[发明专利]一种用于固化稠油的处理剂

说明书

本发明提供了一种用于固化稠油的处理剂以及使用该处理剂进行固化稠油的方法，该处理剂包括基液和固化剂，其中固化剂包括能够与稠油发生氧化反应的氧化剂，尤其是能够与稠油中的C、N、S等原子发生氧化反应并使得例如C=O、S=O及N=O含量逐渐增加的氧化剂。该处理剂还可以进一步包括例如为增稠剂、吸附剂等的助剂。本发明的固化稠油处理剂能够使井内稠油变坚硬，并降低稠油粘附性，使固化后的稠油软化点升高，能有效固化已溢出稠油，同时还可以用于封堵稠油储层孔隙，稠油的处理量可以达到处理剂的90重量%以上。

技术领域

本发明涉及固化稠油的技术领域，具体涉及一种用于固化稠油的处理剂，以及使用该处理剂进行固化稠油的方法。

背景技术

在石油钻井过程中，可能会遇到含有稠油的地层。尤其是随着油气勘探开发的深入，钻遇地层越来越复杂,遇到大量稠油的机会将会增多。稠油具有高粘稠性和高胶质性，因此粘度大，粘附性较强。因此一旦钻遇稠油地层，会遇到很多问题，例如钻井液漏失、卡钻、粘附套管、堵塞固控设备等，涌入井眼的稠油通常会黏住钻具，致使钻井作业无法顺利进行。此外，高压稠油还会污染钻井液，造成钻井液性能降低，从而导致地面跑浆甚至卡钻等一系列问题。稠油除了具有一般流体侵入对钻井液及井下安全的影响外，还具有其它流体所没有的破坏性。因为稠油表面性质为亲油，无法与水基的钻井液相溶，因而处理起来非常困难。

目前，钻井过程中处理稠油侵害的方法主要有以下方法：1）提高密度法，即提高钻井液密度，以通过压力平衡来抑制稠油浸入，减缓稠油污染钻井液速度；2）乳化分散法，即当少量的稠油侵入时，加5%以上的柴油和0.3%左右的乳化剂来分散稠油，以防止钻井液性能被破坏；3）乳化降粘法，即添加乳化降粘剂来降低稠油粘度，改善钻井液-稠油乳化体系的流动性；4）水泥封堵法，即采用速凝水泥浆封堵稠油地层，实现快速堵漏稠油污染通道的目的。

然而，上述处理稠油侵害的现有方法通常存在一定的局限性。例如，对于提高密度法，由于地层压力分布差异性很大，一旦出现了稠油污染，地层下不同位置的钻井液密度难以在短时间内同步提高；对于乳化分散法，由于加入柴油和乳化剂的钻井液吸纳能力有限，侵入井筒的稠油累计到一定程度时，钻井液性能便无法进行调整和改善；对于水泥封堵法，在稠油存在的情况下，速凝水泥浆的速凝时间难以准确把握，而且由于水泥浆和稠油之间的密度差较大，水泥浆难以在近井地带停留，因此封堵效果较差。

目前，国内对稠油污染钻井液的治理措施的研究尚少，也鲜有相关的文献报道及专利。根据国外的报道，目前主要采用硅酸盐添加剂或者将一种沥青稳定剂用于专用钻井液体系来处理侵入钻井液中稠油。例如，美国专利USP7392846采用含有一种或多种硅酸盐的添加剂处理涌入井筒内的稠油，部分降低了稠油的粘附性。美国专利USP7665523采用一种含有苯乙烯-丙烯酸酯聚合物的处理液与井眼内的稠油反应，部分降低稠油的粘附性，使得稠油易于从井眼中去除。然而，这两种方法只是部分降低了稠油的粘附性，处理后的稠油软化点较低，大量稠油涌入时仍然不能解决问题。美国哈里伯顿公司开发的一种INHIBI-TAR^TM沥青稳定剂（bitumen stabilizer）能够与沥青反应，使得沥青变坚硬、变脆、易碎，失去粘附性，从而避免其在钻具上附着与堆积。但是，这种稳定剂只有添加到特定配制的BITUMAX WBM钻井液体系中才可以获得较好的效果，其固化稠油的能力也有限。

发明内容

本发明的发明人经过在固化稠油的技术领域中进行了大量的研究之后，首次提出了以氧化剂或者氧化剂与助剂的混合物作为固化稠油的固化剂，并将其与基液组成的固化处理剂用于固化石油钻井过程中遇到的侵害钻井液的稠油，例如固化已溢出的稠油或者封堵稠油储层空隙。