CN103820085B - 一种钻井液用油层保护剂及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种钻井液用油层保护剂及其生产方法，用于解决现有油层保护剂因为配制成本高，对现场应用固控设备要求高，工作液流体与地层流体不配伍，以及与油气层岩石配伍性差等使用条件制约而不能被广泛使用的问题。钻井液用油层保护剂包括具有以下重量百分比的成分：工业用水27～35％，羧甲基纤维素1～1.5％，白油53～60％，铵盐5～10％，细目碳酸钙5～10％，消泡剂1～1.5％。本发明的钻井液用油层保护剂在不影响钻井液性能的情况下，有辅助降失水的作用，进一步减少渗入地层的自由水，其颗粒粒径可根据不同地层油气层孔喉特点使匹配度最大化，实现有效封堵，其适度油相比例能更有效的避免对油气层的损害，配制成本低。
Description
技术领域
本发明涉及石油开采技术领域，特别是指一种钻井液用油层保护剂及其生产方法。
背景技术
在石油钻井工程中，钻井液是必不可少的，它能起到携带和悬浮岩屑，稳定井壁和平衡地层压力，冷却和润滑钻头、钻具，传递水动力等作用，钻井液性能的好坏直接影响钻井的井身质量和钻井速度。为此，必须向钻井液中添加多种处理剂来改善和稳定钻井液性能，并随时调节和维护钻井液，使钻井液的性能符合地层和钻井工艺的要求。油层保护剂为多种处理剂中的一种。
目前在油层保护剂市场上，虽然品种比较多，但大多因为配制成本高，对现场应用固控设备要求高，工作液流体与地层流体不配伍，以及与油气层岩石配伍性差等使用条件制约而不能被广泛推广使用。
发明内容
本发明提出一种钻井液用油层保护剂及其生产方法，解决了现有技术中油层保护剂因为配制成本高，对现场应用固控设备要求高，工作液流体与地层流体不配伍，以及与油气层岩石配伍性差等使用条件制约而不能被广泛推广使用的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种钻井液用油层保护剂，包括具有以下重量百分比的成分：
工业用水27～35％，羧甲基纤维素1～1.5％，白油53～60％，铵盐5～10％，细目碳酸钙5～10％，消泡剂1～1.5％。
优选地，所述白油为5#白油。
优选地，所述铵盐为水解聚丙烯腈铵盐、聚丙烯腈-聚丙烯酰胺型复合铵盐中的一种或者它们的混合物。
优选地，所述消泡剂为甘油聚氧丙烯醚。
优选地，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
一种生产上述钻井液用油层保护剂的方法，包括如下步骤：
按照所述重量百分比，向工业用水中加入羧甲基纤维素后进行高速搅拌，直至所述羧甲基纤维素均匀溶解，得到羧甲基纤维素溶液备用；
按照所述重量百分比，向白油中依次加入铵盐、细目碳酸钙，搅拌后得到白油混合液备用；
将所述白油混合液加入所述羧甲基纤维素溶液中，然后按照所述重量百分比加入消泡剂，使所述白油混合液与所述羧甲基纤维素溶液进行聚合反应。
进一步地，所述按照所述重量百分比，向工业用水中加入羧甲基纤维素后进行高速搅拌，直至所述羧甲基纤维素均匀溶解，得到羧甲基纤维素溶液备用的步骤具体为：
向27～35重量份的工业用水中加入1～1.5重量份的羧甲基纤维素后进行高速搅拌，直至所述羧甲基纤维素均匀溶解，得到羧甲基纤维素溶液备用。
进一步地，所述按照所述重量百分比，向白油中依次加入铵盐、细目碳酸钙，搅拌后得到白油混合液备用的步骤具体为：
向53～60重量份的白油中依次加入5～10重量份的铵盐、5～10重量份的细目碳酸钙，搅拌2.5～3.5小时后得到白油混合液备用。
进一步地，所述将所述白油混合液加入所述羧甲基纤维素溶液中，然后按照所述重量百分比加入消泡剂，使所述白油混合液与所述羧甲基纤维素溶液进行聚合反应的步骤具体为：
将所述白油混合液加入所述羧甲基纤维素溶液中，然后加入1～1.5重量份的消泡剂，使所述白油混合液与所述羧甲基纤维素溶液在35～45℃、恒温搅拌1.5～2.5小时的条件下进行聚合反应。
本发明的有益效果为：
1、本发明所述的钻井液用油层保护剂，在不影响钻井液性能的情况下，有辅助降失水的作用，进一步减少渗入地层的自由水。
2、本发明所述的钻井液用油层保护剂，其颗粒粒径可根据不同地层油气层孔喉特点使匹配度最大化，实现有效封堵。
3、本发明所述的钻井液用油层保护剂，其适度油相比例能更有效的避免对油气层的损害。
4、本发明所述的钻井液用油层保护剂，配制成本低，对现场应用固控设备要求低，工作液流体与地层流体配伍，以及与油气层岩石配伍性好，市场前景广阔，易于推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种钻井液用油层保护剂生产方法的步骤流程图；
图2为本发明一种钻井液用油层保护剂使用前后的失水对比图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明所述的一种钻井液用油层保护剂，包括具有以下重量百分比的成分：
工业用水27～35％，羧甲基纤维素1～1.5％，白油53～60％，铵盐5～10％，细目碳酸钙5～10％，消泡剂1～1.5％。
其中，优选地，所述白油为5#白油。5#白油为无色透明油状液体，具有芳烃、烯烃少，硫含量低，饱和烃含量高，粘度小而黏温性好，对添加剂感受性好等优点，白油的主要质量标准可参见执行标准SH0006-90。
其中，优选地，所述铵盐为水解聚丙烯腈铵盐、聚丙烯腈-聚丙烯酰胺型复合铵盐中的一种或者它们的混合物。
其中，优选地，所述消泡剂为甘油聚氧丙烯醚。
作为本发明的另一实施方式，其中，优选地，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
下面采用实施例的方式对本发明所述的钻井液用油层保护剂进行进一步详细描述。
实施例1
本发明所述的钻井液用油层保护剂，包括具有以下重量百分比的成分：
工业用水27％，羧甲基纤维素1.5％，白油60％，铵盐5％，细目碳酸钙5％，消泡剂1.5％。
实施例2
本发明所述的钻井液用油层保护剂，包括具有以下重量百分比的成分：
工业用水35％，羧甲基纤维素1％，白油53％，铵盐5％，细目碳酸钙5％，消泡剂1％。
实施例3
本发明所述的钻井液用油层保护剂，包括具有以下重量百分比的成分：
工业用水27％，羧甲基纤维素1.5％，白油50％，铵盐10％，细目碳酸钙10％，消泡剂1.5％。
如图1所示，本发明还提供了一种生产上述钻井液用油层保护剂的方法，包括如下步骤：
1、按照所述重量百分比，向工业用水中加入羧甲基纤维素后进行高速搅拌，直至所述羧甲基纤维素均匀溶解，得到羧甲基纤维素溶液备用；
2、按照所述重量百分比，向白油中依次加入铵盐、细目碳酸钙，搅拌后得到白油混合液备用；
3、将所述白油混合液加入所述羧甲基纤维素溶液中，然后按照所述重量百分比加入消泡剂，使所述白油混合液与所述羧甲基纤维素溶液进行聚合反应。
上述钻井液用油层保护剂的生产方法，具体可以为：
1、向27～35重量份的工业用水中加入1～1.5重量份的羧甲基纤维素后进行高速搅拌，直至所述羧甲基纤维素均匀溶解，得到羧甲基纤维素溶液备用。
2、向53～60重量份的白油中依次加入5～10重量份的铵盐、5～10重量份的细目碳酸钙，搅拌2.5～3.5小时后得到白油混合液备用。
3、将所述白油混合液加入所述羧甲基纤维素溶液中，然后加入1～1.5重量份的消泡剂，使所述白油混合液与所述羧甲基纤维素溶液在35～45℃、恒温搅拌1.5～2.5小时的条件下进行聚合反应。
下面采用实施例的方式对本发明所述的钻井液用油层保护剂的生产方法进行进一步详细描述。
实施例1
钻井液用油层保护剂的生产方法，具体步骤为：
1、向27重量份的工业用水中加入1.5重量份的羧甲基纤维素后进行高速搅拌，直至所述羧甲基纤维素均匀溶解，得到羧甲基纤维素溶液备用。
2、向60重量份的白油中依次加入5重量份的铵盐、5重量份的细目碳酸钙，搅拌2.5小时后得到白油混合液备用。
3、将所述白油混合液加入所述羧甲基纤维素溶液中，然后加入1.5重量份的消泡剂，使所述白油混合液与所述羧甲基纤维素溶液在35℃、恒温搅拌2.5小时的条件下进行聚合反应。
实施例2
钻井液用油层保护剂的生产方法，具体步骤为：
1、向35重量份的工业用水中加入1重量份的羧甲基纤维素后进行高速搅拌，直至所述羧甲基纤维素均匀溶解，得到羧甲基纤维素溶液备用。
2、向53重量份的白油中依次加入5重量份的铵盐、5重量份的细目碳酸钙，搅拌3.5小时后得到白油混合液备用。
3、将所述白油混合液加入所述羧甲基纤维素溶液中，然后加入1重量份的消泡剂，使所述白油混合液与所述羧甲基纤维素溶液在45℃、恒温搅拌1.5小时的条件下进行聚合反应。
实施例3
钻井液用油层保护剂的生产方法，具体步骤为：
1、向27重量份的工业用水中加入1.5重量份的羧甲基纤维素后进行高速搅拌，直至所述羧甲基纤维素均匀溶解，得到羧甲基纤维素溶液备用。
2、向50重量份的白油中依次加入10重量份的铵盐、10重量份的细目碳酸钙，搅拌3小时后得到白油混合液备用。
3、将所述白油混合液加入所述羧甲基纤维素溶液中，然后加入1.5重量份的消泡剂，使所述白油混合液与所述羧甲基纤维素溶液在40℃、恒温搅拌2小时的条件下进行聚合反应。
本发明的实施例中，使用的白油是辛集市鹿华石化有限公司生产；使用的羧甲基纤维素(CMC)由淄博海澜化工有限公司生产；使用的消泡剂由北京海安信诚贸易中心生产；工业甲醛溶液由淄博汇鑫化工有限公司生产；使用的细目钙由河北保定昌林钙粉厂生产；使用的铵盐由石家庄华信泥浆助剂有限公司生产。
本发明所述的钻井液用油层保护剂，具有以下优点：
1、在不影响钻井液性能的情况下，有辅助降失水的作用，进一步减少渗入地层的自由水。
2、其颗粒粒径可根据不同地层油气层孔喉特点使匹配度最大化，实现有效封堵。
3、其适度油相比例能更有效的避免对油气层的损害。
4、配制成本低，对现场应用固控设备要求低，工作液流体与地层流体配伍，以及与油气层岩石配伍性好，市场前景广阔，易于推广。
本发明所述的钻井液用油层保护剂对于做好油层保护工作，及时发现油气层以及正确评价油气储量都具有重要意义，同时也有利于增产稳产和增加经济效益。
以下实验可以证明加入前后钻井液用油层保护剂在不影响钻井液性能稳定的前提下可以起到保护油层的作用。
如图2所示，从实验结果来看，常规钻井液体系加入本发明所述的钻井液用油层保护剂后，常规流变性能没有受到影响，同时起到了比较明显的辅助降失水的作用，尤其高温高压降失水的作用更明显，且形成的泥饼(膜)光滑而致密。
另外，本发明所述的钻井液用油层保护剂的生产方法所使用的主要设备为：
| 序号 | 名称 | 用途 |
| 1 | 液体计量器 | 计量工业用水与白油加入量 |
| 2 | 搅拌釜 | 搅拌物料 |
| 3 | 反应釜 | 进行聚合反应 |
| 4 | 双轴搅拌机 | 搅拌用 |
| 5 | 三柱塞高压泵 | 搅拌中物料转到反应釜中 |
| 6 | 定量给料机 | 加粉状原料 |
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种钻井液用油层保护剂，其特征在于，包括具有以下重量百分比的成分：
工业用水27～35％，羧甲基纤维素1～1.5％，白油53～60％，铵盐5～10％，细目碳酸钙5～10％，消泡剂1～1.5％，所述铵盐为水解聚丙烯腈铵盐、聚丙烯腈-聚丙烯酰胺型复合铵盐中的一种或者它们的混合物。
2.根据权利要求1所述的钻井液用油层保护剂，其特征在于，所述白油为5#白油。
3.根据权利要求1所述的钻井液用油层保护剂，其特征在于，所述消泡剂为甘油聚氧丙烯醚。
4.根据权利要求1所述的钻井液用油层保护剂，其特征在于，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
5.一种生产权利要求1所述的钻井液用油层保护剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：
按照所述重量百分比，向工业用水中加入羧甲基纤维素后进行高速搅拌，直至所述羧甲基纤维素均匀溶解，得到羧甲基纤维素溶液备用；
按照所述重量百分比，向白油中依次加入铵盐、细目碳酸钙，搅拌后得到白油混合液备用；
将所述白油混合液加入所述羧甲基纤维素溶液中，然后按照所述重量百分比加入消泡剂，使所述白油混合液与所述羧甲基纤维素溶液进行聚合反应。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述按照所述重量百分比，向工业用水中加入羧甲基纤维素后进行高速搅拌，直至所述羧甲基纤维素均匀溶解，得到羧甲基纤维素溶液备用的步骤具体为：
向27～35重量份的工业用水中加入1～1.5重量份的羧甲基纤维素后进行高速搅拌，直至所述羧甲基纤维素均匀溶解，得到羧甲基纤维素溶液备用。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述按照所述重量百分比，向白油中依次加入铵盐、细目碳酸钙，搅拌后得到白油混合液备用的步骤具体为：
向53～60重量份的白油中依次加入5～10重量份的铵盐、5～10重量份的细目碳酸钙，搅拌2.5～3.5小时后得到白油混合液备用。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述将所述白油混合液加入所述羧甲基纤维素溶液中，然后按照所述重量百分比加入消泡剂，使所述白油混合液与所述羧甲基纤维素溶液进行聚合反应的步骤具体为：
将所述白油混合液加入所述羧甲基纤维素溶液中，然后加入1～1.5重量份的消泡剂，使所述白油混合液与所述羧甲基纤维素溶液在35～45℃、恒温搅拌1.5～2.5小时的条件下进行聚合反应。
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