本發(fā)明屬于油氣田開發(fā)
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種用于油氣開采的有機(jī)鹽及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：煤巖是一種含有無機(jī)礦物、裂縫發(fā)育的孔隙性有機(jī)巖。煤巖根據(jù)演化度分為低煤階、中煤階和高煤階，國外學(xué)者通常認(rèn)為低煤階和中煤階由于孔隙和裂隙發(fā)育，有利于煤層氣開發(fā)，高煤階煤巖孔隙和裂隙不發(fā)育，沒有煤層氣滲流通道，不利于煤層氣開發(fā)。而我國由于地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，高煤階煤儲(chǔ)層經(jīng)過構(gòu)造運(yùn)動(dòng)后，形成各種裂縫，因而我國在高煤階煤儲(chǔ)層形成工業(yè)油氣。然而經(jīng)過構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的煤儲(chǔ)層，裂縫發(fā)育，在鉆井過程中極易發(fā)生坍塌，煤巖又是有機(jī)巖，具有疏水性，常規(guī)鉆井液的封堵技術(shù)無法在這種地層使用，鉆井過程中極易造成煤儲(chǔ)層鉆井工程的失敗。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了解決現(xiàn)有技術(shù)中鉆井液在鉆井過程中的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種用于油氣開采的有機(jī)鹽及其制備方法和應(yīng)用。該有機(jī)鹽用于煤層氣儲(chǔ)層鉆井完井施工，能夠提高鉆井液或完井液對(duì)各類儲(chǔ)層的抑制性，達(dá)到保護(hù)儲(chǔ)層的目的。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)：本發(fā)明提供一種用于油氣開采的有機(jī)鹽，以重量份計(jì)，該用于油氣開采的有機(jī)鹽的原料組分包括：上述用于油氣開采的有機(jī)鹽中，優(yōu)選地，以重量份計(jì)，該用于油氣開采的有機(jī)鹽的原料組分包括：上述用于油氣開采的有機(jī)鹽中，優(yōu)選地，所述淀粉可以包括木薯淀粉、玉米淀粉和土豆淀粉等中的一種或多種的組合，但不限于此。本發(fā)明還提供上述用于油氣開采的有機(jī)鹽的制備方法，其包括以下步驟：步驟一，將硅酸鈉、氫氧化鈣、氫氧化鉀、葡萄糖、淀粉和水加入到反應(yīng)釜中，攪拌均勻；步驟二，向反應(yīng)釜中注入一氧化碳，增壓加熱反應(yīng)，得到用于油氣開采的有機(jī)鹽。上述制備方法中，優(yōu)選地，在步驟二中，增壓加熱反應(yīng)的反應(yīng)壓力為25-30MPa。上述制備方法中，優(yōu)選地，在步驟二中，增壓加熱反應(yīng)的反應(yīng)溫度為150-180℃。上述制備方法中，優(yōu)選地，在步驟二中，增壓加熱反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間為10-12h。上述制備方法中，優(yōu)選地，在步驟二中，增壓加熱反應(yīng)后，還包括降溫和泄壓的步驟。所述降溫可以是指降溫至常溫，泄壓可以是指泄壓至常壓。本發(fā)明還提供上述用于油氣開采的有機(jī)鹽配制的鉆井液在煤層儲(chǔ)層鉆井中的應(yīng)用。所配制的鉆井液可以是本發(fā)明提供的用于油氣開采的有機(jī)鹽通過加清水或本領(lǐng)域常規(guī)鉆井液配制得到的。本發(fā)明提供的用于油氣開采的有機(jī)鹽，它區(qū)別于其它有機(jī)鹽的特點(diǎn)是不僅可以配制成密度低于1.63g/cm3的不同清水鉆井液，而且能形成一定的粘度，不僅有利于保持井壁穩(wěn)定和井眼清潔，而且對(duì)煤儲(chǔ)層損害程度低。同理，對(duì)于常規(guī)油氣油儲(chǔ)層，由于有機(jī)鹽對(duì)泥頁巖的抑制性，這種密度可調(diào)型鉆井液又具有一定的粘度，有利于保護(hù)井眼清潔，作為鉆井液或完井液均有利于儲(chǔ)層保護(hù)。本發(fā)明提供的用于油氣開采的有機(jī)鹽對(duì)泥頁巖具有抑制性，能夠配制成密度低于1.63g/cm3的可調(diào)型鉆井液，且具有一定的粘度，漏斗粘度低于65s，有利于攜帶鉆屑，保持井眼清潔，同時(shí)對(duì)于裂縫型發(fā)育或破碎的煤儲(chǔ)層，具有良好的保持井壁穩(wěn)定作用，對(duì)煤儲(chǔ)層的滲透損害率低于20％，對(duì)常規(guī)砂巖滲透損害率低于15％；能夠提高鉆井液和完井液對(duì)各類儲(chǔ)層的抑制性，達(dá)到保護(hù)儲(chǔ)層的目的，同是對(duì)環(huán)境友好。具體實(shí)施方式為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行以下詳細(xì)說明，但不能理解為對(duì)本發(fā)明的可實(shí)施范圍的限定。下述實(shí)施例中用于油氣開采的有機(jī)鹽的制備方法中采用的反應(yīng)釜為具有攪拌、加熱、耐高溫高壓的不銹鋼反應(yīng)釜。實(shí)施例1本實(shí)施提供一種用于油氣開采的有機(jī)鹽，以重量份計(jì)，該用于油氣開采的有機(jī)鹽的原料組分包括：本實(shí)施例還提供上述用于油氣開采的有機(jī)鹽的制備方法，其包括以下步驟：步驟一，按照上述原料組分的添加量將硅酸鈉、氫氧化鈣、氫氧化鉀、葡萄糖、木薯淀粉和水加入到高溫高壓反應(yīng)釜中，攪拌均勻；步驟二，按照上述原料組分的添加量向高溫高壓反應(yīng)釜中注入一氧化碳，增壓至反應(yīng)釜內(nèi)壓力升高至28MPa，180℃下加熱攪拌反應(yīng)12h，緩慢降溫、泄壓至常溫常壓，得到該用于油氣開采的有機(jī)鹽。實(shí)施例2本實(shí)施例提供一種用于油氣開采的有機(jī)鹽，以重量份計(jì)，該用于油氣開采的有機(jī)鹽的原料組分包括：本實(shí)施例還提供上述用于油氣開采的有機(jī)鹽的制備方法，其包括以下步驟：步驟一，按照上述原料組分的添加量將硅酸鈉、氫氧化鈣、氫氧化鉀、葡萄糖、木薯淀粉和水加入到高溫高壓反應(yīng)釜中，攪拌均勻；步驟二，按照上述原料組分的添加量向高溫高壓反應(yīng)釜中注入一氧化碳，增壓至反應(yīng)釜內(nèi)壓力升高至28MPa，180℃下加熱攪拌反應(yīng)12h，緩慢降溫、泄壓至常溫常壓，得到該用于油氣開采的有機(jī)鹽。實(shí)施例3本實(shí)施例提供一種用于油氣開采的有機(jī)鹽，以重量份計(jì)，該用于油氣開采的有機(jī)鹽的原料組分包括：本實(shí)施例還提供上述用于油氣開采的有機(jī)鹽的制備方法，其包括以下步驟：步驟一，按照上述原料組分的添加量將硅酸鈉、氫氧化鈣、氫氧化鉀、葡萄糖、玉米淀粉和水加入到高溫高壓反應(yīng)釜中，攪拌均勻；步驟二，按照上述原料組分的添加量向高溫高壓反應(yīng)釜中注入一氧化碳，增壓至反應(yīng)釜內(nèi)壓力升高至28MPa，180℃下加熱攪拌反應(yīng)12h，緩慢降溫、泄壓至常溫常壓，得到該用于油氣開采的有機(jī)鹽。實(shí)施例4本實(shí)施例提供一種用于油氣開采的有機(jī)鹽，以重量份計(jì)，該用于油氣開采的有機(jī)鹽的原料組分包括：本實(shí)施例還提供上述用于油氣開采的有機(jī)鹽的制備方法，其包括以下步驟：步驟一，按照上述原料組分的添加量將硅酸鈉、氫氧化鈣、氫氧化鉀、葡萄糖、土豆淀粉和水加入到高溫高壓反應(yīng)釜中，攪拌均勻；步驟二，按照上述原料組分的添加量向高溫高壓反應(yīng)釜中注入一氧化碳，增壓至反應(yīng)釜內(nèi)壓力升高至28MPa，180℃下加熱攪拌反應(yīng)12h，緩慢降溫、泄壓至常溫常壓，得到該用于油氣開采的有機(jī)鹽。實(shí)施例5本實(shí)施例提供一種用于油氣開采的有機(jī)鹽，以重量份計(jì)，該用于油氣開采的有機(jī)鹽的原料組分包括：本實(shí)施例還提供上述用于油氣開采的有機(jī)鹽的制備方法，其包括以下步驟：步驟一，按照上述原料組分的添加量將硅酸鈉、氫氧化鈣、氫氧化鉀、葡萄糖、土豆淀粉和水加入到高溫高壓反應(yīng)釜中，攪拌均勻；步驟二，按照上述原料組分的添加量向高溫高壓反應(yīng)釜中注入一氧化碳，增壓至反應(yīng)釜內(nèi)壓力升高至28MPa，180℃下加熱攪拌反應(yīng)12h，緩慢降溫、泄壓至常溫常壓，得到該用于油氣開采的有機(jī)鹽。實(shí)施例6本實(shí)施例提供使用上述實(shí)施例1-5制備得到的用于油氣開采的有機(jī)鹽來配制飽和溶液測(cè)試其密度和粘度，同時(shí)將其配制成具有一定密度的鉆井液用于某地煤層儲(chǔ)層鉆井中的實(shí)驗(yàn)測(cè)試。實(shí)施例1-5制備得到的用于油氣開采的有機(jī)鹽配制成飽和溶液后，測(cè)試其密度和漏斗粘度，測(cè)試結(jié)果如表1所示。表1實(shí)施例實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5密度(g/cm3)1.631.641.631.641.63漏斗粘度(s)6565656565由表1可知，5個(gè)實(shí)施例配制的飽和溶液，密度在1.63g/cm3和1.64g/cm3之間，漏斗粘度均為65s。選取某地煤儲(chǔ)層鉆井過程中有坍塌現(xiàn)象的儲(chǔ)層鉆井，采用實(shí)施例1-5制備得到的用于油氣開采的有機(jī)鹽，分別加清水將其配制成密度為1.32g/cm3的鉆井液。該鉆井液進(jìn)行煤心滲透性損害率測(cè)試，同時(shí)也進(jìn)行了砂巖巖心的滲透性損害率測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表2所示。表2實(shí)施例實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5密度(g/cm3)1.321.321.321.321.32漏斗粘度(s)4548504549煤心滲透性損害率(％)1318201714巖心滲透性損害率(％)911121011由表2可知，實(shí)施例1為最佳實(shí)施例。但上述用于油氣開采的有機(jī)鹽配制的鉆井液均具有一定粘度，滲透性損害率低，對(duì)裂縫型發(fā)育或破碎的煤儲(chǔ)層具有良好的保持井壁穩(wěn)定作用。綜上所述，本發(fā)明提供的用于油氣開采的有機(jī)鹽對(duì)泥頁巖具有抑制性，能夠配制成密度低于1.63g/cm3的可調(diào)型鉆井液，且具有一定的粘度，漏斗粘度低于65s的鉆井液，這種具有一定粘度的密度可調(diào)型鉆井液，有利于攜帶鉆屑，保持井眼清潔，同時(shí)對(duì)于裂縫型發(fā)育或破碎的煤儲(chǔ)層，具有良好的保持井壁穩(wěn)定作用，對(duì)煤儲(chǔ)層的滲透損害率低于20％，對(duì)常規(guī)砂巖滲透損害率低于15％；能夠提高鉆井液和完井液對(duì)各類儲(chǔ)層的泥頁巖抑制性，達(dá)到保護(hù)儲(chǔ)層的目的，同是對(duì)環(huán)境友好。當(dāng)前第1頁1 2 3