CN104559952A - 一种钻井液用加重剂及其制备方法 - Google Patents

一种钻井液用加重剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种钻井液用加重剂及其制备方法,属于石油开采技术领域。该加重剂包括按照重量份数计的如下组分:芒果叶2-5份、蔓荆子1-2份、砗磲2-5份、锆石4-10份、砭石10-20份、凝灰岩10-18份、甘露醇1-2份、硼砂0.5-1.5份、结冷胶0.2-0.3份、山梨酸1-2份、N-羟基乙二胺三醋酸0.5-1.3份、十二烷基二甲基磺丙基甜菜碱1-3份、水50-80份。本发明加重剂粒度较小,抑制性强,可较好的抑制粘土的分散与膨胀,有效稳定井壁,滤失造壁性好,抗温能力强,保护油气层效果好,可在油层自由流动,可反排,能满足不同情况下对钻井液加重剂的需要。

Description

一种钻井液用加重剂及其制备方法
技术领域
本发明属于石油开采技术领域,具体涉及一种钻井液用加重剂及其制备方法。
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。清水是使用最早的钻井液,无需处理,使用方便,适用于完整岩层和水源充足的地区。泥浆是广泛使用的钻井液,主要适用于松散、裂隙发育、易坍塌掉块、遇水膨胀剥落等孔壁不稳定岩层。
目前,我国钻井工程面临着西部深井﹑超深井的钻探,东部老油田打加密井﹑多分支井提高采收率﹑低渗透油气藏的开发及滩海地区钻大位移井、实现海油陆采等问题,要求钻井液密度更高,抗温和抗各种污染能力更强(饱和盐、石膏、钻屑综合污染)。常规加重剂(如重晶石粉)的粒径通常在10μm-70μm之间,在应用过程中经常出现重晶石沉降速率高、钻井液密度上下不均等现象。同时,重晶石等固相颗粒对地层岩石孔喉的堵塞也对油气层造成一定的伤害。因此如何克服现有技术的不足是目前石油开采技术领域亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的不足,提供一种钻井液用加重剂及其制备方法。
本发明采用的技术方案如下:
一种钻井液用加重剂,包括按照重量份数计的如下组分:
芒果叶2-5份、蔓荆子1-2份、砗磲2-5份、锆石4-10份、砭石10-20份、凝灰岩10-18份、甘露醇1-2份、硼砂0.5-1.5份、结冷胶0.2-0.3份、山梨酸1-2份、N-羟基乙二胺三醋酸0.5-1.3份、十二烷基二甲基磺丙基甜菜碱1-3份、水50-80份。
进一步,优选的是所述的钻井液用加重剂,包括按照重量份数计的如下组分:
芒果叶3份、蔓荆子1.6份、砗磲3.3份、锆石6份、砭石13份、凝灰岩17份、甘露醇1.9份、硼砂1份、结冷胶0.25份、山梨酸1.7份、N-羟基乙二胺三醋酸1份、十二烷基二甲基磺丙基甜菜碱2份、水66份。
进一步,优选的是所述的钻井液用加重剂,包括按照重量份数计的如下组分:
芒果叶4.5份、蔓荆子1.5份、砗磲4.6份、锆石9份、砭石11份、凝灰岩12份、甘露醇1.2份、硼砂0.8份、结冷胶0.27份、山梨酸1.5份、N-羟基乙二胺三醋酸0.9份、十二烷基二甲基磺丙基甜菜碱1.6份、水75份。
本发明还提供一种钻井液用加重剂的制备方法,包括如下步骤:
步骤(1),将芒果叶和蔓荆子粉碎至80-100目,然后以水为浸出溶媒,渗漉法提取,得到提取液;
步骤(2),将砗磲、锆石、砭石和凝灰岩一起碎至80-100目,得到预混料;
步骤(3)将甘露醇和硼砂加入到步骤(1)得到的提取液中,搅拌至混合均匀后,过滤,将滤液加热至35-48℃时,向其中依次加入山梨酸、N-羟基乙二胺三醋酸、十二烷基二甲基磺丙基甜菜碱和结冷胶,并不断搅拌,混合均匀后,向其中加入步骤(2)得到的预混料,然后高速分散30-50min,烘干,粉碎,即得钻井液用加重剂。
进一步,优选的是步骤(3)所述的搅拌的速度为100-200r/min。
进一步,优选的是步骤(3)所述的烘干温度为40-50℃。
进一步,优选的是步骤(3)所述的高速分散的速度为10000-12000rpm/min。
本发明与现有技术相比,其有益效果为:(1)本发明提供一种钻井液用加重剂,该加重剂粒度较小,抑制性强,不会堵塞地层岩石孔喉,可较好的抑制粘土的分散与膨胀,有效稳定井壁,滤失造壁性好,抗温能力强,保护油气层效果好,可在油层自由流动,可反排,能满足不同情况下对钻井液加重剂的需要;(2)本发明产品具有良好的悬浮稳定性,可有效改善钻井液的密度及性能,加入后,钻井液密度上下均匀;(3)本发明制备方法简单,易于推广应用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
实施例1
一种钻井液用加重剂,包括按照重量份数计的如下组分:
芒果叶2份、蔓荆子1份、砗磲2份、锆石4份、砭石10份、凝灰岩10份、甘露醇1份、硼砂0.5份、结冷胶0.2份、山梨酸1份、N-羟基乙二胺三醋酸0.5份、十二烷基二甲基磺丙基甜菜碱1份、水50份。
本实施例钻井液用加重剂的制备方法,包括如下步骤:
步骤(1),将芒果叶和蔓荆子粉碎至80-100目,然后以水为浸出溶媒,渗漉法提取,得到提取液;
步骤(2),将砗磲、锆石、砭石和凝灰岩一起碎至80-100目,得到预混料;
步骤(3)将甘露醇和硼砂加入到步骤(1)得到的提取液中,搅拌至混合均匀后,过滤,将滤液加热至35℃时,向其中依次加入山梨酸、N-羟基乙二胺三醋酸、十二烷基二甲基磺丙基甜菜碱和结冷胶,并不断搅拌,搅拌速度为100r/min,混合均匀后,向其中加入步骤(2)得到的预混料,然后以10000rpm/min的速度高速分散30min,以40℃的温度烘干,粉碎,即得钻井液用加重剂。
实施例2
一种钻井液用加重剂,包括按照重量份数计的如下组分:
芒果叶5份、蔓荆子2份、砗磲5份、锆石10份、砭石20份、凝灰岩18份、甘露醇2份、硼砂1.5份、结冷胶0.3份、山梨酸2份、N-羟基乙二胺三醋酸1.3份、十二烷基二甲基磺丙基甜菜碱3份、水80份。
本实施例钻井液用加重剂的制备方法,包括如下步骤:
步骤(1),将芒果叶和蔓荆子粉碎至80-100目,然后以水为浸出溶媒,渗漉法提取,得到提取液;
步骤(2),将砗磲、锆石、砭石和凝灰岩一起碎至80-100目,得到预混料;
步骤(3)将甘露醇和硼砂加入到步骤(1)得到的提取液中,搅拌至混合均匀后,过滤,将滤液加热至48℃时,向其中依次加入山梨酸、N-羟基乙二胺三醋酸、十二烷基二甲基磺丙基甜菜碱和结冷胶,并不断搅拌,搅拌速度为200r/min,混合均匀后,向其中加入步骤(2)得到的预混料,然后以12000rpm/min的速度高速分散50min,以50℃的温度烘干,粉碎,即得钻井液用加重剂。
实施例3
一种钻井液用加重剂,包括按照重量份数计的如下组分:
芒果叶3份、蔓荆子1.6份、砗磲3.3份、锆石6份、砭石13份、凝灰岩17份、甘露醇1.9份、硼砂1份、结冷胶0.25份、山梨酸1.7份、N-羟基乙二胺三醋酸1份、十二烷基二甲基磺丙基甜菜碱2份、水66份。
本实施例钻井液用加重剂的制备方法,包括如下步骤:
步骤(1),将芒果叶和蔓荆子粉碎至80-100目,然后以水为浸出溶媒,渗漉法提取,得到提取液;
步骤(2),将砗磲、锆石、砭石和凝灰岩一起碎至80-100目,得到预混料;
步骤(3)将甘露醇和硼砂加入到步骤(1)得到的提取液中,搅拌至混合均匀后,过滤,将滤液加热至40℃时,向其中依次加入山梨酸、N-羟基乙二胺三醋酸、十二烷基二甲基磺丙基甜菜碱和结冷胶,并不断搅拌,搅拌速度为180r/min,混合均匀后,向其中加入步骤(2)得到的预混料,然后以11000rpm/min的速度高速分散40min,以46℃的温度烘干,粉碎,即得钻井液用加重剂。
实施例4
一种钻井液用加重剂,包括按照重量份数计的如下组分:
芒果叶4.5份、蔓荆子1.5份、砗磲4.6份、锆石9份、砭石11份、凝灰岩12份、甘露醇1.2份、硼砂0.8份、结冷胶0.27份、山梨酸1.5份、N-羟基乙二胺三醋酸0.9份、十二烷基二甲基磺丙基甜菜碱1.6份、水75份。
本实施例钻井液用加重剂的制备方法,包括如下步骤:
步骤(1),将芒果叶和蔓荆子粉碎至80-100目,然后以水为浸出溶媒,渗漉法提取,得到提取液;
步骤(2),将砗磲、锆石、砭石和凝灰岩一起碎至80-100目,得到预混料;
步骤(3)将甘露醇和硼砂加入到步骤(1)得到的提取液中,搅拌至混合均匀后,过滤,将滤液加热至44℃时,向其中依次加入山梨酸、N-羟基乙二胺三醋酸、十二烷基二甲基磺丙基甜菜碱和结冷胶,并不断搅拌,搅拌速度为180r/min,混合均匀后,向其中加入步骤(2)得到的预混料,然后以10800rpm/min的速度高速分散35min,以47℃的温度烘干,粉碎,即得钻井液用加重剂。
对比例1
与实施例4的区别在于:不含有芒果叶。具体如下:
一种钻井液用加重剂,包括按照重量份数计的如下组分:
蔓荆子1.5份、砗磲4.6份、锆石9份、砭石11份、凝灰岩12份、甘露醇1.2份、硼砂0.8份、结冷胶0.27份、山梨酸1.5份、N-羟基乙二胺三醋酸0.9份、十二烷基二甲基磺丙基甜菜碱1.6份、水75份。
本实施例钻井液用加重剂的制备方法,包括如下步骤:
步骤(1),将蔓荆子粉碎至80-100目,然后以水为浸出溶媒,渗漉法提取,得到提取液;
步骤(2),将砗磲、锆石、砭石和凝灰岩一起碎至80-100目,得到预混料;
步骤(3)将甘露醇和硼砂加入到步骤(1)得到的提取液中,搅拌至混合均匀后,过滤,将滤液加热至44℃时,向其中依次加入山梨酸、N-羟基乙二胺三醋酸、十二烷基二甲基磺丙基甜菜碱和结冷胶,并不断搅拌,搅拌速度为180r/min,混合均匀后,向其中加入步骤(2)得到的预混料,然后以10800rpm/min的速度高速分散35min,以47℃的温度烘干,粉碎,即得钻井液用加重剂。
对比例2
与实施例4的区别在于:不含有砗磲。具体如下:
一种钻井液用加重剂,包括按照重量份数计的如下组分:
芒果叶4.5份、蔓荆子1.5份、锆石9份、砭石11份、凝灰岩12份、甘露醇1.2份、硼砂0.8份、结冷胶0.27份、山梨酸1.5份、N-羟基乙二胺三醋酸0.9份、十二烷基二甲基磺丙基甜菜碱1.6份、水75份。
本实施例钻井液用加重剂的制备方法,包括如下步骤:
步骤(1),将芒果叶和蔓荆子粉碎至80-100目,然后以水为浸出溶媒,渗漉法提取,得到提取液;
步骤(2),将锆石、砭石和凝灰岩一起碎至80-100目,得到预混料;
步骤(3)将甘露醇和硼砂加入到步骤(1)得到的提取液中,搅拌至混合均匀后,过滤,将滤液加热至44℃时,向其中依次加入山梨酸、N-羟基乙二胺三醋酸、十二烷基二甲基磺丙基甜菜碱和结冷胶,并不断搅拌,搅拌速度为180r/min,混合均匀后,向其中加入步骤(2)得到的预混料,然后以10800rpm/min的速度高速分散35min,以47℃的温度烘干,粉碎,即得钻井液用加重剂。
性能检测:
对本发明产品实施例1-4及对比例1-2产品的性能进行检测,检测结果如表1所示。
表1
从表中可以看出,实施例1-4的产品具有良好的流变性和较高的破乳电压,而对比例1-4在老化第7天出现粘度增高现象,对比例的效果逊于实施例;实施例4是本发明的最优实施例。

Claims (7)

1.一种钻井液用加重剂,其特征在于包括按照重量份数计的如下组分:
芒果叶2-5份、蔓荆子1-2份、砗磲2-5份、锆石4-10份、砭石10-20份、凝灰岩10-18份、甘露醇1-2份、硼砂0.5-1.5份、结冷胶0.2-0.3份、山梨酸1-2份、N-羟基乙二胺三醋酸0.5-1.3份、十二烷基二甲基磺丙基甜菜碱1-3份、水50-80份。
2.根据权利要求1所述的钻井液用加重剂,其特征在于包括按照重量份数计的如下组分:
芒果叶3份、蔓荆子1.6份、砗磲3.3份、锆石6份、砭石13份、凝灰岩17份、甘露醇1.9份、硼砂1份、结冷胶0.25份、山梨酸1.7份、N-羟基乙二胺三醋酸1份、十二烷基二甲基磺丙基甜菜碱2份、水66份。
3.根据权利要求1所述的钻井液用加重剂,其特征在于包括按照重量份数计的如下组分:
芒果叶4.5份、蔓荆子1.5份、砗磲4.6份、锆石9份、砭石11份、凝灰岩12份、甘露醇1.2份、硼砂0.8份、结冷胶0.27份、山梨酸1.5份、N-羟基乙二胺三醋酸0.9份、十二烷基二甲基磺丙基甜菜碱1.6份、水75份。
4.权利要求1所述的钻井液用加重剂的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
步骤(1),将芒果叶和蔓荆子粉碎至80-100目,然后以水为浸出溶媒,渗漉法提取,得到提取液;
步骤(2),将砗磲、锆石、砭石和凝灰岩一起碎至80-100目,得到预混料;
步骤(3)将甘露醇和硼砂加入到步骤(1)得到的提取液中,搅拌至混合均匀后,过滤,将滤液加热至35-48℃时,向其中依次加入山梨酸、N-羟基乙二胺三醋酸、十二烷基二甲基磺丙基甜菜碱和结冷胶,并不断搅拌,混合均匀后,向其中加入步骤(2)得到的预混料,然后高速分散30-50min,烘干,粉碎,即得钻井液用加重剂。
5.根据权利要求4所述的钻井液用加重剂的制备方法,其特征在于步骤(3)所述的搅拌的速度为100-200r/min。
6.根据权利要求4所述的钻井液用加重剂的制备方法,其特征在于步骤(3)所述的烘干温度为40-50℃。
7.根据权利要求4所述的钻井液用加重剂的制备方法,其特征在于步骤(3)所述的高速分散的速度为10000-12000rpm/min。
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