CN103382385A - 甲基葡萄糖甙聚胺钻井液及其制备方法 - Google Patents

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黄治中
郑义平
李跃明
魏强
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Abstract

本发明涉及石油钻井工程中钻井液技术领域，是一种甲基葡萄糖甙聚胺钻井液及其制备方法，该甲基葡萄糖甙聚胺钻井液按下述制备方法得到：将所需量的膨润土放入水中混合均匀后静置，然后向其中加入所需量的包被剂 、降滤失剂、封堵剂、聚胺类页岩抑制剂、流型调节剂、甲基葡萄糖甙、润滑剂，搅拌混合均匀即得到甲基葡萄糖甙聚胺钻井液。本发明的甲基葡萄糖甙聚胺钻井液除了具有现有的水基钻井液的优良性能外，还具有较强的抑制性、更好的润滑性能，同时，还具有对环境友好、成本低廉的特性。

Description

甲基葡萄糖甙聚胺钻井液及其制备方法
技术领域
本发明涉及石油钻井工程中钻井液技术领域，是一种甲基葡萄糖甙聚胺钻井液及其制备方法。
背景技术
钻井液是一种在钻井过程中具有携带清除钻屑、冷却润滑钻头、平衡地层压力、保护井壁稳定及保护油层不受伤害等多种作用的工作流体，其性能直接影响到钻井效率、井下安全和成本控制，是钻井工程技术的重要组成部分。随着油田的开发逐渐进入中后期，钻井作业的难度和油气井开发成本都在急剧地增加。在钻井中遇到的井下复杂情况也越来越多，经常遇到的问题有扭矩过大、起下钻遇阻、卡钻、机械钻速低、井眼失稳、井漏和储层伤害等。目前，解决这些问题的传统方法是采用油基和合成基钻井液。但是，油基和合成基钻井液的成本高昂、污染环境严重。
发明内容
本发明提供了一种甲基葡萄糖甙聚胺钻井液及其制备方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决目前油基和合成基钻井液的成本高昂、污染环境严重的问题。
本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种甲基葡萄糖甙聚胺钻井液，原料按重量份数计：每100份重量份里包括甲基葡萄糖甙1份至7份、聚胺类页岩抑制剂0.5份至5份、封堵剂0.1份至5份、膨润土0.5份至5份、降滤失剂0.2份至6份、包被剂0.1份至0.5份、流型调节剂0.1份至1.5份、润滑剂0.1份至2份和余量的水；其中，该甲基葡萄糖甙聚胺钻井液按下述方法得到：将所需量的膨润土放入水中混合均匀后静置8小时至24小时，然后向其中加入所需量的包被剂、降滤失剂、封堵剂、聚胺类页岩抑制剂、流型调节剂、甲基葡萄糖甙、润滑剂，搅拌混合均匀即得到甲基葡萄糖甙聚胺钻井液。
下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：
上述甲基葡萄糖甙聚胺钻井液中还包含加重剂0.5份至64份，其中，该甲基葡萄糖甙聚胺钻井液按下述方法得到：将所需量的膨润土放入水中混合均匀后静置8小时至24小时，然后向其中加入所需量的包被剂、降滤失剂、封堵剂、聚胺类页岩抑制剂、流型调节剂、甲基葡萄糖甙、润滑剂和加重剂，搅拌混合均匀即得到甲基葡萄糖甙聚胺钻井液。
上述加重剂为重晶石、铁矿粉中的一种。
上述聚胺类页岩抑制剂为季铵盐阳离子型聚胺类页岩抑制剂、聚环氧氯丙烷二甲胺中的一种以上；或/和，封堵剂为阳离子改性沥青、磺化沥青粉、天然沥青粉、阳离子乳化沥青、胶乳、乳化石蜡中的一种以上；或/和，膨润土为符合国标GB/T 5005-2001的钻井液用膨润土；或/和，降滤失剂为羧甲基淀粉CMS、水解聚丙烯晴铵盐NH 4 PAN、磺化酚醛树脂SMP-2、磺化褐煤树脂SPNH、聚阴离子纤维素PAC-LV、羧甲基纤维素CMC-LV中的一种以上；或/和，包被剂为两性离子聚合物FA367、阳离子聚合物CHM中的一种；或/和，流型调节剂为特种稀释剂TX、两性离子聚合物降粘剂XY-27、聚丙烯酸盐SK系列中的一种；或/和，润滑剂为符合钻井液用液体润滑剂技术要求Q/CNPC 88-2003的液体润滑剂。
本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种甲基葡萄糖甙聚胺钻井液的制备方法，原料按重量份数计：每100份重量份里包括甲基葡萄糖甙1份至7份、聚胺类页岩抑制剂0.5份至5份、封堵剂0.1份至5份、膨润土0.5份至5份、降滤失剂0.2份至6份、包被剂0.1份至0.5份、流型调节剂0.1份至1.5份、润滑剂0.1份至2份和余量的水；其中，该甲基葡萄糖甙聚胺钻井液的制备方法按下述步骤进行：将所需量的膨润土放入水中混合均匀后静置8小时至24小时，然后向其中加入所需量的包被剂、降滤失剂、封堵剂、聚胺类页岩抑制剂、流型调节剂、甲基葡萄糖甙、润滑剂，搅拌混合均匀即得到甲基葡萄糖甙聚胺钻井液。
下面是对上述发明技术方案之二的进一步优化或/和改进：
上述甲基葡萄糖甙聚胺钻井液中还包含加重剂0.5份至64份，其中，该甲基葡萄糖甙聚胺钻井液的制备方法按下述步骤进行：将所需量的膨润土放入水中混合均匀后静置8小时至24小时，然后向其中加入所需量的包被剂、降滤失剂、封堵剂、聚胺类页岩抑制剂、流型调节剂、甲基葡萄糖甙、润滑剂和加重剂，搅拌混合均匀即得到甲基葡萄糖甙聚胺钻井液。
上述加重剂为重晶石、铁矿粉中的一种。
上述聚胺类页岩抑制剂为季铵盐阳离子型聚胺类页岩抑制剂、聚环氧氯丙烷二甲胺中的一种以上；或/和，封堵剂为阳离子改性沥青、磺化沥青粉、天然沥青粉、阳离子乳化沥青、胶乳、乳化石蜡中的一种以上；或/和，膨润土为符合国标GB/T 5005-2001的钻井液用膨润土；或/和，降滤失剂为羧甲基淀粉CMS、水解聚丙烯晴铵盐NH 4 PAN、磺化酚醛树脂SMP-2、磺化褐煤树脂SPNH、聚阴离子纤维素PAC-LV、羧甲基纤维素CMC-LV中的一种以上；或/和，包被剂为两性离子聚合物FA367、阳离子聚合物CHM中的一种；或/和，流型调节剂为特种稀释剂TX、两性离子聚合物降粘剂XY-27、聚丙烯酸盐SK系列中的一种；或/和，润滑剂为符合钻井液用液体润滑剂技术要求Q/CNPC 88-2003的液体润滑剂。
本发明的甲基葡萄糖甙聚胺钻井液除了具有现有的水基钻井液的优良性能外，还具有较强的抑制性、更好的润滑性能，同时，还具有对环境友好、成本低廉的特性。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1，该甲基葡萄糖甙聚胺钻井液原料按重量份数计：每100份重量份里包括甲基葡萄糖甙1份至7份、聚胺类页岩抑制剂0.5份至5份、封堵剂0.1份至5份、膨润土0.5份至5份、降滤失剂0.2份至6份、包被剂0.1份至0.5份、流型调节剂0.1份至1.5份、润滑剂0.1份至2份和余量的水；其中，该甲基葡萄糖甙聚胺钻井液按下述制备方法得到：将所需量的膨润土放入水中混合均匀后静置8小时至24小时，然后向其中加入所需量的包被剂、降滤失剂、封堵剂、聚胺类页岩抑制剂、流型调节剂、甲基葡萄糖甙、润滑剂，搅拌混合均匀即得到甲基葡萄糖甙聚胺钻井液。甲基葡萄糖甙聚胺钻井液属于水基钻井液体系，甲基葡萄糖甙属于葡萄糖的衍生物，容易分解，因此，该甲基葡萄糖甙聚胺钻井液具有对环境友好的特性。
实施例2，该甲基葡萄糖甙聚胺钻井液原料按重量份数计：每100份重量份里包括甲基葡萄糖甙1份或7份、聚胺类页岩抑制剂0.5份或5份、封堵剂0.1份或5份、膨润土0.5份或5份、降滤失剂0.2份或6份、包被剂0.1份或0.5份、流型调节剂0.1份或1.5份、润滑剂0.1份或2份和余量的水；其中，该甲基葡萄糖甙聚胺钻井液按下述制备方法得到：将所需量的膨润土放入水中混合均匀后静置4小时或24小时，然后向其中加入所需量的包被剂、降滤失剂、封堵剂、聚胺类页岩抑制剂、流型调节剂、甲基葡萄糖甙、润滑剂，搅拌混合均匀即得到甲基葡萄糖甙聚胺钻井液。
实施例3，与上述实施例的不同之处在于，甲基葡萄糖甙聚胺钻井液中还包含加重剂0.5份至64份，其中，该甲基葡萄糖甙聚胺钻井液按下述制备方法得到：将所需量的膨润土放入水中混合均匀后静置8小时至24小时，然后向其中加入所需量的包被剂、降滤失剂、封堵剂、聚胺类页岩抑制剂、流型调节剂、甲基葡萄糖甙、润滑剂和加重剂，搅拌混合均匀即得到甲基葡萄糖甙聚胺钻井液。当钻井液使用时，根据不同的钻井液密度要求加入不等量的加重剂来调节钻井液密度。
实施例4，作为上述实施例的优选，加重剂为重晶石、铁矿粉中的一种。
实施例5，作为上述实施例的优选，聚胺类页岩抑制剂为季铵盐阳离子型聚胺类页岩抑制剂、聚环氧氯丙烷二甲胺中的一种以上；或/和，封堵剂为阳离子改性沥青、磺化沥青粉、天然沥青粉、阳离子乳化沥青、胶乳、乳化石蜡中的一种以上；或/和，膨润土为符合国标GB/T 5005-2001的钻井液用膨润土；或/和，降滤失剂为羧甲基淀粉CMS、水解聚丙烯晴铵盐NH 4 PAN、磺化酚醛树脂SMP-2、磺化褐煤树脂SPNH、聚阴离子纤维素PAC-LV、羧甲基纤维素CMC-LV中的一种以上；或/和，包被剂为两性离子聚合物FA367、阳离子聚合物CHM中的一种；或/和，流型调节剂为特种稀释剂TX、两性离子聚合物降粘剂XY-27、聚丙烯酸盐SK系列中的一种；或/和，润滑剂为符合钻井液用液体润滑剂技术要求Q/CNPC 88-2003的液体润滑剂。
对根据本发明实施例得到的甲基葡萄糖甙聚胺钻井液的性能进行评价：
将目前使用的各种水基钻井液（钻井液A）与根据本发明实施例得到的甲基葡萄糖甙聚胺钻井液（钻井液B）放置在100摄氏度条件下热滚16小时后，测定其各方面性能数据取得平均值后进行各方面性能的比较，如表1所示（表1中，钻井液A为目前使用的水基钻井液，其值为目前使用的各种水基钻井液平均值的范围，钻井液B为根据本发明实施例得到的甲基葡萄糖甙聚胺钻井液）：
钻井液 D FL PV YP Gel 回收率 K
钻井液A 1.05-1.06 4.2-5.4 32-46 5-7 2/7-2/5 53.5-73.0 0.53-0.65
钻井液B 1.05 3.6 35 5 2/7 97.8 0.19
注：D：钻井液密度，g/cm 3 ；FL：API滤失量，mL；PV：钻井液塑性粘度，mPa·s；YP：钻井液动切力，Pa；Gel：钻井液初切力/钻井液终切力，Pa。
由表1中数据可以看出，相同实验条件下，根据本发明实施例得到的甲基葡萄糖甙聚胺钻井液的API滤失量相比于目前使用的各种水基钻井液的要小，但回收率较高，说明根据本发明实施例得到的甲基葡萄糖甙聚胺钻井液具有更好的抑制性和更好的井眼清洁能力；用EP极压润滑仪分别测量根据本发明实施例得到的甲基葡萄糖甙聚胺钻井液和目前使用的各种水基钻井液的钻井摩阻系数（K），由表1可以看出，根据本发明实施例得到的甲基葡萄糖甙聚胺钻井液的钻井摩阻系数（K）远远小于目前使用的各种水基钻井液的钻井摩阻系数（K），说明根据本发明实施例得到的甲基葡萄糖甙聚胺钻井液的性能远远好于目前使用的各种水基钻井液；而钻井液塑性粘度（PV）、钻井液动切力（YP）和钻井液初切力/钻井液终切力（Gel）由表1可以看出，根据本发明实施例得到的甲基葡萄糖甙聚胺钻井液与目前使用的各种水基钻井液相近，说明根据本发明实施例得到的甲基葡萄糖甙聚胺钻井液具有较好的钻井性能。
综上可以看出，根据本发明实施例得到的甲基葡萄糖甙聚胺钻井液除了具有现有的水基钻井液的优良性能外，还具有较强的抑制性、更好的润滑性能，同时，油基钻井液中的各种物质极其不易分解，很容易污染环境，而本发明原料中的甲基葡萄糖甙属于葡萄糖的衍生物，容易分解，因此，根据本发明实施例得到的甲基葡萄糖甙聚胺钻井液具有对环境友好的特性；并且，由于水基钻井液的成本往往普遍低于油基钻井液的成本，因此，根据本发明实施例得到的甲基葡萄糖甙聚胺钻井液具有成本低廉的优越性。

Claims (8)

1.一种甲基葡萄糖甙聚胺钻井液，其特征在于原料按重量份数计：每100份重量份里包括甲基葡萄糖甙1份至7份、聚胺类页岩抑制剂0.5份至5份、封堵剂0.1份至5份、膨润土0.5份至5份、降滤失剂0.2份至6份、包被剂0.1份至0.5份、流型调节剂0.1份至1.5份、润滑剂0.1份至2份和余量的水；其中，该甲基葡萄糖甙聚胺钻井液按下述方法得到：将所需量的膨润土放入水中混合均匀后静置8小时至24小时，然后向其中加入所需量的包被剂、降滤失剂、封堵剂、聚胺类页岩抑制剂、流型调节剂、甲基葡萄糖甙、润滑剂，搅拌混合均匀即得到甲基葡萄糖甙聚胺钻井液。
2.根据权利要求1所述的甲基葡萄糖甙聚胺钻井液，其特征在于甲基葡萄糖甙聚胺钻井液中还包含加重剂0.5份至64份，其中，该甲基葡萄糖甙聚胺钻井液按下述方法得到：将所需量的膨润土放入水中混合均匀后静置8小时至24小时，然后向其中加入所需量的包被剂、降滤失剂、封堵剂、聚胺类页岩抑制剂、流型调节剂、甲基葡萄糖甙、润滑剂和加重剂，搅拌混合均匀即得到甲基葡萄糖甙聚胺钻井液。
3.根据权利要求1或2所述的甲基葡萄糖甙聚胺钻井液，其特征在于加重剂为重晶石、铁矿粉中的一种。
4.根据权利要求1或2或3所述的甲基葡萄糖甙聚胺钻井液，其特征在于聚胺类页岩抑制剂为季铵盐阳离子型聚胺类页岩抑制剂、聚环氧氯丙烷二甲胺中的一种以上；或/和，封堵剂为阳离子改性沥青、磺化沥青粉、天然沥青粉、阳离子乳化沥青、胶乳、乳化石蜡中的一种以上；或/和，膨润土为符合国标GB/T 5005-2001的钻井液用膨润土；或/和，降滤失剂为羧甲基淀粉CMS、水解聚丙烯晴铵盐NH4PAN、磺化酚醛树脂SMP-2、磺化褐煤树脂SPNH、聚阴离子纤维素PAC-LV、羧甲基纤维素CMC-LV中的一种以上；或/和，包被剂为两性离子聚合物FA367、阳离子聚合物CHM中的一种；或/和，流型调节剂为特种稀释剂TX、两性离子聚合物降粘剂XY-27、聚丙烯酸盐SK系列中的一种；或/和，润滑剂为符合钻井液用液体润滑剂技术要求Q/CNPC 88-2003的液体润滑剂。
5.一种甲基葡萄糖甙聚胺钻井液的制备方法，其特征在于原料按重量份数计：每100份重量份里包括甲基葡萄糖甙1份至7份、聚胺类页岩抑制剂0.5份至5份、封堵剂0.1份至5份、膨润土0.5份至5份、降滤失剂0.2份至6份、包被剂0.1份至0.5份、流型调节剂0.1份至1.5份、润滑剂0.1份至2份和余量的水；其中，该甲基葡萄糖甙聚胺钻井液的制备方法按下述步骤进行：将所需量的膨润土放入水中混合均匀后静置8小时至24小时，然后向其中加入所需量的包被剂、降滤失剂、封堵剂、聚胺类页岩抑制剂、流型调节剂、甲基葡萄糖甙、润滑剂，搅拌混合均匀即得到甲基葡萄糖甙聚胺钻井液。
6.根据权利要求5所述的甲基葡萄糖甙聚胺钻井液的制备方法，其特征在于甲基葡萄糖甙聚胺钻井液中还包含加重剂0.5份至64份，其中，该甲基葡萄糖甙聚胺钻井液的制备方法按下述步骤进行：将所需量的膨润土放入水中混合均匀后静置8小时至24小时，然后向其中加入所需量的包被剂、降滤失剂、封堵剂、聚胺类页岩抑制剂、流型调节剂、甲基葡萄糖甙、润滑剂和加重剂，搅拌混合均匀即得到甲基葡萄糖甙聚胺钻井液。
7.根据权利要求3所述的甲基葡萄糖甙聚胺钻井液的制备方法，其特征在于加重剂为重晶石、铁矿粉中的一种。
8.根据权利要求4所述的甲基葡萄糖甙聚胺钻井液的制备方法，其特征在于聚胺类页岩抑制剂为季铵盐阳离子型聚胺类页岩抑制剂、聚环氧氯丙烷二甲胺中的一种以上；或/和，封堵剂为阳离子改性沥青、磺化沥青粉、天然沥青粉、阳离子乳化沥青、胶乳、乳化石蜡中的一种以上；或/和，膨润土为符合国标GB/T 5005-2001的钻井液用膨润土；或/和，降滤失剂为羧甲基淀粉CMS、水解聚丙烯晴铵盐NH4PAN、磺化酚醛树脂SMP-2、磺化褐煤树脂SPNH、聚阴离子纤维素PAC-LV、羧甲基纤维素CMC-LV中的一种以上；或/和，包被剂为两性离子聚合物FA367、阳离子聚合物CHM中的一种；或/和，流型调节剂为特种稀释剂TX、两性离子聚合物降粘剂XY-27、聚丙烯酸盐SK系列中的一种；或/和，润滑剂为符合钻井液用液体润滑剂技术要求Q/CNPC 88-2003的液体润滑剂。
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