水劑暫堵劑懸浮劑技術的研究

李洪濤

大慶油田有限責任公司創(chuàng)業(yè)集團金川化工廠， 黑龍江 大慶 163000

隨著油氣田開發(fā)技術的不斷完善，油氣層的保護日益受到關注，相應的多種油層保護劑[1-3]也得到推廣使用，其中以油溶性屏蔽暫堵劑[4]使用效果受到普遍認同并得到較為廣泛應用。但是，由于產品具有難溶液于水，且纖維表面不易浸潤的特性，使得產品在使用過程當中存在一定的瓶頸。如果直接向鉆井泥漿體系中填加粉劑[5]，則分散比較困難，所以一般都制成水懸浮劑再向泥漿中填加，但單純的以水作為液相分散劑依然存在分散困難，懸浮效果比較差等問題。因此，在分散體系中引入暫堵劑懸浮液能夠取得長期穩(wěn)定的懸浮效果，更能進一步提高產品的使用及存儲性能。

目前市場常見的懸浮劑[6]多以表面活性劑及有機膨潤土為主。本實驗針對水劑暫堵劑進一步提高其懸浮液懸浮穩(wěn)定性能，這直接關系到水劑暫堵劑的使用效果，也關系到地層保護的效果如何，因而本實驗研究對地層進行有效保護、確保新井產能的可持續(xù)性等方面也具有深遠的意義。

實驗研究的懸浮液其主要理化指標見表1。

表1 新型暫堵劑懸浮體系的技術指標

研究前后的暫堵劑懸浮分散體系指標對比見表2。

表2 與原暫堵劑懸浮體系指標的對比

通過上表的對比可以看出，采用新型懸浮液配制的水劑暫堵劑性能明顯優(yōu)于原用懸浮液配制的產品。經過一年來的實際應用，更突顯出利于現(xiàn)場施工，利于長期庫存，有效固含量較高，屏蔽暫堵效果更加理想等優(yōu)勢。

由于油溶性屏蔽暫堵劑[7-9]在實際施工中存在著瓶頸，因而對其懸浮分散體系中關鍵成份——懸浮液進行研究，使其更切合實際需要，更便于施工和貯存。提高暫堵劑體系的懸浮穩(wěn)定性；避免長期存放形成的沉淀物板結，有效保持懸浮體系有效固相成份不損失；引入潤濕劑、活化劑、增稠劑、分散劑及輔助穩(wěn)定劑等多種助劑，取代現(xiàn)有懸浮劑中的部分表面活性劑及所有有機膨潤土成份，由以往的離子電荷作用為輔粘度作用為主，變?yōu)橐霕O性分子阻斷樹脂纖維間親合，改善纖維面張力，以微觀的極性分子、離子電荷作用為主粘度作用為輔，在提高對暫堵劑固相成份表面浸潤性能、液相分散性能及懸浮穩(wěn)定性的同時，屏蔽暫堵有效固相成份含量也得以提高；引入泥漿加重劑活化劑成份，提高暫堵劑懸浮體系與水基鉆井泥漿的配伍性，使其能與泥漿形成均勻穩(wěn)定的共混體系。

實驗研究改善了暫堵劑固相成份浸潤性能，阻隔其相互親合力；增加了懸浮體系固相介質的懸浮穩(wěn)定性；實現(xiàn)有效固相成份增容；提高了與泥漿的配伍性；確保引入的各助劑的特性不發(fā)生沖突，而是相互起到輔助作用。我們篩選填加帶有單親水自由基的，易親合屏蔽暫堵劑表面的助劑，不但可以有效改善其不易浸潤的特性，還對纖維相互的親合力起到了阻隔的作用；增強其懸浮穩(wěn)定性可以通過添加少量的增稠劑及輔助穩(wěn)定劑來實現(xiàn)；摒棄原懸浮液中的粘土成份，因其雖然帶有離子自由基團并產生一定的粘度促進懸浮，但其本身也是一種無效的懸浮成成份，而已活化劑、分散劑等助劑取代，還可以達到固相有效成份增容的效果；為了達到與泥冰具有良好的配伍性，一方面要控制增稠劑的填加量，嚴格控制產品粘度指標，另一方面可以采用泥漿加重劑活化劑，可以達到預期的效果；為防止助劑特性發(fā)生沖突，產品中采用的各種助劑均系帶有同類離子或極性集團或兩性離子的助劑。

改進后的暫堵劑懸浮劑于2010年開始投入生產使用，經過一年的使用，取得了非常理想的使用效果。產品在施工過程中，倒出后包裝桶內基本沒有沉淀物殘留，添加到泥漿中，迅速均勻分散，又提高了施工質量和效率；采用新型懸浮劑配制的水劑暫堵劑產品經過一年的存放后，今年再次使用時，簡單攪動就重新形成均勻的懸浮體系，包裝特底部沒有致密的板結物殘留；通過對今年施工井中10口井現(xiàn)場泥漿采樣，并在實驗室對泥漿填加暫堵劑前后流變性、粘度指標及密度指標進行測評，粘度及密度指標基本一致，濾失量明顯降低。

綜上所述，從理化指標、實際使用效果、現(xiàn)場施工情況看，經過改進后的水劑暫堵的懸浮液都比以往使用的懸浮劑產品具有更大的優(yōu)勢。

[1]鄭延成，趙修太，王任芳，嚴錦根，黃春.重質芳烴樹脂暫堵劑在修井中的應用[J].石油與天然氣化工，2000(5).

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[3]韓永文，嚴錦根，湯志強，張國榮.作業(yè)入井液中暫堵劑的研究與應用[J].油氣采收率技術，2000(2).

[4]任占春，張光焰，邱正松，王富華，丁銳.商741火成巖裂縫性油藏屏蔽暫堵技術研究[J].油田化學，1999(4).

[5]張金波，鄢捷年.鉆井液中暫堵劑顆粒尺寸分布優(yōu)選的新理論和新方法[J].石油學報，2004(6).

[6]鄭延成，趙修太，王任芳，嚴錦根，黃春.水溶性暫堵劑的研究及應用[J].精細石油化工進展，2000(5).

[7]李克華，趙修太，鄭延成，王任芳.油溶性樹脂暫堵劑的研究[J].西部探礦工程，2001(S1).

[8]陳緒清，胡守志.油溶性暫堵劑YRC-1的性能及應用研究[J].西南石油大學學報：自然科學版，2009(5).

[9]薛新生，潘鳳桐，岳書申.油溶性暫堵劑OSR─1的研究[J].石油鉆采工藝，1999(1).