[发明专利]一种低导热隔热测试液及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本申请涉及但不限于油气井测试技术领域，特别涉及但不限于一种低导热隔热测试液及其制备方法和用途。

背景技术

随着深水、超深水井勘探和钻探作业量的不断增大，后续作业者对测试液技术的需求会变得越来越大。与陆地和浅海井相比，在深水和超深水油气井的测试过程中，地层中的高压油气自下而上流动经过隔水管会造成热量散失，使整个井筒中流体的温度降低，容易发生低温盐析和形成气体水合物的风险。文献“深水无固相水基隔热封隔液技术”公开了一种无固相深水隔热封隔液，该体系采用多元醇C4作为降低体系导热系数的试剂，生物大分子作为流变调节剂，密度0.9-1.2g/cm³，抗温度可达100℃，体系具有导热系数低、隔热效果好、长期热稳定性好等特点。专利申请CN104898179A公开了一种非无机盐加重的络合水基深水测试液体系，该测试液包含一种含有能与水分子键合的多官能团小分子量有机醇类化合物，体系具有较好的流变性、防水敏性、防水锁性，较强的防腐性和配伍性。

上述公开的封隔液虽然导热系数较低进而达到了隔热效果，但密度和适用温度的范围较窄，因此现场应用的局限性很大；另一种深水测试液选用非无机盐进行加重，成本高，配置过程较复杂，不利于操作，同时体系的隔热效果较差，在实际应用中存在很大的局限性，特别是对隔热效果要求苛刻的深水井，更不适于应用。

发明内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

本申请提供了一种水基热隔热测试液及其制备方法和用途，所述水基热隔热测试液的适用温度和密度范围覆盖广、导热系数低。

具体地，本申请提供了一种低导热热隔热测试液，所述测试液包括水、低导热基液、抗高温除氧剂和成膜缓蚀剂，其中，所述低导热基液是能与水互溶的二元或三元有机醇，其分子量≤100，导热系数≤0.3W/m·K。

在本申请的实施方式中，以水和低导热基液的加入量之和为100mL计，所述水的加入量可以为40-50mL，所述低导热基液的加入量可以为50-60mL，所述抗高温除氧剂的加入量可以为0.5-0.8g，所述成膜缓蚀剂的加入量可以为0.2-0.5g。

在本申请的实施方式中，所述低导热隔热测试液还可以包括钝化缓蚀剂，以水和低导热基液的加入量之和为100mL计，所述钝化缓蚀剂的加入量可以为2-5mL。成膜缓蚀剂和钝化缓蚀剂都是本领域中常用的缓蚀剂，其中，成膜缓蚀剂是在金属表面形成一层保护膜，起到阻止钢片表面腐蚀的作用，钝化缓蚀剂主要是在体系中形成钝化区，降低各种离子对钢材的腐蚀。

在本申请的实施方式中，所述低导热隔热测试液还可以包括加重剂，以水和低导热基液的加入量之和为100mL计，所述加重剂的加入量可以为10-120g。

在本申请的实施方式中，所述水可以为淡水。

在本申请的实施方式中，所述低导热基液可以选自乙二醇、丙二醇、丙三醇中的一种或多种。

在本申请的实施方式中，所述抗高温除氧剂的抗温能力≥120℃。

可选地，所述抗高温除氧剂选自二甲基酮肟、还原性硫酸盐中的一种或多种。

在本申请的实施方式中，所述成膜缓蚀剂可以为碳数为16-20的烷基多胺的复合物。

可选地，所述成膜缓蚀剂为氯化十六烷基胺和十八烷基胺的复合物。

在本申请的实施方式中，所述钝化缓蚀剂可以包括重量比为3-5：3.5-4：1.5-2.8的咪唑啉、硫代乙醇酸铵和硼酸盐。

在本申请的实施方式中，所述加重剂可以为无机钙盐加重剂。

可选地，所述加重剂为氯化钙和/或溴化钙。

本申请还提供了一种制备如上所述的低导热隔热测试液的方法，所述方法包括：以水和低导热基液的加入量之和为100mL计，加入40-50mL水、50-60mL低导热基液、0.5-0.8g抗高温除氧剂、0.2-0.5g成膜缓蚀剂、可选地，加入2-5mL钝化缓蚀剂和/或10-120g加重剂，搅拌混合，得到所述低导热隔热测试液。

本申请还提供了如上所述的低导热隔热测试液在井底温度≤175℃的油气井中用作隔热测试液或隔热封隔液的用途。

可选地，所述油气井为水深500-1500m的深水井或水深大于1500m的超深水井。

本申请的低导热热隔热测试液具有如下优势：

(1)为无土相体系，在低温环境下的粘度较低，泵送性好；

(2)导热系数低于0.35W/m·K，具有很好的隔热效果；