(大港油田石油工程研究院,天津300000)
抗高溫油層保護(hù)劑YH-B001是以天然高分子材料為主,輔以丙烯酰胺、丙烯酸和醋酸乙烯酯等有機(jī)材料,在主鏈上接枝改性引入磺酸基、酰胺基,以及乙酸酯基多種親水、疏水基團(tuán),使大分子鏈交聯(lián)形成一定強(qiáng)度的空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu),增強(qiáng)了產(chǎn)品的抗溫性能。
藥品:甲酸鉀、復(fù)合加重鹽、抗高溫油層保護(hù)劑YH-B001;
儀器:五軸高溫滾子加熱爐、中壓濾失儀、高速攪拌機(jī)、六速旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)、電子天平、各種玻璃器皿、JHDS-Ⅱ型高溫高壓動(dòng)態(tài)失水試驗(yàn)儀、QYXS-F氣液兩相滲流規(guī)律研究裝置、秒表、量筒、烘箱等。
聚合物在鹽溶液中隨溫度的變化具有不同的水化“轉(zhuǎn)變溫度”,主要體現(xiàn)為溶液粘度變化差異。在甲酸鉀復(fù)合溶液中添加0.4%質(zhì)量比的抗高溫油層保護(hù)劑,測(cè)定不同恒溫水浴水化分散2h溶液粘度值,指導(dǎo)體系溶解工藝。
圖1 不同溫度下YH-B-001溶解粘溫曲線
由圖1可以看出,抗高溫油層保護(hù)劑YH-B001在甲酸鹽復(fù)合鹽溶液水化2h,轉(zhuǎn)變溫度為40℃。體系必須在大于40℃水化分散2h后,才能達(dá)到較好的應(yīng)用效果。
甲酸鹽符合壓井液中加入0.4%YH-B001,40℃水化2h后,測(cè)定在不同溫度下的粘度變化(圖2)。
圖2 不同溫度完井液成品粘溫曲線
測(cè)定體系粘溫變化得出:體系粘度隨溫度升高降低,成品粘度受溫度影響較大。實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)根據(jù)不同的環(huán)境做好體系評(píng)估,完井液使用時(shí)做好保溫或加熱防護(hù)工作,防止工作液粘度大,影響泵送。
按0.4%質(zhì)量比,將抗高溫油層保護(hù)劑YH-B001加入到甲酸鹽復(fù)合鹽水漿中,測(cè)定室溫及150~230℃老化16 h,粘度損失率和濾失量上升率。冷卻后的粘度和濾失量變化情況,當(dāng)降低率達(dá)50%時(shí),即為16h穩(wěn)定溫度。數(shù)據(jù)見圖3和圖4。
圖3 高溫老化后粘度變化
從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知(見圖3、圖4),抗高溫油層保護(hù)劑YH-B001在甲酸鹽復(fù)合鹽壓井液中的轉(zhuǎn)變溫度為40℃;壓井液成品在不同溫度下粘度變化較大,隨著溫度的降低粘度升高;抗高溫油層保護(hù)劑YH-B001 190℃老化16h,形成的濾餅薄而韌有很好的控失水能力。
圖4 高溫老化后失水變化曲線
選用作業(yè)儲(chǔ)層段天然巖心測(cè)定原始?xì)庀酀B透率→模擬地層水飽和→測(cè)定水飽和后氣相滲透率→正向驅(qū)替水飽和巖心→4MPa、180℃封堵污染巖心3h→測(cè)定1MPa恒壓30min反相氣相滲透率恢復(fù)值→正向驅(qū)替水飽和巖心→測(cè)定反相驅(qū)替氣相滲透率恢復(fù)值與水飽和后氣相滲透率恢復(fù)值對(duì)比。
表1 抗高溫油層保護(hù)劑YH-B001實(shí)驗(yàn)對(duì)比
由表1可以看出,油層保護(hù)劑的加入,可有效的降低復(fù)合鹽水溶液的濾失量,巖心的滲透率恢復(fù)值超過90%。
1)抗高溫油層保護(hù)劑YH-B001密度為1.65g/cm3的水溶液中的轉(zhuǎn)變溫度是40℃,2h后水化完全,能夠達(dá)到理想的使用效果;2)抗高溫油層保護(hù)劑YH-B001與甲酸鹽配伍性好,能夠在甲酸鹽復(fù)合鹽水中完全分散;3)抗高溫油層保護(hù)劑YH-B001在190℃的鹽溶液中抗溫性能穩(wěn)定,能夠很好的保護(hù)油氣層。