CN104232038B - 无固相强抑制泡沫钻井液 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无固相强抑制泡沫钻井液及其制备方法，按质量份组成为：水100份，纯碱0.25‑0.35份，泡沫稳定剂0.5‑1.5份，抑制剂1‑2份，降滤失剂1‑2份，高效发泡剂0.5‑1份。所述的泡沫钻井液不但具有良好的发泡能力，很好的动切力和动塑比，悬浮性能好，而且具有较强的抑制性和适当的失水，扩大了泡沫钻井液的应用范围。

Description

无固相强抑制泡沫钻井液

技术领域

本发明涉及石油、天然气、煤层气开采领域，特别涉及强抑制无固相泡沫钻井液。

背景技术

钻井液是用于钻井过程中平衡地层压力、保证安全顺利钻进的必备材料之一。泡沫钻井液密度低，抑制性强，且形成的“微泡沫”具有较强的封堵性，能够很好地保证井身质量和储层保护要求。泡沫作为钻井作业的循环介质时间虽然不长，但因其具有静液柱压力低、滤失量小、携砂性能好、摩阻损失小、助排能力强、对油层损害小等优点而逐渐引起人们的兴趣。随着石油工业的发展，深井超深井数量越来越多，对泡沫钻井液的性能提出了新的挑战。世界上的很多国家在低压、易漏、强水敏地层和储层能量较低的衰竭油气藏的钻进以及天然气气藏的钻探多采用泡沫钻井液进行钻井；国内于20世纪80年代初，华北、长庆、新疆等油田相继展开了一定程度的泡沫钻井液技术的研究，但始终没有形成规模化的应用，尤其是在低压潜山深井地层中的应用还有待进一步研究。目前国内对泡沫钻井液的研究还在起步阶段，总体上仍然存在着泡沫体系不稳定、抗温性能较差、抗污染能力弱等问题。因此，研制一种泡沫钻井液满足钻井液的发展需求已成为迫切需要。

本发明针对当前泡沫钻井液存在的问题，研制一种无固相强抑制泡沫钻井液，该泡沫钻井液体系不但具有良好的发泡能力，很好的动切力和动塑比，悬浮性能好，而且具有较强的抑制性和适当的失水。

发明内容

本发明的目的是提供一种无固相强抑制泡沫钻井液，按重量份组成为：

所述的泡沫稳定剂为黄原胶、聚阴离子纤维素和羧甲基纤维素中的一种，或其中任意两种的混合物。

所述的抑制剂为钻井液用聚胺抑制剂，优选为由渤海钻探工程技术研究院生产的BZ-JAI钻井液用聚胺抑制剂。

所述的降滤失剂由改性淀粉和白沥青按(1-3):(0.5-2)的质量比组成，主要用于降低体系的滤失量。

所述的高效发泡剂由十二烷基磺酸钠和α-烯烃磺酸钠按(1-3):(0.5-1.5)的质量比组成。

本发明提供的无固相强抑制泡沫钻井液，不但具有良好的发泡能力，很好的动切力和动塑比，悬浮性能好，而且具有较强的抑制性和适当的失水，扩大了泡沫钻井液的应用范围。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、本发明提供的无固相强抑制泡沫钻井液，不但很好的动切力和动塑比，悬浮性能好，而且具有较强的抑制性和适当的失水。

2、本发明制备的产品，在优良性能的基础上成本相对较低，更有利于推广应用。

具体实施方式

下面列举实例对本发明进行具体的描述，需要指出的是以下实例只用于对本发明的进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，对本发明作出的一些非本质的改进和调整仍属于本发明的保护范围。

实施例1

本实施例所述无固相强抑制泡沫钻井液的制备方法，其组成为：水100g，纯碱0.25g，泡沫稳定剂(黄原胶)0.5g，抑制剂(BZ-JAI，渤海钻探工程技术研究院生产)1g，降滤失剂1g(其中，改性淀粉0.5g、白沥青0.5g)，高效发泡剂0.5g(其中，十二烷基磺酸钠0.25g、α-烯烃磺酸钠0.25g)，按比例依次在10000转/min转速搅拌状态下加入纯碱、泡沫稳定剂、抑制剂、降滤失剂，制得基液，然后8000转/min转速搅拌下缓慢加入高效发泡剂，持续搅拌3min，得到所述的泡沫钻井液。

实施例2

本实施例所述泡沫钻井液的制备方法，其组成为：水100g，纯碱0.30g，泡沫稳定剂0.8g(其中，黄原胶0.5g、聚阴离子纤维素0.3g)，抑制剂(BZ-JAI，渤海钻探工程技术研究院生产)1.5g，降滤失剂2g(其中，改性淀粉1.0g、白沥青1.0g)，高效发泡剂0.75g(其中，十二烷基磺酸钠0.5g、α-烯烃磺酸钠0.25g)，按比例依次在10000转/min转速搅拌状态下加入纯碱、泡沫稳定剂、抑制剂、降滤失剂，制得基液，然后8000转/min转速搅拌下缓慢加入高效发泡剂，持续搅拌3min，得到所述的泡沫钻井液。

实施例3

本实施例所述泡沫钻井液的制备方法，其组成为：水100g，纯碱0.32g，泡沫稳定剂1g(其中，黄原胶0.5g，羧甲基纤维素0.5g)，抑制剂(BZ-JAI，渤海钻探工程技术研究院生产)1g，降滤失剂2g(其中，改性淀粉1.0g、白沥青1.0g)，高效发泡剂1g(其中，十二烷基磺酸钠0.5g、α-烯烃磺酸钠0.5g)，按比例依次在10000转/min转速搅拌状态下加入纯碱、泡沫稳定剂、抑制剂、降滤失剂，制得基液，然后8000转/min转速搅拌下缓慢加入高效发泡剂，持续搅拌3min，得到所述的泡沫钻井液。

实施例1、2、3的性能测试

1、发泡性能评价

测试方法为：根据泡沫及流体性质，用发泡体积V和半衰期t_1/2评价泡沫钻井液的发泡和稳泡能力。按实施例1、2、3制得泡沫体系后，立即转入500mL量筒中，记录泡沫体积V(mL)和析出50mL液体时的时间,即半衰期t_1/2(h)。

2、流变性能评价

取按实施例1、2、3制得的泡沫体系，利用六速旋转粘度计测试体系的流变性能；利用钻井液用中压失水仪测试测试体系30min的中压失水量，即API失水。

3、抑制性能评价

利用滚动回收率评价泡沫体系的抑制泥页岩分散的能力，滚动回收率越高，表明抑制性越好，实验方法为：取40g6-10目岩屑，105±0.5℃下在烘箱中烘干3h，加入装有泡沫体系的高温老化罐中，93±0.5℃条件下老化16h，过40目筛，称取回收钻屑质量。

测试性能见表1和表2。

表1 泡沫钻井液综合性能参数

表2 体系滚动回收率对比

通过表1和表2的数据可以发现，本发明提供的无固相强抑制泡沫钻井液，具有较高的半衰期，一般大于12h，能够保证现场可循环利用；动塑比大于1，在具有良好的流动性基础上具有较高的动切力和静切力，有利于岩屑的悬浮和携带；更重要的是与现有聚合物钻井液相比，无固相强抑制泡沫钻井液抑制泥页岩分散的能力提升很多，进一步扩大了该体系的应用范围。

Claims (1)

1.一种无固相强抑制泡沫钻井液，其特征在于按重量份组成为：

所述的泡沫稳定剂为黄原胶、聚阴离子纤维素和羧甲基纤维素中的一种，或其中任意两种的混合物；

所述的抑制剂为钻井液用聚胺抑制剂；

所述的降滤失剂由改性淀粉和白沥青按(1-3):(0.5-2)的质量比组成；

所述的发泡剂由十二烷基磺酸钠和α-烯烃磺酸钠按(1-3):(0.5-1.5)的质量比组成。