1.本发明涉及油气藏井下作业技术领域，更准确地说，涉及一种用于高温含硫深井冲砂钻磨液体系。


背景技术：

2.在油气田开发开采过程中，伴随油气产出的硫化氢极易导致人员中毒、钢材氢脆、井下工具损坏，对于安全施工就产生了十分严重的威胁。我国自1958年在四川盆地首次发现了硫化氢含量很高的油气藏后，先后发现了威远气田、普光气田、元坝气田，在塔里木盆地也发现了多个含硫化氢气田。这些气田具有“一超、三高”的特点，即超深(6500-7100m)、高压(70mpa)、高温(160℃)、高含硫(h2s含量5.32)，总有机硫含量高达582mg/m3。
3.目前高温含硫井常采用改性胍胶及有机聚合物进行钻洗磨作业，常用的体系存在诸多问题，改性胍胶残渣含量高，对地层产生二次污染，且基液粘度较高、减阻效果差导致泵注压力较高；普通的有机聚合物耐温及耐剪切性能较差，减阻性能不稳定，部分产品不耐酸且与除硫剂配伍性差。因此需要研制一种耐温、耐剪切、除硫效果好且高效减阻的冲砂钻磨液体系，以满足高温含硫深井钻洗磨施工需求。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题在于，提供一种用于高温含硫深井冲砂钻磨液体系，能够提高高温含硫深井油气藏冲砂钻磨效果，有效除去硫化氢，提高施工安全性。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于高温含硫深井冲砂钻磨液体系，由耐温减阻剂、除硫剂、助排剂、粘土稳定剂、ph调节剂及水组成；
6.以质量百分比计，所述耐酸减阻水包括以下组份：
[0007][0008]
上述方案中，所述耐酸减阻剂为分子量200万以上的阴离子型聚丙烯酰胺类聚合物。该耐酸减阻剂由丙烯酰胺及其他单体通过水溶液自由基聚合制得。该聚合物引入了耐酸基团，长侧链，具有高分子量、刚性长碳链等特点，决定了其具有较好的耐温性及减阻性，最高耐温可达180℃。该聚合物在水中具有在外力作用条件下良好的抵抗变形的能力，能够抵御微元产生的轴向和测作用力，具有良好的增粘性；同时，室内实验减阻率达到65％以上。
[0009]
上述方案中，所述助排剂为氟碳表面活性剂、烷基硫酸盐、壬基酚聚氧乙烯醚、聚醚表面活性剂中的一种或多种。该助排剂具有耐酸性好、用量少、表面张力低、接触角大等优点。该助排剂能够降低冲砂钻磨液表界面张力，表面张力小于28mn/m，界面张力小于3mn/m，利于增强进入地层冲砂钻磨液的返排能力。
[0010]
上述方案中，所述粘土稳定剂为氯化钾、氯化铵、季铵盐型阳离子表面活性剂、有机铵盐聚合物中的一种或多种。该粘土稳定剂能够吸附在岩石表面，阻止粘土矿物与流体中的离子进行离子交换，具有用量少、防膨性能好等优点。该粘土稳定剂能够降低粘土矿物的膨胀，防膨率达到80％以上，防止粘土矿物水化膨胀、剥落、运移，降低地层孔隙堵塞伤害。
[0011]
上述方案中，所述除硫剂为三嗪类有机物、季胺化合物、恶唑啉化合物、丙炔醇类化合物中的一种或多种。该除硫剂用量为普通除硫剂的一半，具有用量少、反应快速的特点。该除硫剂能够与地层返出的硫化氢反应，除硫率达到99％以上，能够有效降低硫化氢对管柱和井下工具的腐蚀伤害，提高施工的成功率。
[0012]
上述方案中，所述ph调节剂为氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或多种。该ph调节剂能够与除硫剂协同作用，一方面降低除硫剂的水解反应，保障除硫剂的除硫能力，另一方面ph调节剂本身可以和硫化氢进行反应，降低硫化氢浓度。
[0013]
上述方案中，为避免ph调节剂影响体系性能，所述耐温减阻剂、助排剂及粘土稳定剂可同时或依次按顺序加入水中，除硫剂及ph调节剂最后加入体系中。
[0014]
实施本发明的用于高温含硫深井冲砂钻磨液体系，具有以下有益效果：
[0015]
1.本发明冲砂钻磨液体系最高耐温180℃，针对高温含硫深井油气藏，采用本发明技术可以有效减少施工摩阻从而降低井口压力，保护设备和工具安全、降低作业难度。
[0016]
2.本发明充分利用了除硫剂能够与硫化氢快速反应的特点，能够有效降低硫化氢对入井工具和管柱的腐蚀，降低作业风险、提高作业成功率。
[0017]
3.本发明对压力系数不大于1的地层还具有降低伤害的作用，采用减阻剂用量小、残渣少，能够有效降低地层伤害；采用助排剂和粘土稳定剂能够降低地层伤害、利于液体返排。
附图说明
[0018]
图1为本发明减阻率与剪切速率关系示意图；
[0019]
图2为本发明在180℃条件下的剪切恢复性示意图；
[0020]
图3为本发明配伍性示意图；
[0021]
图4为本发明在40℃时的石英砂沉降速度示意图。
具体实施方式
[0022]
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现详细说明本发明的具体实施方式。
[0023]
实施例1：
[0024]
一种用于高温含硫深井冲砂钻磨液体系，其中，冲砂钻磨液按照质量百分比配制而成，称取水99.345％，依次加入0.05％的耐温聚合物减阻剂、0.2％的氟碳类表面活性剂、
0.2％小阳离子聚合物粘土稳定剂、0.2％均三嗪除硫剂、0.005％氢氧化钾ph调节剂；该体系的性能参数如下：当线速度为18m/s时减阻率为72％，表观粘度9.0mpa
·
s，表面张力24.7mn/m，界面张力2.1mn/m，防膨率82.4％，当硫化氢浓度为1500ppm时除硫率达到100％，溶液ph值8.0。
[0025]
实施例2：
[0026]
一种用于高温含硫深井冲砂钻磨液体系，其中，冲砂钻磨液按照质量百分比配制而成，称取水99.265％，依次加入0.03％的耐温聚合物减阻剂、0.3％的氟碳类表面活性剂助排剂、0.2％季铵盐型阳离子表面活性剂粘土稳定剂、0.2％均三嗪除硫剂、0.005％氢氧化钾ph调节剂；该体系的性能参数如下：当线速度大于18m/s时减阻率为71.5％，表观粘度4.8mpa
·
s，表面张力23.1mn/m，界面张力1.2mn/m，防膨率82.4％，当硫化氢浓度为2000ppm时除硫率达到100％，溶液ph值7.5。
[0027]
实施例3：
[0028]
一种用于高温含硫深井冲砂钻磨液体系，其中，冲砂钻磨液按照质量百分比配制而成，称取水99.332％，依次加入0.01％的耐温聚合物减阻剂、0.2％的氟碳类表面活性剂、0.3％小阳离子聚合物粘土稳定剂、0.15％改性三嗪除硫剂、0.008％氢氧化钠ph调节剂；该体系的性能参数如下：当线速度大于18m/s时减阻率为65.5％，表观粘度1.3mpa
·
s，表面张力23.8mn/m，界面张力1.7mn/m，防膨率87.2％，当硫化氢浓度为1500ppm时除硫率达到100％，溶液ph值8.2。
[0029]
实施例4：
[0030]
一种用于高温含硫深井冲砂钻磨液体系，其中，冲砂钻磨液按照质量百分比配制而成，称取水99.065％，依次加入0.20％的耐温聚合物减阻剂、0.3％的氟碳类表面活性剂、0.3％小阳离子聚合物粘土稳定剂、0.20％改性三嗪除硫剂、0.01％氢氧化钾ph调节剂；该体系的性能参数如下：当线速度大于18m/s时减阻率为68.7％，表观粘度36.9mpa
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s，表面张力26.7mn/m，界面张力2.3mn/m，防膨率88.1％，当硫化氢浓度为2000ppm时除硫率达到100％，溶液ph值8.8。
[0031]
上面对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。