1.本发明属于油田钻井，试油和修井作业用泥浆处理方法技术领域，尤其涉及一种防止絮凝和污染发生的注聚合物油层用黏土体系泥浆的处理方法。
背景技术：
2.聚合物驱油(包括含聚合物的三元复合驱)是提升油井产量的一种方法，在聚合物驱地区，地下油层流体中含有聚合物。当在该区域(修井、射孔、试井、钻井)作业时，有时需要用到黏土体系泥浆，所述的黏土体系泥浆包括修井泥浆、射孔泥浆、试井泥浆、钻井泥浆等。由于泥浆中含有黏土，所以泥浆与油层中的井液相遇时，黏土分子与井液中的聚合物分子会发生絮凝，产生高粘度的絮凝物。这种絮凝物在随后的采油和油层开采中，用一般的方法很难返排出来，有时会对油层造成永久的伤害；而在修井过程中发生絮凝，有时会造成卡钻酿成事故，损坏井下工具，严重时会危及到修井施工安全。
技术实现要素：
3.为解决背景技术中的问题，本发明提供一种防止黏土体系泥浆与井液发生絮凝的方法，本发明采取的是絮凝因素消除法，消除掉黏土体系泥浆中可与油层液体中聚合物发生絮凝的因子，避免在井下产生絮凝物对油层污染和因絮凝可能造成的安全事故，有利于保护修井设备，确保施工安全。
4.本发明提供的技术方案是：一种防止絮凝和污染发生的注聚合物油层用黏土体系泥浆的处理方法，包括以下步骤：
5.进行先行实验：
6.a.配制已知质量浓度的聚丙烯酰胺溶液,取已知体积(例如500ml)的黏土体系泥浆，在搅拌下逐滴加入聚丙烯酰胺溶液，观察絮凝的发生情况，当加入的聚丙烯酰胺溶液达到一定量时，絮凝现象不再发生，记下此时聚丙烯酰胺溶液的用量；
7.b.根据步骤a中聚丙烯酰胺溶液的用量及质量浓度，计算出处理已知体积的黏土体系泥浆需要聚丙烯酰胺的质量；
8.c.由于待处理的黏土体系泥浆的总体积已知，所以结合步骤b可计算出黏土体系泥浆总体积需要聚丙烯酰胺的总质量；
9.d.将计算得到的总质量的聚丙烯酰胺配制成溶液，待溶液充分溶解后，在搅拌下将溶液加入到黏土体系泥浆中，使聚丙烯酰胺与黏土体系泥浆中的絮凝因子发生反应，去除黏土体系泥浆中的絮凝因子。
10.进一步的技术方案是：步骤a中配制的聚丙烯酰胺溶液的质量浓度为0.1
‑
1.5％，分子量100万
‑
1500万。
11.进一步的技术方案是：步骤a至少进行三次平行实验，三次实验结果误差不得大于2％，对三次结果取最高值。
12.本发明的有益效果为：
13.1.本发明采取的是絮凝因素消除法，消除掉黏土体系泥浆中可与油层液体中聚合物发生絮凝的因子，避免在井下产生絮凝物对油层污染和因絮凝可能造成的安全事故，有利于保护修井等井下设备，确保施工安全。
14.2.本发明在向黏土体系泥浆中加入聚丙烯酰胺溶液之前进行了先行实验，经过计算已经获得精确的聚丙烯酰胺用量，有利于后续快速处理大规模黏土体系泥浆。精准控制加药量，避免用量不当产生的不利影响。
15.3.本发明在先行实验环节，进行了至少三次平行实验，实验误差控制在2％以内，对三次实验结果取最高值。实验次数和质量的高要求足以说明先行实验获得数据的可靠性高，充分保证了大规模处理品质的优良性。取最高值能够保证黏土体系泥浆处理充分和彻底。
具体实施方式
16.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下对本发明进行进一步详细说明。
17.本发明采取的是絮凝因素消除法。申请人研究发现，之所以发生絮凝是因为在黏土体系泥浆中存在着能与油层液体中聚合物发生絮凝的因子。本发明就是在地面将黏土体系泥浆中可与油层液体中聚合物发生絮凝的因子消除掉，避免在井下产生絮凝物对油层污染和因絮凝可能造成的安全事故，有利于保护修井设备，确保施工安全。
18.具体做法为：
19.一、进行先行实验：
20.a.配制质量浓度为0.1％的聚丙烯酰胺溶液,取体积为500ml的黏土体系泥浆，在搅拌下逐滴加入聚丙烯酰胺溶液，观察絮凝的发生情况，当加入的聚丙烯酰胺溶液达到一定量时，絮凝现象不再发生，记下此时聚丙烯酰胺溶液的用量。在实验过程中，完全和充分的搅拌是非常必要的。
21.b.根据步骤a中聚丙烯酰胺溶液的用量及质量浓度，计算出处理积为500ml的黏土体系泥浆需要聚丙烯酰胺的质量。
22.为了提升先行实验的精确度，至少进行三次平行实验，三次实验结果误差不得大于2％，对三次结果取最高值，实验次数和质量的高要求足以说明先行实验获得数据的可靠性高，充分保证了大规模处理品质的优良性。取最高值能够保证黏土体系泥浆处理充分。
23.本发明对加药(聚丙烯酰胺溶液)质量浓度给出约束：先行实验中的聚丙烯酰胺溶液的质量浓度在0.1％
‑
1.5％之间。选择实验用的聚丙烯酰胺溶液质量浓度最好是使泥浆不产生絮凝时所消耗的体积在40
‑
100ml之间。三次平行实验结果误差应该在2％以内。计算现场处理用聚丙烯酰胺用量时，则采用三次实验结果的最高值。
24.在大规模处理前，进行先行实验有利于后续快速处理大规模黏土体系泥浆。精准控制加药量，避免用量不当产生的不利影响。
25.实验用聚丙烯酰胺的分子量控制在100万
‑
1500万。有时加入聚丙烯酰胺溶液后，会使黏土体系泥浆的粘度升高，为了达到既要防止污染，又要泥浆的性能良好和粘度适当，可采取的方法是尽量使用低分子量的聚丙烯酰胺，甚至可使用单体的丙烯酰胺。
26.二、黏土体系泥浆处理：
27.c.由于待处理的黏土体系泥浆的总体积已知，所以结合步骤b可计算出黏土体系泥浆总体积需要聚丙烯酰胺的总质量。
28.d.将计算得到的总质量的聚丙烯酰胺配制成溶液，该溶液的质量浓度适当即可，待溶液充分溶解后，在搅拌下将溶液缓慢加入到黏土体系泥浆中，使聚丙烯酰胺与黏土体系泥浆中的絮凝因子发生反应，去除黏土体系泥浆中的絮凝因子。
29.需要说明的是，如果作业过程中发现处理好的黏土体系泥浆不够本次使用，需要增加用量，那么增加的黏土体系泥浆还需要再一次的重复上述步骤。
30.综上所述，本发明采取的是絮凝因素消除法，消除掉黏土体系泥浆中可与油层液体中聚合物发生絮凝的因子，避免在井下产生絮凝物对油层造成污染和因絮凝可能造成的安全事故，有利于保护修井设备，确保施工安全。
技术特征：
1.一种防止絮凝和污染发生的注聚合物油层用黏土体系泥浆的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：a.配制已知质量浓度的聚丙烯酰胺溶液,取已知体积的黏土体系泥浆，在搅拌下逐滴加入聚丙烯酰胺溶液，观察絮凝的发生情况，当加入的聚丙烯酰胺溶液达到一定量时，絮凝现象不再发生，记下此时聚丙烯酰胺溶液的用量；b.根据步骤a中聚丙烯酰胺溶液的用量及质量浓度，计算出处理已知体积的黏土体系泥浆需要聚丙烯酰胺的质量；c.由于待处理的黏土体系泥浆的总体积已知，所以结合步骤b可计算出黏土体系泥浆总体积需要聚丙烯酰胺的总质量；d.将计算得到的总质量的聚丙烯酰胺配制成溶液，待溶液充分溶解后，在搅拌下将溶液缓慢加入到黏土体系泥浆中，使聚丙烯酰胺与黏土体系泥浆中的絮凝因子发生反应，去除黏土体系泥浆中的絮凝因子。2.根据权利要求1所述的一种防止絮凝和污染发生的注聚合物油层用黏土体系泥浆的处理方法，其特征在于：步骤a中配制的聚丙烯酰胺溶液的质量浓度为0.1
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1.5％，分子量100万
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1500万。3.根据权利要求1所述的一种防止絮凝和污染发生的注聚合物油层用黏土体系泥浆的处理方法，其特征在于：步骤a至少进行三次平行实验，三次实验结果误差不得大于2％，对三次结果取最高值。
技术总结
一种防止絮凝和污染发生的注聚合物油层用黏土体系泥浆的处理方法，涉及油田钻井，试油和修井作业泥浆处理方法技术领域，具体步骤为：A.配制已知质量浓度的聚丙烯酰胺溶液,取已知体积的黏土体系泥浆，在搅拌下逐滴加入聚丙烯酰胺溶液，观察絮凝的发生情况，当加入的聚丙烯酰胺溶液达到一定量时，絮凝现象不再发生，记下此时聚丙烯酰胺溶液的用量；B.根据步骤A中聚丙烯酰胺溶液的用量及质量浓度，计算出处理已知体积的黏土体系泥浆需要聚丙烯酰胺的质量；C.结合步骤B可计算出黏土体系泥浆总体积需要聚丙烯酰胺的总质量；D.将计算得到的总质量的聚丙烯酰胺配制成溶液在搅拌下缓慢加入到黏土体系泥浆中。慢加入到黏土体系泥浆中。
技术研发人员：解希伦 何庆
受保护的技术使用者：何庆
技术研发日：2021.07.28
技术公布日：2021/10/8