CN101100598A - 低密度硬胶极压油包水乳化钻井液 - Google Patents
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Abstract
一种低密度硬胶极压油包水乳化钻井液，用于石油天然气欠平衡钻井，属于欠平衡井钻进的低密度钻井液配方技术，本发明利用油基泥浆和乳化泥浆具有的特点，设计了一种具有密度低、润滑防塌性能明显、安全性较好的低密度硬胶极压油包水乳化钻井液，包括0#柴油、有机土、JY-1硬胶乳化润湿剂、RLC101、ZR-1阻燃剂、水、CaO和ALR胶液稳定剂，本发明的钻井液可以解决现有技术的空心玻璃微珠水基钻井液中玻璃微珠易破损，以及空心玻璃微珠水基钻井液费用高的问题，经实验，本发明配方的钻井液在密度、粘度、塑性粘度、动切、初切、终切以及极压润滑系数等指标方面都有很好的结果，还具有稳定性好、阻燃性能好和安全的特点。
Description
技术领域：一种低密度硬胶极压油包水乳化钻井液，用于石油天然气欠平衡钻井，属于使用欠平衡井钻进的低密度钻井液配方技术领域。
背景技术：为了更好的保护和开发油气层，目前大量的采用欠平衡的钻井方式实施钻井工程，在实施欠平衡钻井中，很重要的任务就是需要将使用的钻井液配置到低于地层压力的密度，这样才能在钻井工程中不使钻井液因为密度系数大于地层压力系数而浸入地层，对产油或者产气的产层造成伤害，特别是实施欠平衡井的钻进，由于实施欠平衡的钻进，主要目的是为了更好的发现油气储集层，提高开发的产量，所以，在欠平衡井的钻进中，更需要能够充分保护油气藏的钻井液，因为，只有采用密度低于地层压力系数，而且同时具有良好润滑性能的钻井液，才能在实施欠平衡钻井时能有效的保护产层，又能为钻井提供必需的润滑性能，为了达到这个目的，现有技术在产层压力当量密度为1.00～1.03g/cm3之间时使用了0.85～0.95g/cm3的钻井液密度实行欠平衡钻进，也采用了空心玻璃微珠将聚磺钻井液密度控制在1.00g/cm3以内的钻井液，现有技术中钻井液存在的问题是：采用的空心玻璃微珠虽然具有降低钻井液密度的效果，但是空心玻璃微珠易破损，破裂后不但起不到减轻密度的作用，反而增加钻井液密度；同时，空心玻璃微珠的破裂增加了泥浆的摩阻，给钻井液的润滑性能带来危害，另外硬胶极压油包水乳化钻井液的防塌性能显著优于空心玻璃微珠水基钻井液，而且空心玻璃微珠水基钻井液费用比硬胶极压油包水乳化钻井液高出2～2.5倍。
发明目的：本发明的目的是针对现有技术的不足，利用油基泥浆和乳化泥浆具有的特点，设计了一种具有密度低、润滑防塌性能明显、安全性较好的低密度硬胶极压油包水乳化钻井液。
本发明是这样实现的：本发明以柴油为主要原料，形成具有较好润滑性能的油基钻井液，在此基础上还要兼备抗石膏、抗盐、抗泥页岩污染的性能，还要有较好的稳定性，构成本发明钻井液的材料包括：0#柴油、有机土、JY-1硬胶乳化润湿剂、RLC101、ZR-1阻燃剂、水、CaO和ALR胶液稳定剂，将上述材料按照比例进行1.5小时搅拌，在80℃的条件下滚动恒温16小时，取出在50℃的环境下进行测试，测试结果表明，本发明配方的钻井泥浆在密度、粘度、塑性粘度、动切、初切、终切以及极压润滑系数等指标方面都有很好的结果；
测试结果如下：
1、配方的总体性能
| 密度g/cm3 | 粘度s | 表观mPa.s | 塑粘mPa.s | 动切Pa | 初切Pa | 终切Pa | PH | HTHP滤失(mL)80℃ | 极压润滑系数 |
| 0.88 | 52 | 21 | 17 | 4 | 3.5 | 6.5 | 10 | 6 | 0.005 |
| 600 | 300 | 200 | 100 | 6 | 3 | APIFLml | APIFCmm | Kf | |
| 42 | 25 | 18 | 11 | 2 | 1 | 3.2 | 0.5 | 0.098 |
2、配方的抗钙性能评价
| 密度g/cm3 | 粘度s | 表观mPa.s | 塑粘mPa.s | 动切Pa | 初切Pa | 终切Pa | PH | APIFLml | APIFCmm |
| 0.89 | 54 | 24 | 17 | 7 | 3.5 | 7.5 | 8.5 | 2.5 | 0.5 |
表2的结果表明石膏的加入对本发明钻井液体系的性能有改善的作用。
3、配方的抗盐性能评价
| 密度g/cm3 | 粘度s | 表观mPa.s | 塑粘mPa.s | 动切Pa | 初切Pa | 终切Pa | PH | APIFLml | APIFCmm |
| 0.94 | 54 | 22.5 | 19 | 3.5 | 3 | 5.5 | 8 | 2.4 | 0.5 |
表3所显示的结果表明5％的盐污染钻井液性能基本无变化。
表4配方的抗泥页岩污染评价
| 密度g/cm3 | 粘度s | 表观mPa.s | 塑粘mPa.s | 动切Pa | 初切Pa | 终切Pa | PH | APIFLml | APIFCmm |
| 0.91 | 57 | 23.5 | 19 | 4.5 | 3.5 | 8 | 9 | 2.2 | 0.5 |
表4所显示配方加入5％的沙一泥岩10～20目岩样，表现出极强的防塌性能和抗泥岩污染特性。
表5配方的稳定性评价
| 密度g/cm3 | 粘度s | 表观mPa.s | 塑粘mPa.s | 动切Pa | 初切Pa | 终切Pa | PH | APIFLml | APIFCmm |
| 0.89 | 58 | 27 | 24 | 3 | 4 | 8.5 | 6.5 | 2.8 | 0.5 |
表5所显示配方中加入浓度为15％，加量为10％的盐酸，钻井液性能稳定；
表6配方的安全性评价
| 配方 | 燃点(℃) |
| 0#柴油 | 68 |
| 0#柴油+1％ZR-1 | 72 |
| 0#柴油+2％ZR-1 | 78 |
| 0#柴油+3％ZR-1 | 102 |
| 0#柴油+4％ZR-1 | 108 |
| 0#柴油+5％ZR-1 | 112 |
表6表明，在0#柴油加3％的ZR-1阻燃剂后燃点显著提高，已能达到102℃，进行的闪点测试和燃点测试表明，本发明配方的钻井液系统在加温到98℃时测不出闪点和燃点
本发明的优点是：对配方的评价试验表明，配方中加入石膏后，对本体系的性能有改善的作用，配方中加入少量的盐，对钻井液的性能基本无变化，配方中加入的红层泥岩，表现出极强的防塌性能和抗泥岩污染特性，因此，该钻井液配方具有较强抗石膏、抗盐能力、极强的防塌、抗泥页岩污染能力，同时乳化性能较好，在0#柴油中加入ZR-1阻燃剂后，燃点显著提高，可达到102℃，在加温到98℃时测不出燃点，所以阻燃性能较好。在安全性能方面，本发明的钻井液配方，在加温到98℃时测不出闪点，所以安全性能好。
具体实施方式：下面给出本发明的最佳实施例：本发明以0#柴油为主要原料形成较好性能的硬胶极压油包水乳化钻井液，构成本发明钻井液配方是：0#柴油1500ml+3％有机土+6％JY-1硬胶乳化润湿剂+8％RLC101+6％ZR-1阻燃剂+水375ml+1.5％CaO+2％ALR胶液稳定剂，配方中柴油与水的比例是：80∶20，配方的维护处理方法如下：
1、配制前，清掏所有容器，然后将柴油放入循环罐，先加入阻燃剂ZR-1，其余按配方顺序及加量加入；
2、防止钻井作业中水的浸入；
3、使用固控设备保持体系的低密度性质，多配一台离心机；
4、根据进尺情况在加BaSO4时及时补充JY-1，使硬胶乳化润湿剂含量在5％以上；
通过实施例，可以表明本发明钻井液体系的防塌、润滑、携砂能力特别强，适合于欠平衡井的钻井要求，同时本体系密度易调整，不仅适用于低密度钻井液，同样也适用于高密度钻井液.
Claims (3)
1、一种低密度硬胶极压油包水乳化钻井液，其特征在于：
配方是：柴油1500ml+3％有机土+6％JY-1硬胶乳化润湿剂+8％RLC101+6％ZR-1(阻燃剂)+水375ml+1.5％CaO+2％ALR胶液稳定剂。
2、根据权利要求1所述的低密度硬胶极压油包水乳化钻井液，其特征在于：配方中柴油与水的比例是：80∶20。
3、根据权利要求1所述的低密度硬胶极压油包水乳化钻井液，其特征在于：维护处理方式如下：
(1)将柴油放入循环罐，先加ZR-1阻燃剂，其余按配方顺序及加量加入；
(2)防止钻井作业中水的浸入；
(3)多配一台离心机；
(4)在加入BaSO4时补充JY-1，使硬胶乳化润湿剂含量在5％以上。
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| CN 200710049687 CN101100598A (zh) | 2007-08-07 | 2007-08-07 | 低密度硬胶极压油包水乳化钻井液 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101838525A (zh) * | 2010-05-21 | 2010-09-22 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 | 一种硬胶极压油包水乳化钻井液 |
| CN103184038A (zh) * | 2011-12-29 | 2013-07-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 环保型低固相油基钻井液完井液及制备方法 |
| CN103666407A (zh) * | 2012-09-12 | 2014-03-26 | 中国石油化工股份有限公司 | 钻井液及其制备方法 |
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2007
- 2007-08-07 CN CN 200710049687 patent/CN101100598A/zh active Pending
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