【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及高溫高壓氣田高密度封隔液或完井液，更具體地說，涉及一種用于高溫高壓氣田高密度封隔液的穩定劑及其制備方法。
技術介紹
1、我國南海油氣田開發過程中，在完井階段常會應用封隔液來防止地層水、油氣以及酸性氣體(co2/h2s)侵入油管和套管環空所造成的腐蝕，并平衡封隔器所承受的油藏壓力，降低油管和環空之間的壓差，從而確保油管、套管和封隔器等主要生產設施及工具的長周期安全穩定。
2、通常，所采用的封隔液為無固相鹽水，常選擇nacl、kcl、cacl2、cabr2、znbr2以及hcoona和hcook作為加重劑，依據不同密度需要，調節鹽的種類和鹽的濃度，實現在不同井條件下的環空保護，例如，在高溫高壓條件下需要使用高密度封隔液。
3、用于配制高密度無固相封隔液的加重劑通常為溴鹽(如cabr2、znbr2等)和甲酸鹽。cabr2/znbr2水溶液其自身具有很強腐蝕性、無法控制，在高溫高壓氣井中使用受到限制。而甲酸鹽或磷酸鹽，如甲酸鉀、甲酸銫、焦磷酸鉀等，其本身腐蝕性不大，鹽水密度最高可達到2.4g/cm3，不但可以給體系中添加的聚合物提供良好的熱穩定效應，而且可以提供額外的泥頁巖穩定性，抑制其水化膨脹，比較適用于高溫高壓氣井。但對于伴生co2等酸性氣體的高溫高壓氣井，有些井co2分壓甚至高達近30mpa，而甲酸鹽水溶液在高溫且高含量co2存在的條件下，其體系穩定性大幅度降低，體現在水不溶物含量增加，這也導致體系的其它關鍵性能，如密度、防腐、儲層保護性能受到了嚴重影響。
4、專利cn116410
技術實現思路
1、本專利技術所要解決的技術難題是克服現有高溫高壓氣田高密度封隔液腐蝕控制的缺陷，提供一種用于高溫高壓氣田高密度封隔液的穩定劑及其制備方法，可以大幅提升高密度(密度1.7g/cm3)無固相封隔液或完井液在高溫(≥150℃)、高壓(壓力系數≥1.8)、高含量co2(co2分壓2～3mpa)條件下的應用穩定性，控制其在高溫老化后水不溶物含量≤0.5％、濁度≤30ntu。
2、本專利技術采用如下技術方案予以實現：
3、一種用于高溫高壓氣田高密度封隔液的穩定劑，其特征在于，由下列組分按重量比配制而成：3～5％的納米sio2，0.7～1.2％的高分子聚合物，2～4％的表面活性劑，1.4～2.4％的無機電解質，余量為水。
4、在上述技術方案中，所述高分子聚合物是陰離子聚丙烯酰胺、黃原膠兩種物質構成，陰離子聚丙烯酰胺與黃原膠的質量比為1:1，其中陰離子聚丙烯酰胺的分子量為2000～2200萬，水解度為20～23％，amps單體含量為3％。
5、在上述技術方案中，所述表面活性劑是陰-非離子表面活性劑，結構式如式ι所示：
6、
7、在上述技術方案中，所述的陰-非離子表面活性劑的的制備方法具體為：
8、(1)以水為溶劑，氫氧化鉀為催化劑，并在氮氣保護下，用順丁烯二酸酐與異構醇醚反應生成具有下式(ⅱ)結構的酯化中間體，其中氫氧化鉀占反應物總質量的1％，順丁烯二酸酐與異構醇醚的摩爾比為1:1，反應溫度為45℃，反應時間4h。
9、
10、(2)以水為溶劑，用酯化中間體與亞硫酸鈉反應生成具有式(ⅰ)結構的表面活性劑，其中水占反應物總質量的60％，酯化中間體與亞硫酸鈉的摩爾比為1:1.2，反應溫度為60℃，反應時間6h。
11、上述技術方案中，所述無機電解質是硅酸鈉、六偏磷酸鈉、硫代硫酸鈉三種物質構成，硅酸鈉、六偏磷酸鈉與硫代硫酸鈉的質量比為1:1:1。
12、上述技術方案中，所述的一種用于高溫高壓氣田高密度封隔液的穩定劑的制備方法為：在轉速為2000～2500r/min條件下，依次將水、納米sio2、高分子聚合物、表面活性劑和無機電解質按比例加入反應釜中，攪拌15～20min；接著將物料轉移到研磨裝置中，在轉速為2000～2500r/min條件下，研磨15～20min至混合均勻，便得到所要制備的產品。
13、本專利技術涉及的反應式如下：
14、
15、本專利技術的創新性及有益效果是：
16、本專利技術提供的一種用于高溫高壓氣田高密度封隔液的穩定劑及其制備方法，可以大幅提升高密度(密度1.7g/cm3)無固相封隔液或完井液在高溫(≥150℃)、高壓(壓力系數≥1.8)、高含量co2(co2分壓2～3mpa)條件下的應用穩定性，控制其在高溫老化后水不溶物含量≤0.5％、濁度≤30ntu。本專利技術用于高溫高壓氣田高密度封隔液的穩定劑創新性地采用有機-無機復合的納米材料產品，技術水平達到國內領先。
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1.一種用于高溫高壓氣田高密度封隔液的穩定劑，其特征在于，由下列組分按重量比配制而成：3～5％的納米SiO2，0.7～1.2％的高分子聚合物，2～4％的表面活性劑，1.4～2.4％的無機電解質，余量為水。
2.根據權利要求1所述的穩定劑，其特征在于，所述高分子聚合物由陰離子聚丙烯酰胺、黃原膠兩種物質構成，陰離子聚丙烯酰胺與黃原膠的質量比為1:1，其中陰離子聚丙烯酰胺的分子量為2000～2200萬，水解度為20～23％，AMPS單體含量為3％。
3.根據權利要求1所述的穩定劑，其特征在于，所述表面活性劑是陰-非離子表面活性劑，結構式如式Ι所示：
4.根據權利要求3所述的穩定劑，其特征在于，所述陰-非離子表面活性劑的制備方法，包括以下步驟：
5.根據權利要求1所述的穩定劑，其特征在于，所述無機電解質由硅酸鈉、六偏磷酸鈉、硫代硫酸鈉三種物質構成，硅酸鈉、六偏磷酸鈉與硫代硫酸鈉的質量比為1:1:1。
6.一種權利要求1-5中任一項所述的一種用于高溫高壓氣田高密度封隔液的穩定劑的制備方法，其特征在于，在轉速為2000～2500r/
...【技術特征摘要】
1.一種用于高溫高壓氣田高密度封隔液的穩定劑，其特征在于，由下列組分按重量比配制而成：3～5％的納米sio2，0.7～1.2％的高分子聚合物，2～4％的表面活性劑，1.4～2.4％的無機電解質，余量為水。
2.根據權利要求1所述的穩定劑，其特征在于，所述高分子聚合物由陰離子聚丙烯酰胺、黃原膠兩種物質構成，陰離子聚丙烯酰胺與黃原膠的質量比為1:1，其中陰離子聚丙烯酰胺的分子量為2000～2200萬，水解度為20～23％，amps單體含量為3％。
3.根據權利要求1所述的穩定劑，其特征在于，所述表面活性劑是陰-非離子表面活性劑，結構式如式ι所示：
4.根據權利要求3所述的穩定劑，其特征在于，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張宇，王昊龍，丁秋煒，張昕，郭秋雙，李帥，孫彥民，南軍，周立山，
申請(專利權)人：中海油天津化工研究設計院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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