專利名稱：一種高溫深井儲層保護劑的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種高溫(180°C 20(TC )深井儲層保護劑。
背景技術：
深層石油及天然氣勘探開發(fā)的突破是我國石油工業(yè)穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)主要解決途徑。作為全國石油天然氣產(chǎn)量的主力接替區(qū)的西部，其石油資源量的73%、天然氣資源量的52%都埋藏在深層。近年來，我國在西部塔里木、準噶爾、四川等盆地進行了多口深井、超深井的鉆探嘗試，深井鉆井能力逐年在增強。深井、超深井的鉆探過程中，會有以下儲層損害因素 (1)井底溫度往往超過200°C，對處理劑的抗高溫要求高，以滿足基本性能需要；高溫使處理劑失效，分子鏈斷裂，產(chǎn)生的酸根離子引起基質顆粒溶解運移，會損害儲層；( 產(chǎn)層鉆進時間長，侵入產(chǎn)層的鉆井液量大；C3)井底壓力高，要求密度高，固含高，對儲層保護影響大。近年來，國內(nèi)在抗高溫水基鉆井液、具有儲層保護與穩(wěn)定井壁等多功能的成膜鉆井液以及復雜油氣藏儲層保護機理等方面的研究取得了重大突破，并在現(xiàn)場應用中起到了十分顯著的效果。但抗更高溫度的鉆井液保護儲層技術(180°C 200°C)仍處于室內(nèi)研究和現(xiàn)場試驗階段，尤其以鉆井液高溫流變性的穩(wěn)定性(首先表現(xiàn)為高溫后增稠)最難處理， 隨著井愈深、井溫愈高、性能愈差，儲層保護效果越差，成本消耗愈大。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高溫(180 200°C )深井儲層保護劑及其制備方法。高溫深井儲層保護劑具有良好的高溫穩(wěn)定性，保護劑在180°C高溫下仍能維持良好的濾失造壁性和潤滑性能，能在井壁上形成有效的保護膜，阻止固相和液相進入儲層，達到穩(wěn)定井壁和保護儲層的雙重目的。與其他處理劑及體系相比，該儲層保護劑抗溫性能卓越，成膜保護儲層效果顯著，且與其他處理劑和體系配伍性能良好，使用方便，其制備方法簡便，環(huán)境友好。本發(fā)明所述的一種高溫深井儲層保護劑，其特征在于按質量百分比由80-90% 的有機胺纖維磺化聚合物和10-20%的表面活性劑組成。所述的表面活性劑，用于防乳化，可阻止?jié)B入儲層的鉆井液濾液發(fā)生乳化，減小儲
層損害。所述的有機胺纖維磺化聚合物，其特征在于耐180度以上高溫，能在滲透率約小于等于813. MX 10_3μ m2、最大孔隙直徑為114 μ m的巖心上形成致密的膜結構，極大的提高濾失造壁性，使得鉆井液體系的API濾失量小于2及高溫高壓動態(tài)濾失量低于5 ；所述的表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉，壬基酚聚氧乙烯醚，司盤-80中的一種或多種。所述的有機胺纖維磺化聚合物，其制備方法為(1)將質量份數(shù)70-90份的天然纖維素放入捏合機中，10-15份的濃度為
8085.392.5005.161.086584.392.5006.241.8084194.382.4804.181.9519685.002.4986.081.881813.242.5006.501.56321329.362.4805.941.18高溫深井儲層保護劑處理后可明顯提高不同滲透率巖心的抗拉強度。從而可知 高溫深井儲層保護劑具有較好的提高地層破裂壓力能力，即能實現(xiàn)強化井眼，穩(wěn)定井壁，保護儲層。3)高溫高壓動態(tài)濾失性同一配方泥漿在不同滲透率巖心動態(tài)濾失情況
20% -40%的氫氧化鈉溶液裝入滴定管中慢慢滴入，使其堿化，使得纖維帶羥基；(2)將堿化后的纖維放入高壓反應釜中，將氮氣緩慢通入高壓反應釜中，至 0. 5-0. 7MPa，加熱高壓釜至160 200°C ；加入質量份數(shù)10-20份的不飽和有機胺化合物以及1-5份的引發(fā)劑；恒溫攪拌反應6-8小時后，得到粘稠聚合物；(3)加入0. 1-1份的SO3或者發(fā)煙硫酸，發(fā)生磺化反應2-4小時；(4)降溫至常溫，加入少許蒸餾水，稍加稀釋，然后提純，烘干，粉碎，得到淺褐色粉狀樣品即為有機胺纖維磺化聚合物。所述的有機胺纖維磺化聚合物，天然纖維為木質纖維，引發(fā)劑為偶氮類引發(fā)劑，為偶氮二異丁腈或為偶氮二異戊腈；發(fā)明的效果高溫深井儲層保護劑在滲透率約大于813. MX 10_3μ m2巖心上形成的膜結構不致密，無法起到很有效的封堵效果。高溫深井儲層保護劑處理后的鉆井液體系能在40分鐘內(nèi)在滲透率小于等于813 X 10_3 μ m2的巖心上形成不透水的隔離膜。即高溫深井儲層保護劑處理后的鉆井液體系能減少對高、中滲透率儲層的損害，實現(xiàn)對油氣層低損害鉆井。1)封堵性能由
圖1可知滲透率為685Χ1(Γ3μπι2時提高壓力幅度最大，從84. 39Χ1(Γ3μπι2 到685X IO"3 μ m2壓力增幅較穩(wěn)定，均能保持在3. 5MPa，而大于813. 24X 10_3μ m2后，雖仍有效果，但無法維持驅替過程中保持的3. 5MPa，說明高溫深井儲層保護劑在滲透率約大于 813. 24X ΙΟ"3 μ m2巖心上形成的膜結構不致密，無法起到很有效的封堵效果。2)穩(wěn)定井壁性能表1高溫深井儲層保護劑處理后不同滲透率巖心的抗拉強度
厚度 (cm)
徑？ 直(C
(注配方為4%土+0.3%碳酸鈉+0.5%氫氧化鈉+0.5%羧甲基纖維素+0.5%磺甲基單寧+3%磺化酚醛樹脂+3%磺化褐煤+3%儲層保護劑)從以上實驗結果可知對于滲透率小于813X 10_3μ m2的巖心，40分鐘后濾失量不隨時間的增加而增加。即高溫深井儲層保護劑處理后的鉆井液體系能在40分鐘內(nèi)在滲透率小于等于813Χ 10_3 μ m2的巖心上形成不透水的隔離膜。4)保護儲層效果表2不同滲透率巖心滲透率恢復值
權利要求
1.一種高溫深井儲層保護劑，高溫為180 20(TC，其特征在于該深井儲層保護劑按質量百分比由80-90%的有機胺纖維磺化聚合物和10-20%的表面活性劑組成。
2.根據(jù)權利要求1所述的高溫深井儲層保護劑，其特征在于所述的表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉，壬基酚聚氧乙烯醚，司盤-80中的一種或多種。
3.根據(jù)權利要求1所述的高溫深井儲層保護劑，其特征在于所述的有機胺纖維磺化聚合物，按質量份數(shù)由70-90份的天然纖維素、10-15份的質量濃度為20-40%的氫氧化鈉溶液、1-5份的引發(fā)劑、10-20份的不飽和有機胺化合物和0. 1-1份的SO3或者發(fā)煙硫酸組成；其制備方法為(1)將天然纖維素放入捏合機中，將濃度為20%-40%的氫氧化鈉溶液裝入滴定管中慢慢滴入，使其堿化，使得纖維帶羥基；(2)將堿化后的纖維放入高壓反應釜中，將氮氣緩慢通入高壓反應釜中，至 0. 5-0. 7MPa，加熱高壓釜至160 20(TC ；加入不飽和有機胺化合物及引發(fā)劑；恒溫攪拌反應6-8小時后，得到粘稠聚合物；(3)加入SO3或者發(fā)煙硫酸，發(fā)生磺化反應2-4小時；(4)降溫至常溫，加入少許蒸餾水，稍加稀釋，然后提純，烘干，粉碎，得到淺褐色粉狀樣品即為有機胺纖維磺化聚合物。
4.根據(jù)權利要求3所述的高溫深井儲層保護劑，其特征在于所述的天然纖維素為木質纖維，引發(fā)劑為偶氮二異丁腈或偶氮二異戊腈。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高溫深井儲層保護劑；按質量百分比由80-90％的有機胺纖維磺化聚合物、10-20％的表面活性劑；有機胺纖維磺化聚合物，按質量份數(shù)由70-90份的天然纖維素、10-15份的質量濃度為20-40％的氫氧化鈉溶液、1-5份的引發(fā)劑、10-20份的不飽和有機胺化合物和0.1-1份的SO3或者發(fā)煙硫酸組成；表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉，壬基酚聚氧乙烯醚，司盤-80中的一種或多種；對于滲透率低于1000×10-3μm2或滲透率為2000×10-3μm2儲層巖心，滲透率恢復值均高于90％，對于滲透率為1000～1600×10-3μm2儲層巖心，切1cm后滲透率恢復值均大于95％。
文檔編號C09K8/035GK102399542SQ20101028313
公開日2012年4月4日 申請日期2010年9月15日 優(yōu)先權日2010年9月15日
發(fā)明者孫金聲, 張潔, 楊澤星 申請人:中國石油天然氣集團公司, 中國石油集團鉆井工程技術研究院