《一种油田油气井固井用微沫剂及其制备方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种油田油气井固井用微沫剂及其制备方法.pdf（12页完整版）》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN102321460A43申请公布日20120118CN102321460ACN102321460A21申请号201110169281X22申请日20110622C09K8/47320060171申请人西安石油大学地址710065陕西省西安市电子二路18号西安石油大学72发明人杨振杰吴志强冯永超焦庆庆朱海涛刘建全74专利代理机构西安智大知识产权代理事务所61215代理人刘国智54发明名称一种油田油气井固井用微沫剂及其制备方法57摘要本发明公开了一种油田油气井固井用微沫剂，由重量比12535的微沫剂半成品与硅酸盐粘土矿物配成，微沫剂半成品由以下重量份的组份配成711份的松香粉、4。
2、7份的硅酸盐皂化剂、0713份的抗高温表面活性剂组合、1030份的固井增强剂以及812份的水，其中硅酸盐粘土矿物为海泡石粘土或者锂基膨润土，硅酸盐皂化剂为硅酸钠或者硅酸钾，固井增强剂为三异丙醇胺或者三乙醇胺，抗高温表面活性剂组合为重量比11的OP10与SP80，或者重量比11的APG与SP80；本发明还提供了所述微沫剂的制备方法，以此建立了泡沫细腻、稳定性好、配制工艺简单、整体性能好的新型超低密度微泡沫固井水泥浆体系。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书4页说明书7页CN102321465A1/4页21一种油田油气井固井用微沫剂，其特征在于，由重量比1253。
3、5的微沫剂半成品与硅酸盐粘土矿物配成；所述微沫剂半成品由以下重量份的组份配成其中，所述的硅酸盐皂化剂为硅酸钠或者硅酸钾；所述的抗高温表面活性剂为重量比11的非离子表面活性剂OP10与非离子表面活性剂SP80，或者重量比11的非离子表面活性剂烷基糖苷APG与非离子表面活性剂SP80；所述固井增强剂是三异丙醇胺或者三乙醇胺；所述的硅酸盐粘土矿物为海泡石粘土或者锂基膨润土。2一种油田油气井固井用微沫剂，其特征在于，由重量比130的微沫剂半成品与海泡石粘土配成；所述微沫剂半成品由以下重量份的组份配成3一种油田油气井固井用微沫剂，其特征在于，由重量比130的微沫剂半成品与海泡石粘土配成；所述微沫剂半成品。
4、由以下重量份的组份配成权利要求书CN102321460ACN102321465A2/4页34一种油田油气井固井用微沫剂，其特征在于，由重量比135的微沫剂半成品与海泡石粘土配成；所述微沫剂半成品由以下重量份的组份配成5一种油田油气井固井用微沫剂，其特征在于，由重量比135的微沫剂半成品与锂基膨润土配成；所述微沫剂半成品由以下重量份的组份配成6一种油田油气井固井用微沫剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤第一步，在带搅拌器的配液罐中注入812重量份的水，搅拌加温到8090，将硅酸盐皂化剂配制成质量分数为50的溶液，将47重量份的该硅酸盐皂化剂溶液加入到所述配液罐中，转速100400转/分，搅拌0。
5、5H；第二步，在温度90，转速100400转/分的条件下，向第一步搅拌后的溶液中加入711重量份的松香粉，搅拌25H，进行皂化反应，直至含水量为2027时为止；第三步，在80下向第二步皂化反应后的溶液中加入1030重量份的固井增强剂和0713重量份的抗高温表面活性剂组合，搅拌05H，均匀后所得合成产物含水量为权利要求书CN102321460ACN102321465A3/4页42027，即微沫剂半成品；第四步，将微沫剂半成品冷却后与硅酸盐粘土矿物按重量比12535的比例混合粉碎，过120目筛，即得油田油气井固井用微沫剂；其中，所述的硅酸盐皂化剂为硅酸钠或者硅酸钾；所述的抗高温表面活性剂组合为重量。
6、比11的非离子表面活性剂OP10与非离子表面活性剂SP80，或者重量比11的非离子表面活性剂烷基糖苷APG与非离子表面活性剂SP80；所述固井增强剂是三异丙醇胺或者三乙醇胺；所述的硅酸盐粘土矿物为海泡石粘土或者锂基膨润土。7一种油田油气井固井用微沫剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤第一步，在带搅拌器的配液罐中注入10重量份的水，搅拌加温到8090，将5重量份质量分数为50的硅酸钾溶液加入到所述配液罐中，转速100400转/分，搅拌05H；第二步，在温度90，转速100400转/分的条件下，向第一步搅拌后的溶液中加入8重量份的松香粉，搅拌25H，进行皂化反应，直至含水量为2027时为止；第三。
7、步，在80下向第二步皂化反应后的溶液中加入26重量份的三异丙醇胺和1重量份的抗高温表面活性剂组合，搅拌05H，均匀后所得合成产物含水量为2027，即微沫剂半成品，其中所述抗高温表面活性剂组合为重量比11的非离子表面活性剂OP10与非离子表面活性剂SP80；第四步，将微沫剂半成品冷却后与海泡石粘土按重量比130的比例混合粉碎，过120目筛，即得油田油气井固井用微沫剂。8一种油田油气井固井用微沫剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤第一步，在带搅拌器的配液罐中注入10重量份的水，搅拌加温到8090，将5重量份质量分数为50的硅酸钠溶液加入到所述配液罐中，转速100400转/分，搅拌05H；第二步，。
8、在温度90，转速100400转/分的条件下，向第一步搅拌后的溶液中加入8重量份的松香粉，搅拌25H，进行皂化反应，直至含水量为2027时为止；第三步，在80下向第二步皂化反应后的溶液中加入26重量份的三乙醇胺和1重量份的抗高温表面活性剂组合，搅拌05H，均匀后所得合成产物含水量为2027，即微沫剂半成品，其中所述抗高温表面活性剂组合为重量比11的非离子表面活性剂OP10与非离子表面活性剂SP80；第四步，将微沫剂半成品冷却后与海泡石粘土按重量比130的比例混合粉碎，过120目筛，即得油田油气井固井用微沫剂。9一种油田油气井固井用微沫剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤第一步，在带搅拌器的配液。
9、罐中注入10重量份的水，搅拌加温到8090，将5重量份质量分数为50的硅酸钠溶液加入到所述配液罐中，转速100400转/分，搅拌05H；第二步，在温度90，转速100400转/分的条件下，向第一步搅拌后的溶液中加入8重量份的松香粉，搅拌25H，进行皂化反应，直至含水量为2027时为止；第三步，在80下向第二步皂化反应后的溶液中加入26重量份的三乙醇胺和1重量份的抗高温表面活性剂组合，搅拌05H，均匀后所得合成产物含水量为2027，即微沫剂权利要求书CN102321460ACN102321465A4/4页5半成品，其中所述抗高温表面活性剂组合为重量比11的非离子表面活性剂烷基糖苷APG与非离子表。
10、面活性剂SP80；第四步，将微沫剂半成品冷却后与海泡石粘土按重量比135的比例混合粉碎，过120目筛，即得油田油气井固井用微沫剂。10一种油田油气井固井用微沫剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤第一步，在带搅拌器的配液罐中注入10重量份的水，搅拌加温到8090，将6重量份质量分数为50的硅酸钾溶液加入到所述配液罐中，转速100400转/分，搅拌05H；第二步，在温度90，转速100400转/分的条件下，向第一步搅拌后的溶液中加入8重量份的松香粉，搅拌25H，进行皂化反应，直至含水量为2027时为止；第三步，在80下向第二步皂化反应后的溶液中加入26重量份的三异丙醇胺和1重量份的抗高温表面活性。
11、剂组合，搅拌05H，均匀后所得合成产物含水量为2027，即微沫剂半成品，其中所述抗高温表面活性剂组合为重量比11的非离子表面活性剂OP10与非离子表面活性剂SP80；第四步，将微沫剂半成品冷却后与锂基膨润土按重量比135的比例混合粉碎，过120目筛，即得油田油气井固井用微沫剂。权利要求书CN102321460ACN102321465A1/7页6一种油田油气井固井用微沫剂及其制备方法技术领域0001本发明属于石油固井技术领域，特别涉及一种油田油气井固井用微沫剂及其制备方法。背景技术0002泡沫固井水泥浆是一种超低密度固井水泥浆，能应用于封隔低压易漏地层、浅气层及长封固段井的固井作业。在固井工程中。
12、应用具有如下优点0003低密度，最低密度可达到072G/CM3；有利于提高泥浆顶替效率，这是由于泡沫水泥浆有较高的粘度，有利于驱替不易流动的泥浆；具有相对较高的抗压强度相同密度条件下；由于具有可压缩性，因此可以补偿水泥浆胶凝失重，有利于防气窜和提高界面胶结强度；在高温高压条件下，相对常规水泥石具有更好的韧性；具有较低的渗透率和失水，适当的触变性能，能够适应复杂井的固井要求；相对较低的作业成本，较常规低密度水泥浆成本降低三分之一左右。0004目前泡沫固井水泥浆的充气方法主要有两种方法00051使用化学剂在固井水泥浆中起化学反应产生氮气，加入其它外加剂如稳泡剂等，形成一种均匀稳定的泡沫水泥。该方法。
13、的缺点是化学剂使用种类多，发气剂混配要求高，发气过程不好控制。00062机械充气泡沫固井水泥浆。美国哈里伯顿公司一直致力于机械注氮泡沫水泥浆固井技术研究与完善工作，研制开发了相应的外加剂、计算机控制系统及配套现场施工工艺技术。泡沫水泥浆由净浆、氮气、稳泡剂及水泥浆处理剂组成。现场施工时，由水泥车用含有各种外加剂的混合水配制净浆，通过氮气泵向净浆中注入氮气形成泡沫水泥浆，注氮量的大小根据现场设计的水泥浆密度由计算机自动控制。该方法的主要缺点是设备复杂，成本高，施工工艺繁杂。0007建筑业所用的普通松香热聚物加气剂直接加入固井水泥浆，存在的主要问题是对水泥浆固化体抗压强度有明显的减低效应，泡沫尺寸。
14、大，稳定性不好，不利于泵送到油气井井下；抗高温性能差；液态产品现场配制泡沫水泥浆困难。0008由于油气田的长期开发，大部分油气层已处于压力亏空的状态，在油气井固井过程中常常会发生漏失，急需新型的泡沫固井水泥浆添加剂和相关技术，形成低密度防漏堵漏固井水泥浆体系。发明内容0009为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种油田油气井固井用微沫剂及其制备方法，以此建立泡沫细腻、稳定性好、配制工艺简单、整体性能好的新型超低密度微泡沫固井水泥浆体系。0010为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是0011一种油田油气井固井用微沫剂，由重量比12535的微沫剂半成品与硅酸盐说明书CN1023214。
15、60ACN102321465A2/7页7粘土矿物配成；0012所述微沫剂半成品由以下重量份的组份配成00130014其中，0015所述的硅酸盐皂化剂为硅酸钠或者硅酸钾；0016所述的抗高温表面活性剂组合为重量比11的非离子表面活性剂OP10与非离子表面活性剂SP80，或者重量比11的非离子表面活性剂烷基糖苷APG与非离子表面活性剂SP80；0017所述固井增强剂是三异丙醇胺或者三乙醇胺；0018所述的硅酸盐粘土矿物为海泡石粘土或者锂基膨润土。0019本发明还提供了所述油田油气井固井用微沫剂的制备方法，包括如下步骤0020第一步，在带搅拌器的配液罐中注入812重量份的水，搅拌加温到8090，将硅。
16、酸盐皂化剂配制成质量分数为50的溶液，将47重量份的该硅酸盐皂化剂溶液加入到所述配液罐中，转速100400转/分，搅拌05H；0021第二步，在温度90，转速100400转/分的条件下，向第一步搅拌后的溶液中加入711重量份的松香粉，搅拌25H，进行皂化反应，直至含水量为2027时为止；0022第三步，在80下向第二步皂化反应后的溶液中加入1030重量份的固井增强剂和0713重量份的抗高温表面活性剂组合，搅拌05H，均匀后所得合成产物含水量为2027，即微沫剂半成品；0023第四步，将微沫剂半成品冷却后与硅酸盐粘土矿物按重量比12535的比例混合粉碎，过120目筛，即得油田油气井固井用微沫剂；。
17、0024其中，0025所述的硅酸盐皂化剂为硅酸钠或者硅酸钾；0026所述的抗高温表面活性剂组合为重量比11的非离子表面活性剂OP10与非离子表面活性剂SP80，或者重量比11的非离子表面活性剂烷基糖苷APG与非离子表面活性剂SP80；0027所述固井增强剂是三异丙醇胺或者三乙醇胺；0028所述的硅酸盐粘土矿物为海泡石粘土或者锂基膨润土。0029非离子表面活性剂OP10，成分是烷基酚聚氧乙烯醚，市售产品即满足本发明的需要。0030非离子表面活性剂SP80，即司盘80，成分是失水山梨醇单油酸酯，市售产品即满足本发明的需要。说明书CN102321460ACN102321465A3/7页80031发明。
18、中用到的松香粉即常规意义的松香粉，其是从松树干上采割而得的树脂经粉碎而制成的，主要成分是松香酸。0032发明中用到的水即普通的清水，工业或者生活用的自来水均可满足需要。0033与现有技术相比，本发明用硅酸盐代替烧碱和纯碱作为松香粉的皂化剂，提高产物皂化效果，又能改善微泡沫固井水泥浆的抗压强度和体系的稳泡性能；用海泡石等硅酸盐矿物增加微泡沫的壁厚和强度，提高稳泡性能，同时增强微泡沫固井水泥浆的抗压强度，使产品在现场能够方便混入油井水泥中，便于施工；使用抗高温表面活性剂组合，提高充气发泡性能，进一步降低微泡沫尺寸和膜强度，提高微泡沫在油气井固井水泥浆中的稳定性，同时改善微沫剂的抗高温性能；固井增强。
19、剂是三异丙醇胺或者三乙醇胺在微沫剂中作为高效螯合剂，通过螯合作用加强微泡沫的膜强度，稳定微泡沫体系，增强微泡沫固井水泥浆的早期强度。具体实施方式0034下面结合实施例详细说明本发明的实施方式。0035实施例一0036一种油田油气井固井用微沫剂，由重量比130的微沫剂半成品与海泡石粘土配成；0037所述微沫剂半成品由以下重量份的组份配成00380039该油田油气井固井用微沫剂的制备方法，包括如下步骤0040第一步，在带搅拌器的配液罐中注入10重量份的水，搅拌加温到8090，将5重量份质量分数为50的硅酸钾溶液加入到所述配液罐中，转速100400转/分，搅拌05H；0041第二步，在温度90，转速。
20、100400转/分的条件下，向第一步搅拌后的溶液中加入8重量份的松香粉，搅拌25H，进行皂化反应，直至含水量为2027时为止；0042第三步，在80下向第二步皂化反应后的溶液中加入26重量份的三异丙醇胺和1重量份的抗高温表面活性剂组合，搅拌05H，均匀后所得合成产物含水量为2027，即微沫剂半成品，其中所述抗高温表面活性剂组合为重量比11的非离子表面活性剂OP10与非离子表面活性剂SP80；0043第四步，将微沫剂半成品冷却后与海泡石粘土按重量比130的比例混合粉碎，过120目筛，即得油田油气井固井用微沫剂。说明书CN102321460ACN102321465A4/7页90044实施例二004。
21、5一种油田油气井固井用微沫剂，由重量比130的微沫剂半成品与海泡石粘土配成；0046所述微沫剂半成品由以下重量份的组份配成00470048该油田油气井固井用微沫剂的制备方法，包括如下步骤0049第一步，在带搅拌器的配液罐中注入10重量份的水，搅拌加温到8090，将5重量份质量分数为50的硅酸钠溶液加入到所述配液罐中，转速100400转/分，搅拌05H；0050第二步，在温度90，转速100400转/分的条件下，向第一步搅拌后的溶液中加入8重量份的松香粉，搅拌25H，进行皂化反应，直至含水量为2027时为止；0051第三步，在80下向第二步皂化反应后的溶液中加入26重量份的三乙醇胺和1重量份的抗。
22、高温表面活性剂组合，搅拌05H，均匀后所得合成产物含水量为2027，即微沫剂半成品，其中所述抗高温表面活性剂组合为重量比11的非离子表面活性剂OP10与非离子表面活性剂SP80；0052第四步，将微沫剂半成品冷却后与海泡石粘土按重量比130的比例混合粉碎，过120目筛，即得油田油气井固井用微沫剂。0053实施例三0054一种油田油气井固井用微沫剂，由重量比135的微沫剂半成品与海泡石粘土配成；0055所述微沫剂半成品由以下重量份的组份配成0056说明书CN102321460ACN102321465A5/7页100057该油田油气井固井用微沫剂的制备方法，包括如下步骤0058第一步，在带搅拌器的。
23、配液罐中注入10重量份的水，搅拌加温到8090，将5重量份质量分数为50的硅酸钠溶液加入到所述配液罐中，转速100400转/分，搅拌05H；0059第二步，在温度90，转速100400转/分的条件下，向第一步搅拌后的溶液中加入8重量份的松香粉，搅拌25H，进行皂化反应，直至含水量为2027时为止；0060第三步，在80下向第二步皂化反应后的溶液中加入26重量份的三乙醇胺和1重量份的抗高温表面活性剂组合，搅拌05H，均匀后所得合成产物含水量为2027，即微沫剂半成品，其中所述抗高温表面活性剂组合为重量比11的非离子表面活性剂烷基糖苷APG与非离子表面活性剂SP80；0061第四步，将微沫剂半成品。
24、冷却后与海泡石粘土按重量比135的比例混合粉碎，过120目筛，即得油田油气井固井用微沫剂。0062实施例四0063一种油田油气井固井用微沫剂，由重量比135的微沫剂半成品与锂基膨润土配成；0064所述微沫剂半成品由以下重量份的组份配成00650066该油田油气井固井用微沫剂的制备方法，包括如下步骤0067第一步，在带搅拌器的配液罐中注入10重量份的水，搅拌加温到8090，将6重量份质量分数为50的硅酸钾溶液加入到所述配液罐中，转速100400转/分，搅拌05H；0068第二步，在温度90，转速100400转/分的条件下，向第一步搅拌后的溶液中加入8重量份的松香粉，搅拌25H，进行皂化反应，直至。
25、含水量为2027时为止；0069第三步，在80下向第二步皂化反应后的溶液中加入26重量份的三异丙醇胺和1重量份的抗高温表面活性剂组合，搅拌05H，均匀后所得合成产物含水量为2027，即微沫剂半成品，其中所述抗高温表面活性剂组合为重量比11的非离子表面活性剂OP10与非离子表面活性剂SP80；0070第四步，将微沫剂半成品冷却后与锂基膨润土按重量比135的比例混合粉碎，过120目筛，即得油田油气井固井用微沫剂。0071实施例五0072一种油田油气井固井用微沫剂，由重量比125的微沫剂半成品与锂基膨润土配成；说明书CN102321460ACN102321465A6/7页110073所述微沫剂半成品。
26、由以下重量份的组份配成00740075该油田油气井固井用微沫剂的制备方法，包括如下步骤0076第一步，在带搅拌器的配液罐中注入8重量份的水，搅拌加温到8090，将4重量份质量分数为50的硅酸钾溶液加入到所述配液罐中，转速100400转/分，搅拌05H；0077第二步，在温度90，转速100400转/分的条件下，向第一步搅拌后的溶液中加入11重量份的松香粉，搅拌25H，进行皂化反应，直至含水量为2027时为止；0078第三步，在80下向第二步皂化反应后的溶液中加入3重量份的三乙醇胺和1重量份的抗高温表面活性剂组合，搅拌05H，均匀后所得合成产物含水量为2027，即微沫剂半成品，其中所述抗高温表面。
27、活性剂组合为重量比11的非离子表面活性剂OP10与非离子表面活性剂SP80；0079第四，将微沫剂半成品冷却后与锂基膨润土按重量比125的比例混合粉碎，过120目筛，即得油田油气井固井用微沫剂。0080实施例六0081一种油田油气井固井用微沫剂，由重量比125的微沫剂半成品与海泡石粘土配成；0082所述微沫剂半成品由以下重量份的组份配成00830084该油田油气井固井用微沫剂的制备方法，包括如下步骤0085第一步，在带搅拌器的配液罐中注入12重量份的水，搅拌加温到8090，将7重量份质量分数为50的硅酸钠溶液加入到所述配液罐中，转速100400转/分，搅拌05H；0086第二步，在温度90，转。
28、速100400转/分的条件下，向第一步搅拌后的溶液中加说明书CN102321460ACN102321465A7/7页12入7重量份的松香粉，搅拌25H，进行皂化反应，直至含水量为2027时为止；0087第三步，在80下向第二步皂化反应后的溶液中加入1重量份的三乙醇胺和13重量份的抗高温表面活性剂组合，搅拌05H，均匀后所得合成产物含水量为2027，即微沫剂半成品，其中所述抗高温表面活性剂组合为重量比11的非离子表面活性剂烷基糖苷APG与非离子表面活性剂SP80；0088第四步，将微沫剂半成品冷却后与海泡石粘土按重量比125的比例混合粉碎，过120目筛，即得油田油气井固井用微沫剂。说明书CN102321460A。