[发明专利]适用于深水的无固相水基隔热封隔液

说明书

技术领域

本发明涉及石油钻井工程领域所用的完井液，具体地指一种适用于深水的无固相水基隔热封隔液。

背景技术

隔热封隔液是指填充于油管和套管环空之间以其隔热等多种功能满足油管隔热的流体的总称。其主要具有减少油管热损失和平衡环空带压，保护油气井完整性等作用，是完井工程技术的重要组成部分。在深水油气井中由于油管温度比近海底海水温度高很多，致使油管热量大量散失，导致油管内温度降低，生成天然气水合物，析出蜡和沥青质，阻塞油管，导致油气井的不完整性，轻则减少产量，重则引发油气井事故。目前应用于油气井的隔热封隔液以分散相的不同主要分为油基隔热封隔液和水基隔热封隔液两种。油基隔热封隔液因其耐温性好，性能稳定，导热系数很小，大大减小了因热传导导致的热损失，具有较好的隔热效果。但由于油会对海洋造成污染，因此油基隔热封隔液一般只用在陆上油井。且对于压力系数较高的隔热油气井，要求较高密度的油基封隔液，而油基封隔液加重主要通过添加固相，往往会导致固相沉积，损坏封隔器等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种适用于深水的无固相水基隔热封隔液，该无固相水基封隔封隔液通过添加可溶性盐调节体系密度，在平衡环空带压的同时解决了油基泥浆的固相沉积问题。此类水基封隔液通过添加可与水互溶的醇类物质，大大降低体系的导热系数；添加流变调节剂，使该封隔液在高剪切速率下具有低粘度满足泵送，在低剪切速率下具有高粘度，有效减小环空对流导致的热损失，具有优越性能。

为实现上述目的，本发明提供的一种适用于深水的无固相水基隔热封隔液，它的原料按重量百分比计包括0.5～1.5％的流变调节剂、10～30％的多元醇、5～30％的可溶性盐和0.2～0.6％的杀菌剂；余量为水；

所述可溶性盐为NaCl、KCl、NaBr、CaBr₂、CaCl₂、甲酸钾和甲酸钠中的任意一种或复配；

所述流变调节剂为黄原胶，胍胶，田菁胶，羟丙基瓜胶，魔芋胶，香豆胶，改性纤维素，聚丙烯酰胺中的任意一种或复配。

进一步地，所述多元醇为乙二醇、丙二醇、丙三醇、二乙二醇、聚乙二醇200和聚乙二醇400中的任意一种或复配；所述水相为淡水或者海水。

再进一步地，所述的杀菌剂为十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、聚季铵盐、二氯异氰尿酸钠、过氧乙酸、异噻唑啉酮、苯并异噻唑啉酮和戊二醛中的任意一种。

再进一步地，所述适用于深水的无固相水基隔热封隔液的原料按重量百分比计包括0.5～1.3％的流变调节剂、10～30％的多元醇、5～30％的可溶性盐、0.2～0.4％的杀菌剂、余量为水。

再进一步地，所述适用于深水的无固相水基隔热封隔液的原料按重量百分比计包括0.8～1.3％的由黄原胶、天菁胶和改性纤维素复配得到的流变调节剂、10～30％的由二乙二醇和聚乙二醇200复配得到的多元醇、5～20％的由NaCl和甲酸钠复配得到的可溶性盐、0.2～0.4％的杀菌剂、余量为水。

所述无固相水基隔热封隔液的密度为1.0～1.3g/cm³。

再进一步地，所述适用于深水的无固相水基隔热封隔液由0.5％的黄原胶、0.4％的天菁胶、0.3％的改性纤维素、20％的二乙二醇、10％的聚乙二醇200、10％的的氯化钠、10％的甲酸钠、0.2％的十二烷基二甲基苄基氯化铵、余量为水；其密度为1.19g/cm³。

无固相水基隔热封隔液的制备方法，包括以下步骤：

1)按上述重量百分比计称取各组分原料，备用；

2)将多元醇加入到搅拌杯中，在高速搅拌的情况下，依次加入流变调节剂搅拌均匀后根据需要加入不同浓度的盐水，最后加入杀菌剂，混合均匀，得到无固相水基隔热封隔液。

本发明的有益效果在于：

1)本发明采用可溶性盐就能得到性能优异的无固相水基隔热封隔液体系，解决了油基封隔液固相沉积，污染环境等问题，体系中多元醇的加入使体系的导热系数降至水的62％甚至更低，达到了和油基隔热封隔液差不多的隔热效果。

2)本发明的体系通过添加可溶性盐来调节体系密度。在不加固相的情况下，就可以配制密度为1.0～1.3g/cm³的隔热封隔液。另外，可溶性盐的加入降低了体系中自由水的含量，可降低体系的导热系数。

3)本发明的该无固相水基封隔封隔液中原料种类少，和环境配伍性好，可有效避免对环境可能造成的损害。

具体实施方式