泡沫保护液配方和工艺 一、技术领域
本发明涉及一种油气井保护液，尤其是泡沫保护液配方和工艺。
二、背景技术
1、泡沫流体的调研情况
泡沫流体在石油工程上的研究与应用始于六十年代。九十年代，由于欠平衡钻井技术的兴起，泡沫流体在钻井领域的应用得以进入高潮。我国开展泡沫流体研究工作较早的是新疆油田，1984年在克拉玛依9143井钻井施工中即进行了成功的生产试验，施工工艺上采取空压机向井内混气通过泡沫发生器生成稳定泡沫的方法。由于施工中需要使用许多车辆和设备，并且泡沫为一次性使用不能进行循环，成本较高，所以开展并不广泛。
近年来石油工程中应用比较多的泡沫流体技术为在钻井领域的可循环泡沫钻井液，该类钻井液不需要在常规钻井设备上做任何改动，即能正常循环使用，成本较低，在新疆焉耆、华北、胜利、吉林油田都有应用报道，运用泡沫钻井液的原因主要是防止漏失。中原油田在混气流体钻井方面在毛8井也进行了试验，在古潜山地层以清水充气钻井，工艺上与新疆泡沫钻井相似，但不用形成稳定泡沫，钻井液可循环使用，成本较低，有其一定的优点。可循环泡沫流体因为泡沫流体密度小，在钻井过程中使用时就会遇到平衡地层坍塌应力，以及控制钻进破碎岩屑污染等一些难题，所以运用泡沫流体实施的钻井工程一般都要求井段不能太长，地层要较稳定。
由于石油钻井在使用泡沫做为钻井液所面临的问题在修井作业过程中都不存在，所以我们提出了在修井作业方面开发油气井泡沫保护液，以最大程度地适应日益复杂的油气井井况，减少油气井在修井作业方面由于压井液的选择不当而对油气层造成污染。
2、泡沫保护液配方和工艺开发的必要性
据国内资料可查，用于修井作业的泡沫工艺也有十多年的历史，但是一直在摸索阶段，仅处于起步水平。在新疆油田、四川气田也见到零星的有关泡沫压井报道，但是使用的混氮泡沫造成成本大幅度攀升，使现场使用受到很大的限制。
在中石化《天然气井工程安全技术规范》(Q/SHS0003-2002)[4.8.6]款项明确提出：“压井液应与储层岩性相配伍，与地层流体相容，与地层压力相适应”。根据规范，我们中原油田目前还没有与低压力地层相适应的比重低于0.8的低伤害或者不伤害保护液的产品介绍和评价。随着中原油田开发进入中后期，油气藏压力的逐年降低，相当部分油气井地压力系数在0.5以下。每次作业都有大量的压井液进入油气层，造成油气井诱喷复产困难、修井周期延长甚至采收率的降低。
目前国内的石油工程类的专家们都已经认识到了加强作业过程中的油气层保护、减少油气层的污染是提高油气藏特别是低压油气藏采收率的极其重要的一个环节。根据对国内外资料的研究和分析，在作业的过程中，影响气层渗透率降低的关键因素是以下6个方面：
压井液漏失。在作业过程中，为正常安全地施工，必须洗井、或者压井，在每次起下钻的过程中，必须时时灌水。现在每口井在作业的过程中，一般需要压井液的量为120-250方左右，压井液的大量漏失是污染油气层最为直接的因素。
粘土膨胀。粘土对压井液的敏感性造成造成粘土水化膨胀和分散，容易堵死砂岩地层中的细小缝隙，而分散的粘土又易发生运移，堵住孔隙这对于对地层造成的损害属于灾难性的，尤其在低渗透油气藏可使气井产量下降70％左右，甚至损失伴生气量。
毛管水锁。当水进入油气层会占据孔隙内一定体积，形成液阻堵塞；由于低渗砂岩油气藏大多低孔、低渗、孔隙窄、细小，一旦发生水锁，需用相当大的压差才能解除这种液阻。
固粒堵塞。钻井、作业遗留的微型固相，更易进入地层，这类固相进入地层后极难排除，从而严重的影响地层渗透率。
乳化堵塞。水见油后，易于乳化，中原油田的大多数油气井也产一定数量的轻油、原油，在生产、修井过程中，也很易发生乳化现象，堵塞在毛细管端，特别是对低渗透亲亲油性气藏，一旦油与地层接触，就会很快产生严重的堵塞特别是低渗透气藏更易于堵塞。
润湿反转。大多数油气层是优先水润湿的，而外来入井液中，往往加入一种非极性表面活性剂，从而对地层产生强烈的油润湿，润湿性改变后，油优先润湿岩石表面，并占据较小的孔道，从而降低气相渗透率。
目前中原油田使用的低伤害地层保护液、防膨活性水、射孔保护液在个别油气井也漏失严重，甚至根本无法循环，并不能达到低漏失或者不漏失的实际使用要求，对于油气井压井“压而不死、活而不喷”的要求一直未能采取有效的措施落到实处。
三、发明内容：本发明的目的是提供泡沫保护液配方和工艺，它解决了目前技术中的不足，本发明的目的是这样实现的，它是由4％水玻璃+0.5％十二烷基苯磺酸钠+0.2％三基磷酸钠+0.03％聚乙烯醇+0.2％固相化学清洁剂+4％氯化钠+0.2％氯化钙+90.87％清水。
工艺配置施工步骤：
第一步：在40方罐内，将水玻璃、三基磷酸钠、聚乙烯醇及其它辅剂按照配方比例预先混合均匀，先计算好所需水量，通过混合漏斗将混合好的材料加入水中，搅拌至符合粘度要求；
第二步：根据油气井地层静压确定合适的泡沫液密度；
第三步：在40方罐内，在混合液体中按照配方比例加入十二烷基苯磺酸钠，用混合漏斗和搅拌器同时参与混入空气，待密度达到设计要求时，停用混合漏斗，继续搅拌至泡沫均匀稳定；
第四步：在现场，通过剪切泵+普通泵车采用合适的替置方式泵入井筒内部，保证进出口泡沫密度相同，从而保证油气井油套平衡，在安全、环保的情况下保证安全地作业施工。
其技术指标：密度：选择与地层压力适合的保护液，密度在0.65-0.99之间自由调整；
粘度：根据井况，选择合适的粘度，在35秒-85秒之间自由调整；
矿化度：控制在2000mg/L；
保护方式：阳离子性能；
伤害指标：防水锁效应、防固粒堵塞、防乳化堵塞、防润湿反转，在油气井内无漏失，在不人为挤进低层的情况下，对油气层伤害为0；挤进地层后，在地层内滞留14天，伤害指标不大于10％。
可泵性能：在普通泵车上可以正常泵入。
四、具体实施方式：本发明是由4％水玻璃+0.5％十二烷基苯磺酸钠+0.2％三基磷酸钠+0.03％聚乙烯醇+0.2％固相化学清洁剂+4％氯化钠+0.2％氯化钙+90.87％清水制成的。
工艺配置施工步骤：
第一步：在40方罐内，将水玻璃、三基磷酸钠、聚乙烯醇及其它辅剂按照配方比例预先混合均匀，先计算好所需水量，通过混合漏斗将混合好的材料加入水中，搅拌至符合粘度要求；
第二步：根据油气井地层静压确定合适的泡沫液密度；
第三步：在40方罐内，在混合液体中按照配方比例加入十二烷基苯磺酸钠，用混合漏斗和搅拌器同时参与混入空气，待密度达到设计要求时，停用混合漏斗，继续搅拌至泡沫均匀稳定；
第四步：在现场，通过剪切泵+普通泵车采用合适的替置方式泵入井筒内部，保证进出口泡沫密度相同，从而保证油气井油套平衡，在安全、环保的情况下保证安全地作业施工。
其技术指标：密 度：选择与地层压力适合的保护液，密度在0.65-0.99之间自由调整；
粘度：根据井况，选择合适的粘度，在35秒-85秒之间自由调整；
矿化度：控制在2000mg/L；
保护方式：阳离子性能；
伤害指标：防水锁效应、防固粒堵塞、防乳化堵塞、防润湿反转，在油气井内无漏失，在不人为挤进低层的情况下，对油气层伤害为0；挤进地层后，在地层内滞留14天，伤害指标不大于10％。
可泵性能：在普通泵车上可以正常泵入。