[发明专利]一种固井用高温隔离液悬浮稳定剂及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种固井用高温隔离液悬浮稳定剂及其制备方法与应用，属于油田固井隔离液技术领域。

背景技术

在油田固井施工作业中，钻井液和水泥浆往往是不相容的，若两者直接接触，则接触面混浆段流体变稠、絮凝，流体流变性能恶化，流体摩阻、排量和返速等水利参数发生相应的变化，从而影响流体的顶替效率，且由此产生的高泵压极易压漏薄弱地层。此外，钻井液中的絮凝物粘附在井壁和套管壁上易形成虚泥饼，严重影响水泥浆与二界面的胶结质量，极易造成环空微间隙、层间封固不严或失效等问题。因此，针对以上问题，需在水泥浆和钻井液之间注入一种能有效隔离、冲洗作用的液体—隔离液，要求其能够有效隔离钻井液与水泥浆、清洗井壁、提高顶替效率、保护油气层、保证水泥与环二界面的固井胶结质量，为油井后续作业和油田增储上产提供固井方面的技术保障。

近些年，随着石油勘探开发技术的发展和浅层油气藏日趋枯竭，许多高温深井、超深井等复杂井相继出现，为固井隔离液技术的发展和应用提出了极大的挑战。隔离液体系的驱替特性、悬浮特性、稳定特性以及与接触流体的相容特性备受关注，其中稳定特性是保障有效隔离、悬浮固相颗粒及加重材料、防止井塌和抑制井漏等的主要性能，尤其在高温深井、超深井和水平井及大斜度井固井中显得尤为重要，而悬浮稳定剂是保证隔离液稳定特性的决定性因素。国内对固井隔离液体系的研究较多，但对高温隔离液悬浮剂的研究较少，在文献中也鲜为少见。

CN 101775273 B公开了一种抗高温油气井固井用基液及制备方法和应用，该基液耐温可达150℃，主要包含100重量份水、6～20份高分子增粘剂、1～8份表面活性剂、1～8份页岩稳定剂和2～15份高温稳定剂，其中，高分子增粘剂是生物胶类、高分子纤维素类聚合物中的一种或几种，高温稳定剂是膨润土、凹凸棒石中的一种。但该基液制备工艺复杂、充分水化后的大量生物胶增稠严重，进而对加重作业影响较大，此外，该基液中的纤维素类物质具有缓凝作用，以及该基液中的粘土类物质的高温增粘性较差。

CN 100582192 C公开了一种油井注水泥用隔离液，该体系中的悬浮剂由羟乙基纤维素、羟甲基纤维素、黄原胶和钠基膨润土组成，在中低温下具有良好的悬浮作用，但并未介绍高温下的隔离液稳定性能。

CN 101921580 B公开了一种抗高温抗盐隔离液及其制备方法，该隔离液体系中的悬浮剂为聚阴离子纤维素或黄原胶，该体系具有在1.10～2.50g/cm³范围内性能可控，耐温达150℃，抗盐达饱和，且与水泥浆和钻井液相容性好等特点。

综上可知，现有技术中的隔离液悬浮剂多采用纤维素类、黄原胶和粘土类物质，其组成较为单一。在深井、超深井固井施工作业中，增粘材料及悬浮稳定剂在高温下易发生高温水解或分子链断裂，完全起不到悬浮固相颗粒、冲刷泥饼的作用，严重影响隔离液的高温稳定特性、驱替效率，严重者将会导致井塌或井漏，进而影响固井质量。

因此，为了满足高温深井、超深井、大斜度井及水平井等特殊井的固井技术需求，保证固井质量以及保障油井后续作业、油田增储上产等，有必要研究一种新型高温隔离液悬浮稳定剂，以有效提高或改善固井隔离液的高温综合性能。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种固井用高温隔离液悬浮稳定剂，该悬浮稳定剂能使隔离液具备良好的悬浮稳定性、相容性、流变性及耐高温性。

本发明的另一目的在于提供所述的固井用高温隔离液悬浮稳定剂的制备方法，所述方法简单、操作方便。

本发明的又一目的在于提供所述的固井用高温隔离液悬浮稳定剂的应用。

本发明的再一目的在于提供一种耐高温隔离液，其包含本发明所述的固井用高温隔离液悬浮稳定剂。

本发明的再一目的在于提供所述的耐高温隔离液的应用。

为达到前述目的，一方面，本发明提供一种固井用高温隔离液悬浮稳定剂，其包括58～85重量份的粘土物质、8～20重量份的温伦胶、0～5重量份的黄原胶、5～10重量份的无机盐及2～8重量份的高分子聚合物，所述的高分子聚合物包括聚乙烯醇、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基淀粉醚中的一种或多种。