CN104293328A - 一种抗高温微泡沫钻井液 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种抗高温微泡沫钻井液，属于石油钻井液技术领域。该钻井液包括按照重量份数计的如下组分：改性凹凸棒土10-15份、α-烯基磺酸钠4-6份、纳米二氧化钛0.5-2份、茶皂素1-3份、纳米二硫化钼0.2-0.5份、纳米二氧化锆0.4-0.7份、降滤失剂3-5份、泥页岩抑制剂1-2份、水100-130份。本发明抗高温微泡沫钻井液具有良好的泡沫性能，其抗温、抗污染能力强；同时，具有较强的泥页岩抑制能力，能显著降低泥页岩水化的能力，维持钻进过程中泥页岩地层的稳定，减少井下复杂情况的发生。另外，本发明钻井液在钻进时与地层压力相适应相平衡，并且流变性好，满足岩屑携带要求，适用于低压底层钻进。

Description

一种抗高温微泡沫钻井液
技术领域
本发明属于石油钻井液技术领域，具体涉及一种抗高温微泡沫钻井液。 
背景技术
钻井液是钻探过程中，孔内使用的循环冲洗介质。钻井液是钻井的血液，又称钻孔冲洗液。钻井液按组成成分可分为清水、泥浆、无粘土相冲洗液、乳状液、泡沫和压缩空气等。 
在开采不同地质条件下的石油与天然气时，钻井液体系是不同的。对于低压低渗、泥页岩含量高、地层水矿化度高的深井油气藏，最好使用油基钻井液。然而油基钻井液对环境污染严重、易着火、成本高。常规的水基钻井液密度不易控制在1.0g/cm3 以下，易造成储层伤害，且抑制性不强，导致井壁不稳定。当常规水基钻井液钻遇高含盐深井地层时，性能会发生很大变化，具体表现为粘度、动切力和静切力大幅上升或下降，钻井液失去了携砂和悬砂功能；滤失量大幅上升，井壁不稳定，储层受到钻井液滤液污染。 
目前，在低压漏失地层钻进过程中，使用传统的水基钻井液无法实现近平衡或欠平衡钻进，且会对储层存在不同程度的伤害；采用空气钻进对储层伤害小，但实施工艺复杂且成本较高。因此，如何克服现有技术的不足，是目前石油添加剂技术领域亟需解决的问题。 
发明内容
本发明为了解决现有技术的不足，提供一种抗高温微泡沫钻井液，该抗高温微泡沫钻井液具有良好的泡沫性和抗高温性，且制备方法简单，易于推广应用。 
本发明采用的技术方案如下： 
一种抗高温微泡沫钻井液，包括按照重量份数计的如下组分：改性凹凸棒土10-15份、α-烯基磺酸钠4-6份、纳米二氧化钛0.5-2份、茶皂素1-3份、纳米二硫化钼0.2-0.5份、纳米二氧化锆0.4-0.7份、降滤失剂3-5份、泥页岩抑制剂1-2份、水100-130份。
进一步，优选的是所述的抗高温微泡沫钻井液，包括按照重量份数计的如下组分：改性凹凸棒土12份、α-烯基磺酸钠5份、纳米二氧化钛1份、茶皂素2份、纳米二硫化钼0.3份、纳米二氧化锆0.6份、降滤失剂4份、泥页岩抑制剂1.8份、水120份。 
进一步，优选的是所述的抗高温微泡沫钻井液，包括按照重量份数计的如下组分：改性凹凸棒土14份、α-烯基磺酸钠4.6份、纳米二氧化钛1.8份、茶皂素2.5份、纳米二硫化钼0.3份、纳米二氧化锆0.5份、降滤失剂3.6份、泥页岩抑制剂1.3份、水117份。 
进一步，优选的是所述的泥页岩抑制剂为聚季铵盐。 
进一步，优选的是所述的降滤失剂为磺化酚醛树脂。 
进一步，优选的是所述的改性凹凸棒土的制备方法为将凹凸棒土先置于浓度为10-12%的NaOH中浸泡3h，后再将其置于浓度为13-15%的HCl的水溶液中2-3h，过滤，取滤渣，水洗至中性并烘干，将其置于400-450℃下高温活化3-5h，即得。 
本发明抗高温微泡沫钻井液的制备方法是采用常规物理搅拌方法将上述配方中的各原料搅拌混合均匀，即得。 
本发明与现有技术相比，其有益效果为：（1）本发明抗高温微泡沫钻井液具有良好的泡沫性能，其抗温、抗污染能力强；（2）本发明产品具有较强的泥页岩抑制能力，能显著降低泥页岩水化的能力，维持钻进过程中泥页岩地层的稳定，减少井下复杂情况的发生；（3）本发明钻井液在钻进时与地层压力相适应相平衡，并且流变性好，满足岩屑携带要求，适用于低压底层钻进。 
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。 
实施例1 
一种抗高温微泡沫钻井液，包括按照重量份数计的如下组分：改性凹凸棒土10份、α-烯基磺酸钠4份、纳米二氧化钛0.5份、茶皂素1份、纳米二硫化钼0.2份、纳米二氧化锆0.4份、磺化酚醛树脂3份、聚季铵盐1份、水100份。
所述的改性凹凸棒土的制备方法为将凹凸棒土先置于浓度为10%的NaOH中浸泡3h，后再将其置于浓度为13%的HCl的水溶液中2h，过滤，取滤渣，水洗至中性并烘干，将其置于400℃下高温活化3h，即得。 
本发明抗高温微泡沫钻井液的制备方法是采用常规物理搅拌方法将上述配方中的各原料搅拌混合均匀，即得。 
实施例2 
一种抗高温微泡沫钻井液，包括按照重量份数计的如下组分：改性凹凸棒土15份、α-烯基磺酸钠6份、纳米二氧化钛2份、茶皂素3份、纳米二硫化钼0.5份、纳米二氧化锆0.7份、磺化酚醛树脂5份、聚季铵盐2份、水130份。
所述的改性凹凸棒土的制备方法为将凹凸棒土先置于浓度为12%的NaOH中浸泡3h，后再将其置于浓度为15%的HCl的水溶液中3h，过滤，取滤渣，水洗至中性并烘干，将其置于450℃下高温活化5h，即得。 
本发明实施例与实施例1的制备方法相同。 
实施例3 
一种抗高温微泡沫钻井液，包括按照重量份数计的如下组分：改性凹凸棒土12份、α-烯基磺酸钠5份、纳米二氧化钛1份、茶皂素2份、纳米二硫化钼0.3份、纳米二氧化锆0.6份、磺化酚醛树脂4份、聚季铵盐1.8份、水120份。
所述的改性凹凸棒土的制备方法为将凹凸棒土先置于浓度为11%的NaOH中浸泡3h，后再将其置于浓度为14%的HCl的水溶液中2.3h，过滤，取滤渣，水洗至中性并烘干，将其置于420℃下高温活化3.5h，即得。 
本发明实施例与实施例1的制备方法相同。 
实施例4 
一种抗高温微泡沫钻井液，包括按照重量份数计的如下组分：改性凹凸棒土14份、α-烯基磺酸钠4.6份、纳米二氧化钛1.8份、茶皂素2.5份、纳米二硫化钼0.3份、纳米二氧化锆0.5份、磺化酚醛树脂3.6份、聚季铵盐1.3份、水117份。
所述的改性凹凸棒土的制备方法为将凹凸棒土先置于浓度为11.5%的NaOH中浸泡3h，后再将其置于浓度为14.8%的HCl的水溶液中2.6h，过滤，取滤渣，水洗至中性并烘干，将其置于440℃下高温活化3.8h，即得。 
本发明实施例与实施例1的制备方法相同。 
对比例1
本实施例与实施例4的区别在于采用的普通的凹凸棒土代替改性凹凸棒土。
对比例2
本实施例与实施例4的区别在于未加入纳米二硫化钼。
性能检测：
将本发明实施例1-4所得成品及对比例1-2所得成品，对其进行性能检测，结果如表1所示。其中，抗污染性能测试时取上述实施例成品各100mL，分别添加不同污染物（10g 质量浓度为10%NaCl、10mL 煤油、10g 质量浓度为10% 泥页岩岩屑），混合均匀后，测得。
表1 
从表1中可以看出，实施例1-4中，实施例4为最优实施例，泡沫稳定性起、抗污性和抗高温性能均最佳。对比例1-2的效果均逊于实施例，说明本发明配方中具有良好的协同作用。

Claims (6)

1.一种抗高温微泡沫钻井液，其特征在于，包括按照重量份数计的如下组分：改性凹凸棒土10-15份、α-烯基磺酸钠4-6份、纳米二氧化钛0.5-2份、茶皂素1-3份、纳米二硫化钼0.2-0.5份、纳米二氧化锆0.4-0.7份、降滤失剂3-5份、泥页岩抑制剂1-2份、水100-130份。
2.根据权利要求1所述的抗高温微泡沫钻井液，其特征在于，包括按照重量份数计的如下组分：改性凹凸棒土12份、α-烯基磺酸钠5份、纳米二氧化钛1份、茶皂素2份、纳米二硫化钼0.3份、纳米二氧化锆0.6份、降滤失剂4份、泥页岩抑制剂1.8份、水120份。
3.根据权利要求1所述的抗高温微泡沫钻井液，其特征在于，包括按照重量份数计的如下组分：改性凹凸棒土14份、α-烯基磺酸钠4.6份、纳米二氧化钛1.8份、茶皂素2.5份、纳米二硫化钼0.3份、纳米二氧化锆0.5份、降滤失剂3.6份、泥页岩抑制剂1.3份、水117份。
4.根据权利要求1所述的抗高温微泡沫钻井液，其特征在于，所述的泥页岩抑制剂为聚季铵盐。
5.根据权利要求1所述的抗高温微泡沫钻井液，其特征在于，所述的降滤失剂为磺化酚醛树脂。
6.根据权利要求1所述的抗高温微泡沫钻井液，其特征在于，所述的改性凹凸棒土的制备方法为将凹凸棒土先置于浓度为10-12%的NaOH中浸泡3h，后再将其置于浓度为13-15%的HCl的水溶液中2-3h，过滤，取滤渣，水洗至中性并烘干，将其置于400-450℃下高温活化3-5h，即得。
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