增大了孔喉，提高了流体的有效渗透率。

[0056] 以上公开的仅为本发明的具体实施例，虽然本发明以较佳的实施例揭示如上，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，在不脱离本发明的设计思想和范围内，对本发明进行各种改动和润饰，都应落在本发明的保护范围之内。

[0057] 实验情况

[0058] 1.渗透率恢复值实验

[0059] 用该缩膨型无固相修井液对高检5-44井岩心进行流动实验，初始油相渗透率为110.6mD，反向驱替2PV修井液，油相渗透率增加为151mD，渗透率恢复值为137％，表明该缩膨型无固相修井液能够使岩心的渗流能力增大。

[0060] 2.缩膨率实验

[0061] 在10mL离心管中加入0.50g膨润土和9mL蒸馏水,于室温下静置4h,在2000r/min的转速下离心10min,读取水化膨胀后膨润土体积,加入密度1.01g/cm3的缩膨型无固相修井液,摇匀后在室温下静置4h,在相同条件下离心,读取膨润土体积,计算体积缩小率,结果见表1。该修井液能大幅度减小水化膨胀后的粘土体积,缩膨率达到80％左右。

[0062] 表1缩膨型无固相修井液缩膨率实验结果

[0063]

[0064]

[0065] 3.修井液浸泡岩心端面电镜扫描

[0066] 对修井液浸泡前后岩心进行电镜扫描，结果表明，未浸泡岩心端面孔隙直径为38微米左右，浸泡后端面孔隙直径为84微米左右，浸泡后岩心孔隙直径增了约1.2倍，表明该缩膨型无固相修井液能有效增大孔喉。