[发明专利]一种固井用防套管涨损弹性隔离液

说明书

技术领域

本发明涉及油田钻井固井领域，特别是涉及一种固井用防套管涨损弹性隔离液。

背景技术

海上半潜式平台在13-3/8＂套管和9-5/8＂套管固井作业时，水泥浆一般不返至泥线，水泥浆首浆的顶部会有几十米甚至几百米的流体被封隔在13-3/8＂套管和20＂套管之间，或者被封隔在13-3/8＂套管和9-5/8＂套管之间，这一段流体主要为隔离液，其能起到隔离钻井液与水泥浆的作用，从而防止钻井液污染到固井使用的水泥浆。

对于超高温生产井或者海洋深水钻井而言，井底的温度和井口的温度相差悬殊。如一口2000米水深的深水井，若钻井垂深为3000米，地梯温度为4℃/100米，则井底温度为120℃-130℃，表层套管泥线处温度接近0℃。这段两层套管内封闭的隔离液体系很有可能在受热情况下急剧膨胀，从而造成对套管涨损，当其对套管的涨损超过套管自身的耐挤压力后，会影响整口井的固井质量和生产周期。同样，在高温或超高温井中也面临同样的固井难题。

国内常规的隔离液主要使用隔离剂添加降失水剂和水组合而成，主要缺点在于：相关资料和实验结果表明，在密闭环境时，每升高10℃，常规隔离液的膨胀压力会提高至3-8MPa，而13-3/8＂套管挤毁强度仅在20MPa左右。因此，现有隔离液在密闭受热膨胀时容易造成套管挤毁破坏，从而影响固井质量。

因此，为了解决常规隔离液在密闭受热膨胀时容易造成套管挤毁破坏，从而影响固井质量的难题，特提出此申请。

发明内容

本申请的目的在于提供一种固井用防套管涨损弹性隔离液。该隔离液在密闭环境时，体系膨胀压力较常规水流体的膨胀压力大幅降低。

本申请提供了一种防套管涨损弹性隔离液，其包括如下重量份的组分：

在一个实施方案中，所述弹性隔离液可包括如下重量份的组分：

在一个实施方案中，所述隔离剂可为DISPACER。

在一个实施方案中，所述降失水剂可为AMPS聚合物类合成降失水剂。

在一个实施方案中，所述降失水剂可为PC-G80L降失水剂。

在一个实施方案中，所述弹塑剂可为亲水性的弹性球体。

在一个实施方案中，所述弹塑剂可为PC-P60或PC-P61。

在一个实施方案中，所述弹塑剂的密度可为0.4-0.6g/cm³。

在一个实施方案中，所述加重剂可为重晶石粉、石灰石粉、铁矿粉或钛铁矿粉的一种，优选重晶石粉。

在一个实施方案中，所述重晶石粉中小于200目的颗粒可占重晶石粉总重量的97%。

本申请中所提供的防套管涨损弹性隔离液，包括隔离剂、降失水剂、弹塑剂和加重剂。

隔离剂：本申请中的隔离剂具有较好的耐温性能和携砂性能，用于本申请防套管涨损弹性隔离液中时，能较好的隔离钻井液与水泥浆，且具有很好的相容性。选用4重量份的隔离剂是考虑到隔离液体系的最佳加量问题，如隔离剂含量过大会导致隔离液体系过稠，泵送困难且成本偏高，含量过小会导致隔离液体系较稀，不能起到较好隔离钻井液与水泥浆的作用，从而导致钻井液污染水泥浆的事故发生。

降失水剂：本申请所述将失水剂为AMPS类降失水剂，不仅具有较好的高温稳定性（最高温度可达190℃）。而且应用该降失水剂所配置的隔离液体系具有较好的悬浮性能及低失水效果。降失水剂PC-G80L推荐加量为4-6重量份，若加量低于4重量份，隔离液体系在高温下不易控制失水，不能满足13-3/8＂或9-5/8＂等技术套管固井的要求，而加量高于6重量份时，虽然失水量会更低，但隔离液体系偏稠，不利于泵送，而且会增加生产成本。

弹塑剂：本申请中的弹塑剂为亲水性的弹性球体，密度为0.4-0.6g/cm³，其自身为亲水性材料，在一定的温度和压力作用下会发生变形直至破碎，弹性球体颗粒破碎后会释放出新的体积，因此配置的浆体体积会缩小。弹塑剂加量为40-80重量份为宜，当弹塑剂加量低于40重量份时，球体完全破碎后也弥补不了流体受热膨胀后的体积；若球体加量高于80重量份时，隔离液体系会明显的增稠，流体无法保证有效的流动度，会导致影响施工的后果。