CN104650825B - 一种油基钻井液用微裂缝封堵剂及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种油基钻井液用微裂缝封堵剂及制备方法，油基钻井液用微裂缝封堵剂由基液、主封堵剂、辅助封堵剂组成，其中基液的重量百分比为50%~60%、主封堵剂的重量百分比为20%~25%、辅助封堵剂的重量百分比为20%~25%。制备方法是首先将阳离子乳化沥青、胶乳沥青或/和胶乳石蜡与斯盘80按比例配制成基液，并混合均匀放入反应釜中备用；将纳米级碳酸钙和500目碳酸钙、800目碳酸钙按比例混合均匀备用；然后将基液加热至35~80℃，利用反应釜所带剪切泵将主封堵剂和辅助封堵剂按比例吹至反应釜中，并搅拌混合均匀。该封堵剂能有效的对泥页岩地层微裂缝进行封堵，提高井壁稳定性；同时和油基钻井液配伍性好，对油基钻井液流变性能影响较小。

Description

一种油基钻井液用微裂缝封堵剂及制备方法
技术领域
本发明涉及一种钻井液用封堵剂，特别涉及一种油基钻井液用微裂缝封堵剂。
背景技术
油基钻井液具有抑制性强、抗污染能力强、润滑性好等优点，但在页岩地层，由于微裂缝的存在，易造成井壁失稳，因此要加强油基钻井液的封堵性，达到安全钻井的目的。目前国内在提高油基钻井液封堵性方面做了大量的研究工作，但在微裂缝封堵上研究较少。张凡等在《一种油基膨胀封堵剂的合成及其性能评价》中合成了一种用于油基钻井液的膨胀封堵剂（见《长江大学学报(自然科学版) 》，2010，7（3）），基本原料为苯乙烯、吸油性单体、交联剂、引发剂、聚乙烯醇和碳酸钙。胡文军等在《强封堵油基钻井液体系在W11-4D油田的应用》中提出了一种具有强封堵能力的油基钻井液，利用乳化沥青、树脂、超细碳酸钙作用封堵剂（见《钻井液与完井液》，2007，24（3））。公开号101693827A的专利公开了一种凝结型复合封堵剂，包括硅酸钠、硅酸钾、碳酸钙、氧化镁等。公开号102863947A的专利公开了一种强抑制强封堵钻井液，强封堵剂为阳离子改性沥青、磺化沥青、天然沥青粉、阳离子乳化沥青、胶体沥青、胶乳、乳化石蜡中的一种或一种以上组合物。这些技术的缺点或不足是：①没有针对微裂缝（裂缝宽度在100微米或150微米以下的裂缝）展开研究，针对微裂缝较发育的泥页岩地层的封堵效果不明确；②部分封堵剂不能在油基钻井液中使用，或者配伍性不好。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种能有效的对泥页岩地层微裂缝进行封堵，提高井壁稳定性；同时对油基钻井液流变性能影响较小，又能提高油基钻井液封堵性和泥饼质量的油基钻井液用微裂缝封堵剂。
为了达到本发明的目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种油基钻井液用微裂缝封堵剂，其特征是由基液、主封堵剂、辅助封堵剂组成，其中基液的重量百分比为50%~60%、主封堵剂的重量百分比为20%~25%、辅助封堵剂的重量百分比为20%~25%。
上述方案还包括：
所述的基液是由阳离子乳化沥青、胶乳沥青、胶乳石蜡中的一种或一种以上组合物与斯盘80（主要成分为山梨糖醇酐单油酸酯）复配而成；主封堵剂为纳米级二氧化硅；辅助封堵剂由纳米级碳酸钙和500目碳酸钙、800目碳酸钙复配而成。
所述的基液阳离子乳化沥青、胶乳沥青、胶乳石蜡中的一种或一种以上组合物与斯盘80按重量比4~5：1~2配制而成。
所述的辅助封堵剂由纳米级碳酸钙和500目碳酸钙、800目碳酸钙按重量比4~3：1~2：1~2配制而成。
按照上述方案的油基钻井液用微裂缝封堵剂的制备方法是：
首先将阳离子乳化沥青、胶乳沥青、胶乳石蜡中的一种或一种以上组合物与斯盘80按比例配制成基液，并混合均匀放入反应釜中备用；将纳米级碳酸钙和500目碳酸钙、800目碳酸钙按比例混合均匀备用；然后将基液加热至35~80℃，利用反应釜所带剪切泵将主封堵剂和辅助封堵剂按比例吹至反应釜中，并搅拌混合均匀。
本发明具有如下优点：
①本发明针对微裂缝封堵进行了研究，利用纳米级材料配合微米级不同粒径的材料，达到了粒度的合理分布，实现了有效封堵。本发明针对性强，封堵效果好，能在很大程度上对微裂缝进行封堵，防止裂缝开启，能较好的保证微裂缝发育地层，特别是泥页岩地层的井壁稳定性。该封堵剂利用激光粒度仪进行了分析，D90值在40~70微米。根据“理想充填理论”，D90值与裂缝宽度相当时，有较好的封堵效果。因此，本发明封堵剂具有较理想的粒度分布值，能有效的封堵地层的微裂缝。
②封堵剂和油基钻井液具有良好的配伍性，对油基钻井液流变性能影响较小，又能提高油基钻井液封堵性和泥饼质量。
③本发明加入油基钻井液中，能有效降低油基钻井液的高温高压滤失量。经实验测定（按行业标准SY/T 5621-93），高温高压滤失量降低率最高为68.5%。
具体实施方式
下面结合具体实施例对发明的产品和制备方法做进一步说明
实施例一：
将阳离子乳化沥青与斯盘80按重量比5：2配制，并混合均匀放入反应釜中备用。主封堵剂为纳米级二氧化硅。将纳米级碳酸钙和500目碳酸钙、800目碳酸钙按重量比4： 2： 2混合均匀作为辅助主封堵剂备用。然后将重量百分比为50%的基液加热至35~80℃，利用反应釜所带剪切泵将重量百分比为25%的主封堵剂和重量百分比为25%的辅助封堵剂按比例吹至反应釜中，并搅拌混合均匀。
实施例二：
将乳化沥青与斯盘80按重量比4：1配制，并混合均匀放入反应釜中备用。主封堵剂为纳米级二氧化硅。将纳米级碳酸钙和500目碳酸钙、800目碳酸钙按重量比3： 1： 1混合均匀作为辅助主封堵剂备用。然后将重量百分比为60%的基液加热至35~80℃，利用反应釜所带剪切泵将重量百分比为20%的主封堵剂和重量百分比为20%的辅助封堵剂按比例吹至反应釜中，并搅拌混合均匀。
实施例三：
将胶乳石蜡与斯盘80按重量比4：1配制，并混合均匀放入反应釜中备用。主封堵剂为纳米级二氧化硅。将纳米级碳酸钙和500目碳酸钙、800目碳酸钙按重量比3： 1： 1混合均匀作为辅助主封堵剂备用。然后将重量百分比为60%的基液加热至35~80℃，利用反应釜所带剪切泵将重量百分比为20%的主封堵剂和重量百分比为20%的辅助封堵剂按比例吹至反应釜中，并搅拌混合均匀。
本发明中的斯盘80主要成分为山梨糖醇酐单油酸酯。
上述实施例中的制备方法，也可以采用现有的方法进行混合复配，同样也能获得较好的试试效果。

Claims (2)

1.一种油基钻井液用微裂缝封堵剂，由基液、主封堵剂、辅助封堵剂组成，其特征是，基液的重量百分比为50%~60%、主封堵剂的重量百分比为20%~25%、辅助封堵剂的重量百分比为20%~25%，所述的基液是由阳离子乳化沥青、胶乳沥青、胶乳石蜡中的一种或一种以上组合物与斯盘80按重量比4~5 ：1~2配制而成；主封堵剂为纳米级二氧化硅；辅助封堵剂由纳米级碳酸钙和500 目碳酸钙、800 目碳酸钙按重量比4~3 ：1~2 ：1~2 配制而成。
2.按照权利要求1所述油基钻井液用微裂缝封堵剂的制备方法，其特征是，首先将阳离子乳化沥青、胶乳沥青、胶乳石蜡中的一种或一种以上组合物与斯盘80 按比例配制成基液，并混合均匀放入反应釜中备用；将纳米级碳酸钙和500 目碳酸钙、800 目碳酸钙按比例混合均匀备用；然后将基液加热至35~80℃，利用反应釜所带剪切泵将主封堵剂和辅助封堵剂按比例吹至反应釜中，并搅拌混合均匀。
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