一种油井水泥高效隔离液及其使用方法

摘要

本发明公开一种油井水泥高效隔离液及其使用方法，属于油井水泥固井技术。由以下质量百分比的单独包装的原料组成：黄原胶1%~5%，氧化淀粉15%~25%，氧化铁粉5%~15%，淡水余量。在配制隔离液时，首先将改性黄原胶溶解在水中1-2小时，然后加入氧化淀粉，在需要注水泥之前，将氧化铁粉与上述配液混拌均匀即可。该隔离液在27-150℃范围内能够使用，并能有效顶替水泥浆，防止水泥浆与钻井液产生混浆。

说明书

技术领域

本发明涉及一种水泥隔离液及使用方法，尤其是一种油井水泥高效隔 离液及其使用方法。

背景技术

一般钻井液和水泥浆混合后，会彼此污染。为了防止钻井液和水泥浆 互相污染，通常在注入冲洗液之后再注入一定量的隔离液，隔离液不会与 钻井液和水泥浆发生反应。隔离液中加入合适的隔离液添加剂后，隔离液 的粘度会明显增加，并有悬浮作用，能有效的顶替钻井液，防止水泥浆与 钻井液产生混浆，并与钻井液体系及水泥浆外加剂均具有很好的相容性。

目前所使用固井隔离液都存在一定的局限性，如适用温度范围窄，与 水泥浆以及钻井液相容性差等。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用温度范围宽，与水泥浆以及钻井液相容 性好，方便易溶，能高效隔离水泥浆跟钻井液并具有一定的抗盐性的油井 水泥高效隔离液及其使用方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种油井水泥用高 效隔离液，由以下质量百分比的单独包装的原料组成：

所述的黄原胶为改性黄原胶。

所述的改性黄原胶为改性速溶黄原胶。

所述的氧化淀粉为高锰酸钾氧化淀粉。

所述高锰酸钾氧化淀粉的制备方法包括如下步骤：将淀粉用水配成质量 百分比浓度为15%-40%的淀粉乳液，保持不停搅拌，维持20℃-35℃的反应 温度，加入淀粉用量1%-8%的高锰酸钾和淀粉用量2%-10%的硫酸水溶液， 反应至溶液由紫红色变为白色为止，反应结束后，静置分层，倒去上层清液， 将下层乳液进行干燥，得到氧化淀粉，所述百分比为质量百分比。

上述的油井水泥用高效隔离液的使用方法，在配制隔离液时,首先将黄原 胶溶解在淡水中1-2小时,然后加入氧化淀粉,在需要注水泥之前,将氧化铁粉 与上述配液混拌均匀。

本发明的有益效果是：

1、适用温度范围较宽，一般为27~150℃左右。

2、与水泥浆有很好的相容性，不会使水泥浆发生变稠、絮凝、闪凝等 现象。

3、增稠效果显著，低浓度溶液具有高粘度。

4、抗盐，耐酸碱，兼容性好，与酸、碱、盐在同一溶液体系中有良好的 兼容性。

5、协效性好，可和其它增稠剂配合使用协同作用。

6、使用简单、性能稳定，集增稠、悬浮、稳定于一体。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

本发明的油井水泥用高效隔离液，由以下质量百分比的单独包装的原料 组成：

所述的黄原胶为改性黄原胶。

所述的改性黄原胶为改性速溶黄原胶。

所述的氧化淀粉为高锰酸钾氧化淀粉。

所述高锰酸钾氧化淀粉的制备方法包括如下步骤：将淀粉用水配成质量 百分比浓度为15%-40%的淀粉乳液，保持不停搅拌，维持20℃-35℃的反应 温度，加入淀粉用量1%-8%的高锰酸钾和淀粉用量2%-10%的硫酸水溶液， 反应至溶液由紫红色变为白色为止，反应结束后，静置分层，倒去上层清液， 将下层乳液进行干燥，得到氧化淀粉，所述百分比为质量百分比。

上述的油井水泥用高效隔离液的使用方法，配制隔离液时,首先将黄原胶 溶解在淡水中1-2小时,然后加入氧化淀粉,在需要注水泥之前,将氧化铁粉与 上述配液混拌均匀。

为了理解本发明，下面以实施例进一步说明本发明，但不限制本发明。

所用的黄原胶为改性黄原胶，最好采用改性速溶黄原胶。

所用的改性黄原胶为山东阜丰集团有限公司生产FF410T产品。 当然，也可用改性速溶黄原胶（为山东阜丰集团有限公司生产的FF430C产 品）。

实施例1

首先制备高锰酸钾氧化淀粉。配制25%玉米淀粉乳，保持不停搅拌， 搅拌速度为65r/min，维持反应温度为30℃，加入淀粉（干基）量5%（质 量，下同）的高锰酸钾溶液，和淀粉（干基）量8%（质量，下同）的硫 酸溶液，反应2个小时，过滤、干燥得到氧化淀粉。

取改性黄原胶20g、氧化淀粉300g、氧化铁粉100g、淡水1580g， 将改性黄原胶溶解在水中1-2小时,然后加入氧化淀粉,在需要注水泥之前,将 氧化铁粉与上述配液混拌均匀，得样品1。

实施例2

首先制备氧化淀粉。配制35%玉米淀粉乳，维持反应温度为20℃，加 入淀粉（干基）量8%的高锰酸钾溶液和淀粉（干基）量5%的硫酸溶液。

按照实施例1所述的方法进行操作，得到氧化淀粉。

取改性黄原胶100g、氧化淀粉500g、氧化铁粉300g、淡水1100g， 将改性黄原胶溶解在水中1-2小时,然后加入氧化淀粉,在需要注水泥之前,将 氧化铁粉与上述配液混拌均匀，得样品2。

实施例3

首先制备氧化淀粉。配制28%玉米淀粉乳，维持反应温度为35℃，加 入淀粉（干基）量6%的高锰酸钾溶液和淀粉（干基）量10%的硫酸溶液。

按照实施例1所述的方法进行操作，得到氧化淀粉。

取改性黄原胶50g、氧化淀粉350g、氧化铁粉150g、淡水1450g， 将改性黄原胶溶解在水中1-2小时,然后加入氧化淀粉,在需要注水泥之前,将 氧化铁粉与上述配液混拌均匀，得样品3。

实施例4

本发明高效隔离液性能评价

按照标准SY/T5374-2000油气井注水泥前置液使用方法对隔离液进 行性能评价。

（1）悬浮性能试验

钻井液从现场取，水泥浆按API规范配制

分别取体积分数为①5%的钻井液+95%隔离液，②5%隔离液+95%水 泥浆

用搅拌棒混合溶液，并加热至100℃,120℃,150℃，观察现象如下表

表1悬浮性能（5%的钻井液+95%隔离液）

表2悬浮性能（5%的隔离液+95%水泥浆）

实验数据表明：隔离液对钻井液及水泥浆有很好的悬浮性能，且在井 底循环温度为150℃情况下，效果依然很好。

（2）流变性相容试验

钻井液从现场取，水泥浆按API规范配制，试验数据表如表3所示。

表3钻井液、水泥浆和隔离液的流变相容性数据表

试验数据表明，隔离液以不同比例与钻井液、水泥浆混合，混合物的 塑性粘度明显降低，表明流变相容性好。

（3）隔离液对水泥浆失水量的影响

表4隔离液对水泥浆失水量的影响

  混合物（体积分数）   失水量，ml   100%水泥浆   215   5%隔离液+95%水泥浆   198   25%隔离液+75%水泥浆   189   50%隔离液+50%水泥浆   195   实验条件   90℃/6.9MPa，30min

实验数据表明，隔离液不同比例与水泥浆混合，失水量符合标准要求， 并有一定的降失水性能。

（4）稠化时间相容试验

对混有不同比例隔离液的水泥浆按照GB10238规定进行稠化时间试 验，数据如表5所示。

表5隔离液对稠化时间的影响

试验数据表明，按不同比例配制的混合样品，其稠化时间略高于纯水 泥浆的稠化时间，隔离液得使用不会导致水泥浆发生变稠、絮凝、闪凝等 现象。

室内评价试验数据表明，所研制的高效隔离液与水泥浆和钻井液有很 好的相容性，使用温度范围宽，悬浮性能好，对水泥浆性能没有影响。

以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使 本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例 来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰， 仍落在本发明的专利范围内。