[发明专利]一种高密度低pH值完井液用加重盐及其制备方法

说明书

一种高密度低pH值完井液用加重盐及其制备方法，所述方法包括：(1)将组分A加入蒸馏水中，搅拌溶解，调节溶液的pH值至4～7；(2)将溶液加热至93℃～125℃，回流保温10min～120min；(3)加入组分B，调节溶液的pH值至7.5～8.5；(4)将溶液加热至105℃～125℃，并回流保温10min～120min；(5)将步骤(4)所得的溶液在≤105℃的条件下加热浓缩，烘干造粒；其中，所述组分A选自溴丙二酸、磷酸、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸钾中的一种或更多种；所述组分B选自焦磷酸钾、三聚磷酸钾、甲酸钾中的一种或更多种；所述加重盐通过上述方法制备，具有高密度、低结晶点、低pH值、较低成本的优点。

技术领域

本申请涉及但不限于一种高密度低pH值完井液用加重盐及其制备方法。

背景技术

清洁盐水完井液是常见的完井液。配制盐水完井液常用的盐的阳离子通常为K⁺、Na⁺、Cs⁺等碱金属离子，阴离子通常为有机羧酸根、卤素及磷酸根等。密度、结晶点、pH值是评价完井液的重要指标。

为平衡地层压力，通常需要调整盐水完井液的密度。但受溶解度限制，每种盐都有其最高加重密度。如NaCl在20℃时的溶解度为36g，对应的盐水密度为1.197g/cm³。若想配制更高密度的完井液则需要选用其他加重能力更强的盐。

冬季钻井施工或海上钻井时，气温和海底泥线温度都很低。低温下盐的溶解度下降，盐的加重能力进一步受到限制。在设定的盐水密度下，需要选用结晶点较低的加重盐。配制高密度、低结晶点盐水完井液时，通常选用有机羧酸盐，尤其是有机钾盐或有机铯盐。有机铯盐的加重密度较高，但价格昂贵，限制了其大规模应用。

有机羧酸盐属于强碱弱酸盐，因此用有机羧酸盐配制的完井液通常呈碱性，而且pH值随着盐浓度的增大而增大。但随着pH值上升，地层中的Ca²⁺、Mg²⁺等高价离子的结垢趋势增大。Ca²⁺、Mg²⁺等形成的结垢物易堵塞地层，造成储层的伤害。

同时满足高密度、低结晶点、低pH值要求的完井液加重盐的可选范围较小，考虑价格因素，可选范围就更小。当无法同时满足上述三个条件时，现场一般满足完井液的密度和结晶点的要求，不考虑结垢对储层的伤害。

因此，存在对同时满足上述三个条件的完井液加重盐的开发需要。

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。

本申请提供了一种高密度、低结晶点、低pH值、较低成本的完井液用加重盐及其制备方法。

具体地，本申请提供了一种高密度低pH值完井液用加重盐，所述加重盐通过下述步骤制备：

(1)将组分A加入蒸馏水中，搅拌溶解，调节溶液的pH值至4～7；

(2)将步骤(1)所得的溶液加热至93℃～125℃，并回流保温10min～120min；

(3)将组分B加入步骤(2)所得的溶液中，调节溶液的pH值至7.5～8.5；

(4)将步骤(3)所得的溶液加热至105℃～125℃，并回流保温10min～120min；

(5)将步骤(4)所得的溶液在不高于105℃的条件下加热浓缩，并烘干造粒；

其中，所述组分A选自溴丙二酸、磷酸、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸钾中的一种或更多种；

所述组分B选自焦磷酸钾、三聚磷酸钾、甲酸钾中的一种或更多种。