技术领域
本发明涉及一种返排剂及其制备方法,特别涉及一种油层钻完井液返排剂及其制备方法,属于油田采油技术领域。
背景技术
通过对辽河油田不同油品特性,47个区块的271口水平井钻完井过程进行分析、跟踪,总结归纳出辽河油田已经完钻的880口水平井(截止2010年底),就油层保护技术方面,普遍存在钻完井液对油层伤害严重的问题,其主要原因是:在钻开油层时,现场实际所用泥浆密度、滤失量均高于设计要求,如设计要求泥浆密度为1.0-1.10g/cm3,最好控制为1.05g/cm3,而现场实际使用的泥浆密度超过1.15g/cm3以上,这样在钻井过程中就造成泥浆漏失、泥浆滤液渗入油层过多的现象,从而对储层造成严重的伤害。
为了解决上述问题,在油田采油技术领域中,广泛使用返排剂减少钻完井液对储层的伤害,但是目前所使用的返排剂大多数的返排效果都不理想,很难满足施工要求,不能有有效解决钻完井液对储层的伤害。
因此寻找一种性能优良、返排效果好的油层钻完井液返排剂,是提高油田水平井开采效果迫切需要解决的问题。
发明内容
为了解决上述问题,本发明的目的在于提供一种油层钻完井液返排剂,该返排剂能够有效解决水平井钻完井过程中对油层的伤害,提高水平井开采效果,最大限度提高原油采收率。
本发明的目的还在于提供上述油层钻完井液返排剂的制备方法,该制备方法简单易行,生产成本低廉。
为了达到上述目的,本发明首先提供了一种油层钻完井液返排剂,其包括重量比为1-1.4:0.3-0.5:0.1-0.3:0.6-0.8的缩二脲、薄膜扩展剂、石油磺酸盐、高温起泡剂。
根据本发明的具体实施方案,优选的,所采用的薄膜扩展剂为碳酸氢铵。
根据本发明的具体实施方案,优选的,所采用的石油磺酸盐为十二烷基磺酸盐。
根据本发明的具体实施方案,优选的,所采用的高温起泡剂为亚硝酸钠;更优选的,所采用的高温起泡剂为浓度为99.5wt%的工业用亚硝酸钠。
本发明还提供了上述油层钻完井液返排剂的制备方法,其包括以下步骤:
步骤一:启动反应釜并将温度调至80-90℃恒温保持25-35min,然后将温度调至35℃恒温保持5-15min;
步骤二:将薄膜扩展剂加入反应釜中,搅拌;
步骤三:向上述反应釜中加入石油磺酸盐,搅拌,将反应釜温度调至25-35℃恒温保持25-35min;
步骤四:将缩二脲加入上述反应釜中,搅拌;
步骤五:将高温起泡剂加入反应釜中,搅拌,得到所述的油层钻完井液返排剂。
在具体制备本发明的油层钻完井液返排剂时,所述步骤二的薄膜扩展剂必须确保混合、受热均匀后,才能进行步骤三的工序;所述步骤三的石油磺酸盐要缓慢(如以1000g/min的加入速度)均匀地加入,否则会影响返排剂的耐温性;所述步骤三在确保体系受热均匀后才可以进行降温,以免在进行所述步骤四时起泡,影响最终合成的返排剂的稳定性。
本发明还提供了上述油层钻完井液返排剂的返排方法,其包括以下步骤:
步骤一:根据油层深度、钻完井液密度情况确定返排剂用量,具体为:
当油层深度≤2000米,泥浆密度≤1.05mg/cm3时,返排剂用量为油层钻完井液的1.5wt%-2.5wt%;
当油层深度2000-3000米,泥浆密度为1.05-1.5mg/cm3时,返排剂用量为油层钻完井液的2.5wt%-4.0wt%;
当油层深度≥3000米,泥浆密度≥1.5mg/cm3时,返排剂用量为油层钻完井液的4.0wt%-5.0wt%;
当油层深度和泥浆密度不属于同一返排剂用量范围时,返排剂用量根据二者中较大范围值确定(如当油层深度≤2000米,而泥浆密度为1.05-1.5mg/cm3时,返排剂的用量范围为油层钻完井液的2.5wt%-4.0wt%);
步骤二:根据油层钻完井液的重量配制相应质量的返排剂,然后将返排剂加到钻完井液中;
步骤三:按照钻完井设计要求进行使用;
步骤四:完井后投产前,利用连续油管将引发剂注入至井筒中,其用量为油层钻完井液的8-10wt%。
根据本发明的具体实施方案,优选的,所采用的引发剂为浓度为8-10wt%的工业盐酸。
与现有的返排剂相比,本发明的油层钻完井液返排剂能有效提高钻完井液的返排率,显著的提高对储层的保护作用,提高水平井的开采效果。采用该油层钻完井液返排剂能够解决水平井伤害问题,最大限度解除对储层伤害,保护油气层。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解,现对本发明的技术方案进行以下详细说明,但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
本实施例提供了一种油层钻完井液返排剂,其包括重量比为1:0.3:0.1:0.6的缩二脲、碳酸氢铵、十二烷基磺酸盐、亚硝酸钠。
上述油层钻完井液返排剂的制备方法,其包括以下步骤:
步骤一:启动反应釜并将温度调至85℃恒温保持30min,然后将温度调至35℃恒温保持10min;
步骤二:将碳酸氢铵加入反应釜中,以60rpm/min的速度搅拌15min,确保碳酸氢铵混合、受热均匀;
步骤三:以1000g/min的速度向反应釜中加入十二烷基磺酸盐,搅拌15min,确保体系受热均匀后,将反应釜温度调至30℃恒温保持30min;
步骤四:将缩二脲加入反应釜中,搅拌30min后将温度调至35℃恒温10min;
步骤五:将亚硝酸钠加入反应釜中,搅拌30min,得到油层钻完井液返排剂。
利用上述油层钻完井液返排剂的返排方法,其包括以下步骤:
步骤一:根据油层深度、钻完井液密度情况确定返排剂的用量,具体为:
油层深度≤2000米,泥浆密度≤1.05mg/cm3,返排剂的用量为油层钻完井液的1.5-2.5wt%。
步骤二:根据油层钻完井液的重量配制相应质量的返排剂,然后将返排剂加到钻完井液中,具体为:
根据油层钻完井液的重量,合成2吨油层钻完井液返排剂,根据上述返排剂的比例及制备方法,进行合成,具体步骤为:
启动反应釜并将温度调至85℃恒温保持30min后将温度调至35℃恒温10min;将0.30吨碳酸氢铵加入反应釜中,以60rpm/min的速度搅拌15min;以1000g/min的速度向反应釜中加入0.10吨十二烷基磺酸盐,搅拌15min,将反应釜温度调至30℃恒温保持30min;将1.00吨缩二脲加入反应釜中,搅拌30min后将温度调至35℃恒温10min;将0.60吨亚硝酸钠加入反应釜中,搅拌30min,得到2吨油层钻完井液返排剂;最后,将返排剂加到钻完井液中。
步骤三:按照钻完井设计要求进行使用。
步骤四:完井后投产前,利用连续油管将8-10wt%的工业盐酸注入至井筒中,其用量为油层钻完井液的8-10wt%。
实施例2
本实施例提供了一种油层钻完井液返排剂,其包括重量比为1.2:0.4:0.2:0.7的缩二脲、碳酸氢铵、十二烷基磺酸盐、亚硝酸钠。
上述油层钻完井液返排剂的制备方法,其包括以下步骤:
步骤一:启动反应釜并将温度调至85℃恒温保持30min,然后将温度调至35℃恒温保持10min;
步骤二:将碳酸氢铵加入反应釜中,以60rpm/min的速度搅拌15min,确保碳酸氢铵混合、受热均匀;
步骤三:以1000g/min的速度向反应釜中加入十二烷基磺酸盐,搅拌15min,确保体系受热均匀后,将反应釜温度调至30℃恒温保持30min;
步骤四:将缩二脲加入反应釜中,搅拌30min后将温度调至35℃恒温10min;
步骤五:将亚硝酸钠加入反应釜中,搅拌30min,得到油层钻完井液返排剂。
利用上述油层钻完井液返排剂的返排方法,其包括以下步骤:
步骤一:根据油层深度、钻完井液密度情况确定返排剂用量,具体为:
油层深度2000-3000米,泥浆密度为1.05-1.5mg/cm3,返排剂的用量为油层钻完井液的2.5-4.0wt%。
步骤二:根据油层钻完井液的重量配制相应质量的返排剂,然后将返排剂加到钻完井液中,具体为:
根据钻完井液的重量,合成2吨油层钻完井液返排剂,根据上述返排剂的比例及制备方法,进行合成,具体步骤为:
启动反应釜并将温度调至85℃恒温保持30min后将温度调至35℃恒温10min;将0.32吨碳酸氢铵加入反应釜中,以60rpm/min的速度搅拌15min;以1000g/min的速度向反应釜中加入0.16吨十二烷基磺酸盐,搅拌15min,将反应釜温度调至30℃恒温保持30min;将0.96吨缩二脲加入反应釜中,搅拌30min后将温度调至35℃恒温10min;将0.56吨亚硝酸钠加入反应釜中,搅拌30min,得到2吨油层钻完井液返排剂;最后将返排剂加到钻完井液中。
步骤三:按照钻完井设计要求进行使用。
步骤四:完井后投产前,利用连续油管将8-10wt%的工业盐酸注入至井筒中,其用量为油层钻完井液的8-10wt%。
实施例3
本实施例提供了一种油层钻完井液返排剂,其包括重量比为1.4:0.5:0.3:0.8的缩二脲、碳酸氢铵、十二烷基磺酸盐、亚硝酸钠。
上述油层钻完井液返排剂的制备方法,其包括以下步骤:
步骤一:启动反应釜并将温度调至85℃恒温保持30min,然后将温度调至35℃恒温保持10min;
步骤二:将碳酸氢铵加入反应釜中,以60rpm/min的速度搅拌15min,确保碳酸氢铵混合、受热均匀;
步骤三:以1000g/min的速度向反应釜中加入十二烷基磺酸盐,搅拌15min,确保体系受热均匀后,将反应釜温度调至30℃恒温保持30min;
步骤四:将缩二脲加入反应釜中,搅拌30min后将温度调至35℃恒温10min;
步骤五:将亚硝酸钠加入反应釜中,搅拌30min,得到油层钻完井液返排剂。
利用上述油层钻完井液返排剂的返排方法,其包括以下步骤:
步骤一:根据油层深度、钻完井液密度情况确定返排剂用量,具体为:
油层深度≥3000米,泥浆密度≥1.5mg/cm3时,返排剂的用量为油层钻完井液的4.0-5.0wt%。
步骤二:根据油层钻完井液的重量配制相应质量的返排剂,然后将返排剂加到钻完井液中,具体为:
根据钻完井液的重量,合成3吨油层钻完井液返排剂,根据上述返排剂的比例及制备方法,进行合成,具体步骤为:
启动反应釜并将温度调至85℃恒温保持30min后将温度调至35℃恒温10min;将0.50吨碳酸氢铵加入反应釜中,以60rpm/min的速度搅拌15min;以1000g/min的速度向反应釜中加入0.30吨十二烷基磺酸盐,搅拌15min,将反应釜温度调至30℃恒温保持30min;将1.40吨缩二脲加入反应釜中,搅拌30min后将温度调至35℃恒温10min;将0.80吨亚硝酸钠加入反应釜中,搅拌30min,得到3吨油层钻完井液返排剂;最后将返排剂加到钻完井液中。
步骤三:按照钻完井设计要求进行使用。
步骤四:完井后投产前,利用连续油管将8-10wt%的工业盐酸注入至井筒中,其用量为油层钻完井液的8-10wt%。
综上所述,本发明的油层钻完井液返排剂,主要应用于辽河油田水平井钻完井过程中,目的是解除钻完井过程的伤害,提高水平井开采效果。本发明的油层钻完井液返排剂自2009年5月应用以来,先后在辽河油田的锦州采油厂、曙光采油厂、冷家油田公司、特油公司、欢喜岭采油厂、油气试采公司现场试用,截止2012年12月,累计实施42井次,措施有效率为90%,对油层的保护取得了显著的效果,平均单井钻完井液返排率为103.5%,平均单井增产幅度为45.5%。