[发明专利]一种复合固井前置液体系及其冲洗方法

说明书

本发明提供了一种复合固井前置液体系及其冲洗方法，包括交替泵入的酸性冲洗液、化学冲洗液和隔离液。酸性冲洗液中的酸可与井壁钻井液泥饼中碳酸钙反应生成钙离子及二氧化碳气体，分解泥饼中碳酸钙颗粒从而使泥饼松散易于冲洗剥离，同时反应生成的钙离子可促进水泥浆水化反应，从而进一步提高二界面胶结质量。酸性冲洗液中表面活性剂有利于提高对界面的清洗和冲刷作用，改善界面的润湿性能，增加对井壁泥饼的渗透作用，使井壁虚泥饼易于冲洗剥落。化学冲洗液用于清除井壁油膜，隔离钻井液和酸性冲洗液避免酸性冲洗液对钻井液造成污染。隔离液有效隔离水泥浆和酸性冲洗液。同时隔离液可承载泥饼中剥离的碳酸钙和黏土颗粒，保障固井施工安全。

技术领域

本发明属于油气井固井技术领域，具体涉及一种复合固井前置液体系及其冲洗方法。

背景技术

在石油钻井工艺过程中，泥饼是在滤失过程中，钻井液的自由水进入地层，钻井液中的固相颗粒附着在井壁上形成的。在钻井完成后，残留钻井液和泥饼会影响固井过程中水泥环与套管和井壁的胶结强度。

在固井工程中，套管串和水泥浆之间的界面成为第一界面，水泥浆和井壁之间的界面成为第二界面。导致固井二界面胶结质量不好的主要原因是井壁和水泥环间存在未被顶替干净的钻井液以及滤饼，其不能与固井时注入的水泥浆实现整体固化胶结。即只要有钻井液、滤饼存在，不管多薄，水泥石环与井壁之间都可能形成微间隙，导致固井二界面胶结强度下降，给地下油、气、水等流体提供窜流的通道。研究表明，地下流体窜流的通道主要是固井二界面，且已被油田实践所证实。因此，影响固井二界面封隔失效的主要因素是钻井液、滤饼的存在，使油井水泥-泥饼-地层相互之间不能实现整体固化，从而引起固井界面胶结强度严重降低。

冲洗液通常是在水中加入表面活性剂、氧化剂或用钻井液稀释混配而成，然而传统的冲洗液对钻进液泥饼的冲刷能力弱，无法高效的将井壁上的钻井液清洗干净，对井壁上所形成的薄而韧且致密的泥饼更是无法有效清除。针对以上问题，已有许多新型的冲洗液体系面世。CN104449621A公开了一种高效固井冲洗液体系，其由如下组分组成：水100份、纤维材料0.2～0.8份，氧化性物质1.6～8.0份，聚合物0.3～1.5份，加重剂0～120份，盐2.3～9.7份，有机酸0.5～7.2份，稳定剂2.0～10份，分散剂0～0.6份。该冲洗液中的氧化性物质可以促进泥饼中的有机聚合物发生降解，从而有效降低钻井液粘度和滤饼结构强度，有利于提高冲洗效率；但泥饼中固相颗粒紧密堆积阻碍了氧化物质对有机聚合物的分解，而且冲洗液中有机酸与泥饼中碳酸钙反应生成不容物阻碍了冲洗液对泥饼中固相颗粒分解。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合固井前置液体系，提高二界面胶结质量。

本发明的另一个目的在于提供一种复合固井前置液体系的冲洗方法，可对泥饼中碳酸钙颗粒进行有效分解，从而提高冲洗效率。

本发明提供的技术方案如下：

一种复合固井前置液体系，包括交替泵入的酸性冲洗液、化学冲洗液和隔离液。

所述酸性冲洗液由以下重量百分比的组分组成：阴离子表面活性剂4-10%，盐酸8-30%，无机盐5-10%，余量为水，其中，盐酸的质量浓度为10-36%。

所述化学冲洗液由以下重量百分比的组分组成：表面活性剂3-10%，无机盐5-10%，泥浆稀释材料3-7%，余量为水。

所述隔离液由以下重量份数的组分组成：水52-69份，稳定材料 1-3份，石灰石粉30-45份。

所述表面活性剂为C8~10烷基酚聚氧乙烯醚、仲烷基硫酸钠中一种或两种。

所述无机盐为FeSO₄ 、醋酸钠、KCl中的一种或几种。

所述阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。