CN101747872A - 一种油包水密闭液及其制备方法 - Google Patents

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乔东宇
黄治中
郑义平
张兴国
王新东
杨玉良
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Abstract

本发明为石油天然气钻井密闭取心用的一种油包水密闭液及其制备方法，以植物油A、饱和氯化钙盐水B、增粘剂C、乳化剂D和封堵剂E为主要原材料，其中所用原材料质量配比为A∶B∶C∶D∶E＝50～90∶5～40∶3～10∶5～15∶5～20；其制备方法为：将增粘剂C加入植物油A中，在60℃～140℃下，充分搅拌3～10h，完全溶解后降至室温，依次加入饱和氯化钙盐水B、乳化剂D和封堵剂E，形成稳定的胶体，获得所需油包水密闭液；本发明原料来源广泛、产品性能稳定和适用温度范围广，且制备工艺简单，易于操作。

Description

一种油包水密闭液及其制备方法
技术领域
本发明涉及石油天然气钻井取心用的密闭液，特别是一种油包水密闭液及其制备方法。
背景技术
目前，石油勘探中，国内外钻井密闭取心使用成熟的密闭液分为油基、水基和合成基三大类。
油基密闭液包括蓖麻油油基密闭液和高效密闭液两种。蓖麻油油基密闭液主要是由蓖麻油、过氯乙烯树脂和单硬酯酸甘油酯在一定温度下搅拌炼制而成，配制过程中伴有氯气、氯化氢等有毒气体放出，污染环境、损害操作人员身体健康，产品性能不稳定。高效密闭液主要原料为原油中的稠油，利用稠油中含有沥青和高分子烃类化合物，在常温下加入硫酸磺化搅拌均匀后，生成一种粘度高和防水性强的混合物，但是使用该密闭液取心给含油饱和度的测定和油气显示测井解释会有影响。
水基密闭液包括水基纤钙密闭液、水基胺菁密闭液和水基聚合物密闭液。由于水基密闭液的原料组成，水基密闭液存在抗温性差，适用温度范围小(0℃～105℃)，取心井段浅，贮存期较短(5～90天)的缺点。
合成基密闭液主要是由有机酯(邻苯二甲酸甲酯类)为连续相、增粘树脂(聚乙烯类或聚氯乙烯类)为主要成膜材料、封堵剂(包括碳酸钙、有机土、磺化沥青、油溶性树脂)和乳化剂经过一系列反应制得的。该类密闭液具有原材料来源广泛、性能稳定、环境友好、对岩心的吸附能力强等优点，但是配制工艺较前述几种密闭液要复杂一些。
发明内容
本发明是提供一种油包水密闭液及其制备方法，能够克服现有技术中存在的缺陷，其生产过程无毒无害，成本低廉，适宜温度范围广，产品性能稳定、密闭效果好，其附着力较其它密闭液更好。
本发明提供的技术方案为：由植物油A、饱和氯化钙盐水B、增粘剂C、乳化剂D和封堵剂E为主要原材料，其中植物油A可以是大豆油、葵花籽油、米糠油、茶油和玉米油中的一种，其中大豆油和葵花籽油应用效果最好；增粘剂C可以是聚乙烯类或聚氯乙烯类树脂；乳化剂D是OP-10(烷基酚聚氧乙烯醚)、OP-30(壬基酚聚氧乙烯醚)、吐温-80(聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯)、SP-80(失水山梨醇单油酸酯)、油酸、P-30(十二烷基磺酸钠)、P-20(甲基葡萄糖苷聚氧丙烯醚-20)中的一种或几种；封堵剂E可以是碳酸钙、磺化沥青、有机土、油溶性树脂中的一种或几种，其中所用原材料质量配比为A∶B∶C∶D∶E＝50～90∶5～40∶3～10∶5～15∶5～20，最佳原材料质量配比为A∶B∶C∶D∶E＝70～90∶10～20∶3～8∶5～10∶10～15。
为获取上述油包水密闭液，其制备步骤如下：将增粘剂C加入植物油A中，在60℃～140℃下，充分搅拌3～10h，完全溶解后降至室温，依次加入饱和氯化钙盐水B、乳化剂D和封堵剂E，形成稳定的胶体，即获得所需油包水密闭液。
本发明的有益效果是：原料来源广泛、产品性能稳定和适用温度范围广，且制备工艺简单，易于操作。
具体实施例
下面对本发明做进一步详细说明：
本发明以植物油A、饱和氯化钙盐水B、增粘剂C、乳化剂D和封堵剂E为主要原材料，其中其中植物油A可以是大豆油、葵花籽油、米糠油、茶油和玉米油中的一种，其中大豆油和葵花籽油应用效果最好；增粘剂C可以是聚乙烯类或聚氯乙烯类树脂；乳化剂D是OP-10、OP-30、吐温-80、SP-80、油酸、P-30、P-20中的一种或几种；封堵剂E可以是碳酸钙、磺化沥青、有机土、油溶性树脂中的一种或几种，其中所用原材料质量配比为A∶B∶C∶D∶E＝50～90∶5～40∶5～10∶5～15∶5～20，最佳原材料质量配比为：A∶B∶C∶D∶E＝70～90∶10～20∶5～8∶5～10∶10～15。
为获取上述油包水密闭液，其制备步骤是将增粘剂C加入植物油A中，在60℃～140℃下，充分搅拌3～10h，完全溶解后降至室温，依次加入饱和氯化钙盐水B、乳化剂D和封堵剂E，形成稳定的胶体，获得所需油包水密闭液。
其中以下实施例中选用的原材料A：大豆油，B：饱和氯化钙盐水溶液，C：聚氯乙烯树脂，D：SP-80，E：有机土。
实施例1
按质量配比A∶B∶C∶D∶E＝90∶10∶3∶5∶10称取各原材料，将增粘剂C加入植物油A中，在125℃下，充分搅拌6h，完全溶解后降至室温，依次加入饱和氯化钙盐水B、乳化剂D和封堵剂E，形成稳定的胶体，获得所需油包水密闭液。
实施例2
按质量配比A∶B∶C∶D∶E＝80∶20∶8∶10∶15称取各原材料，将增粘剂C加入植物油A中，在125℃下，充分搅拌6h，完全溶解后降至室温，依次加入饱和氯化钙盐水B、乳化剂D和封堵剂E，形成稳定的胶体，获得所需油包水密闭液。
实施例3
按质量配比A∶B∶C∶D∶E＝75∶12∶5∶8∶12称取各原材料，将增粘剂C加入植物油A中，在125℃下，充分搅拌6h，完全溶解后降至室温，依次加入饱和氯化钙盐水B、乳化剂D和封堵剂E，形成稳定的胶体，获得所需油包水密闭液。
实施例4
按质量配比A∶B∶C∶D∶E＝50∶15∶8∶8∶12称取各原材料，将增粘剂C加入植物油A中，在125℃下，充分搅拌6h，完全溶解后降至室温，依次加入饱和氯化钙盐水B、乳化剂D和封堵剂E，形成稳定的胶体，获得所需油包水密闭液。
各实施例性能对比实验：
Figure G2008101851922D0000041
由上表可以看出，各实施例产品均达到SY/T5347-2005中取心密闭液要求，其中实施例3效果最好。

Claims (5)

1.一种油包水密闭液，其特征在于：以植物油A、饱和氯化钙盐水B、增粘剂C、乳化剂D和封堵剂E为主要原材料；植物油A可以是大豆油、葵花籽油、米糠油、茶油和玉米油中的一种；增粘剂C可以是聚乙烯类或聚氯乙烯类树脂；乳化剂D是OP-10、OP-30、吐温-80、SP-80、油酸、P-30、P-20中的一种或几种；封堵剂E可以是碳酸钙、磺化沥青、有机土、油溶性树脂中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的一种油包水密闭液，其特征在于：其中所用原材料质量配比为A∶B∶C∶D∶E＝50～90∶5～40∶3～10∶5～15∶5～20。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的一种油包水密闭液，其特征在于：最佳原材料质量配比为A∶B∶C∶D∶E＝70～90∶10～20∶3～8∶5～10∶10～15。
4.为获得权利要求1或权利要求2所述的一种油包水密闭液，其采用的制备方法如下：将增粘剂C加入植物油A中，在60℃～140℃下，充分搅拌3～10h，完全溶解后降至室温，依次加入饱和氯化钙盐水B、乳化剂D和封堵剂E，形成稳定的胶体，即获得所需油包水密闭液。
5.为获得权利要求3所述的一种油包水密闭液，其采用的制备方法如下：将增粘剂C加入植物油A中，在60℃～140℃下，充分搅拌3～10h，完全溶解后降至室温，依次加入饱和氯化钙盐水B、乳化剂D和封堵剂E，形成稳定的胶体，即获得所需油包水密闭液。
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