CN106467725A - 一种生物质钻井液基础液、其制备方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种生物质钻井液基础液及其制备方法,以重量份计,将60~90份的氨基酸醇酯、5~30份的聚醚胺基烷基糖苷和5~10份的甲基硅油混合,得到生物质钻井液基础液。在本发明中,氨基酸醇酯具备酯类物质的粘度受温度变化影响较小的优点,且兼具绿色、环保、可生物降解的特点;添加聚醚胺基烷基糖苷,大大改善了基础液的表面活性,使基础液具备良好的生态安全性和相溶性;甲基硅油的添加,使得本发明具有良好的润滑性、生理惰性和化学稳定性。因此,本发明提供的钻井液基础液具备环保性高、粘度范围广、凝固点低和润滑性强等优势,可满足制作钻井液基油的性能需求。本发明还提供了一种生物质钻井液。

Description

一种生物质钻井液基础液、其制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及石油钻井技术领域,尤其涉及一种生物质钻井液基础液、其制备方法及其应用。
背景技术
钻井液是钻探过程中钻孔内使用的循环冲洗介质,主要由分散介质(连续相)、分散相和添加剂组成。其中,基础液是制作钻井液的主要成分,其性能指标决定着钻井液的绝大部分性能指标,如闪点、粘度、凝固点和生物毒性等。随着国家环保要求的日益严格以及石化集团倡导的“碧水蓝天”需求,发展环保型的钻井液、开发绿色的钻井液用基础液,这已经成为钻井液研究和应用的主要方向。
授权公告号为CN 102443381 B的中国专利文献公开了一种合成基钻井液的基液,其原料组成包括:柠檬烯、双戊烯、乙二醇单丁醚、烷基糖苷、醇醚羧酸盐、白油和二甲基硅油;柠檬烯、双戊烯、乙二醇单丁醚、烷基糖苷、醇醚羧酸盐、白油、二甲基硅油的重量比顺次为:1:0.5-1:1-5:1-10:1-3:1-10:1-3。该基液采用复配组分配制而成,兼具了醚基类和α-烯烃类基液的优点。虽然该基液所选原料几乎不含芳香烃,但是,其生物降解性、环境友好性仍有待提高。
发明内容
有鉴于此,本申请的目的在于提供一种生物质钻井液基础液、其制备方法及其应用,本发明提供的基础液具有优良的润滑性能,且生物降解性能好,对环境友好。
本发明提供一种生物质钻井液基础液,以重量份计,包括:
60~90份的氨基酸醇酯;
5~30份的聚醚胺基烷基糖苷;
5~10份的甲基硅油。
优选地,所述氨基酸醇酯选自谷氨酸月桂醇酯、肌氨酸异丙酯和肌氨酸乙酯中的一种或多种。
优选地,所述聚醚胺基烷基糖苷选自聚醚胺基甲基糖苷、聚醚胺基乙基糖苷和聚醚胺基丁基糖苷中的一种或多种。
优选地,所述甲基硅油选自二甲基硅油、二乙基硅油和四甲基硅油中的一种或多种。
优选地,所述基础液在40℃下的运动粘度为20mm2/s~35mm2/s。
优选地,所述基础液在20℃下的密度为0.9g/cm3~1.5g/cm3
本发明提供一种生物质钻井液基础液的制备方法,包括:
以重量份计,将60~90份的氨基酸醇酯、5~30份的聚醚胺基烷基糖苷和5~10份的甲基硅油混合,得到生物质钻井液基础液。
优选地,所述混合的温度为40℃~100℃;所述混合的时间为1h~3h。
与现有技术相比,本发明提供的生物质钻井液基础液主要由一定比例的氨基酸醇酯、聚醚胺基烷基糖苷和甲基硅油组成。从本发明的组成成分分析,氨基酸醇酯作为生物质液基础液的基础组分,它是由天然来源的氨基酸和醇为原料进行合成的酯类产品,除了具备酯类物质的粘度受温度变化影响较小的优点外,还兼具绿色、环保、可生物降解的特点;作为表面活性剂的聚醚胺基烷基糖苷可由天然脂肪醇和葡萄糖合成,它的添加大大改善了基础液的表面活性,使基础液具备良好的生态安全性和相溶性;而甲基硅油的添加,使得本发明具有良好的润滑性、生理惰性和化学稳定性。因此,本发明实施例提供的由氨基酸醇酯、聚醚胺基烷基糖苷和甲基硅油三者组成的钻井液基础液具备环保性高、粘度范围广、凝固点低和润滑性强等优势,可满足制作钻井液基油的性能需求。
本发明还提供一种生物质钻井液,包括基础液和处理剂;
所述基础液为上文所述的基础液。
优选地,所述钻井液包括100重量份的基础液;
所述处理剂包括:
2~3重量份的季铵盐改性有机土;
4~6重量份的乳化剂;
3~5重量份的降滤失剂;
2~4重量份的碱度调节剂;
50~70重量份的加重材料。
与现有技术相比,本发明在上文所述的基础液中添加少量的处理剂而形成生物质钻井液。由于所述基础液具有优良的润滑性能和较强的生物降解性能、绿色环保等特性,本发明提供的生物质钻井液性能良好,可作为环保型钻井液而应用。
具体实施方式
下面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做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。
本发明提供了一种生物质钻井液基础液,以重量份计,包括:
60~90份的氨基酸醇酯;
5~30份的聚醚胺基烷基糖苷;
5~10份的甲基硅油。
本发明提供的生物质钻井液基础液主要是以天然来源的生物质生成的产品,具备绿色、环保、生物降解性强的特性,并且其润滑等性能优良,可用于钻井液。
以重量份计,本发明提供的生物质钻井液包括60~90份的氨基酸醇酯,优选包括65~85份的氨基酸醇酯。氨基酸醇酯是一类绿色、无毒的天然物质,主要由天然的氨基酸和脂肪醇通过酯化反应生成,其本身以及分解后的产物对人体和环境无刺激作用,目前在日化、食品和制药行业有广泛应用。在本发明中,所述氨基酸醇酯优选自谷氨酸月桂醇酯、肌氨酸异丙酯和肌氨酸乙酯中的一种或多种;本发明对所述氨基酸醇酯的来源没有特殊限制。
本发明以氨基酸醇酯作为生物质液基础液的基础组分,它是由天然来源的氨基酸和醇为原料进行合成的酯类产品,除了具备酯类物质的粘度受温度变化影响较小的优点外,还兼具绿色、环保、可生物降解的特点,能赋予基础液产品良好的生态安全性等。
以重量份计,所述生物质钻井液包括5~30份的聚醚胺基烷基糖苷,优选包括10~25份的聚醚胺基烷基糖苷。在本发明中,所述聚醚胺基烷基糖苷作为表面活性剂,可由天然脂肪醇和葡萄糖合成,它的添加大大改善了基础液的表面活性,使基础液具备良好的生态安全性和相溶性。
在本发明中,所述聚醚胺基烷基糖苷优选自聚醚胺基甲基糖苷、聚醚胺基乙基糖苷和聚醚胺基丁基糖苷中的一种或多种。在本发明的实施例中,所述聚醚胺基烷基糖苷优选具有式1通式:
式1中,R选自甲基、乙基或丁基;m和n独立地选自0~5之间的整数;o选自0~3之间的整数。在本发明的实施例中,所述聚醚胺基烷基糖苷的分子量优选为250~1000,更优选为252.18~934.44。本发明对所述聚醚胺基烷基糖苷的来源没有特殊限制,可以按照申请号为201310523186.4的中国专利文献所公开的方法制备得到聚醚胺基烷基糖苷。
以重量份计,本发明提供的生物质钻井液包括5~10份的甲基硅油,优选包括6~9份的甲基硅油。在本发明中,所述甲基硅油优选自二甲基硅油、二乙基硅油和四甲基硅油中的一种或多种。本发明添加甲基硅油,使得基础液具有良好的润滑性、生理惰性和化学稳定性。
在本发明的实施例中,所述基础液在40℃下的运动粘度为20mm2/s~35mm2/s,优选为20.8mm2/s~34.9mm2/s。在本发明的实施例中,所述基础液在20℃下的密度为0.9g/cm3~1.5g/cm3。一般的,所述基础液的pH值优选为6~7。本发明实施例所述基础液的外观为:黄色液体或淡黄色透明液体。
本发明提供的基础液主要由下列组分按照以下重量比配制而成:氨基酸醇酯60~90份、聚醚胺基烷基糖苷5~30份、甲基硅油5~10份。所述钻井液基础液具备环保性高、粘度范围广、凝固点低和润滑性强等优势,可满足制作钻井液基油的性能需求。
相应的,本发明提供了一种生物质钻井液基础液的制备方法,包括:
以重量份计,将60~90份的氨基酸醇酯、5~30份的聚醚胺基烷基糖苷和5~10份的甲基硅油混合,得到生物质钻井液基础液。
本发明实施例在带有加热装置的搅拌罐中,加入60~90份的氨基酸醇酯,控制温度和搅拌速率,依次加入聚醚胺基烷基糖苷5~30份、甲基硅油5~10份,混合后即得生物质钻井液用的基础液,也就是生物质钻井液基础液。
本发明主要采用氨基酸醇酯、聚醚胺基烷基糖苷和甲基硅油的复配组分,配制得到生物质合成基钻井液基础液,所述氨基酸醇酯、聚醚胺基烷基糖苷和甲基硅油的内容与上文所述的一致,在此不再赘述。
本发明优选在搅拌的条件下将上述组分混合,所述搅拌的速率可为100r/min~300r/min,优选为150r/min~250r/min。在本发明中,所述混合的温度优选为40℃~100℃,更优选为50℃~90℃。本发明控制温度和搅拌速率进行混合,所述混合的时间优选为1h~3h,更优选为1.5h~2.5h。
本发明实施例加入上述组分,在搅拌下保持一定时间后,冷却至室温,得到生物质钻井液基础液。按照国家标准GB/T 16783.2-2012《石油天然气工业钻井液现场测试第2部分:油基钻井液》的方法,本发明对制得的生物质钻井液基础液的性能进行检测。结果表明,本发明实施例提供的由氨基酸醇酯、聚醚胺基烷基糖苷和甲基硅油三者组成的钻井液基础液具备较高的环保性、较广的粘度范围、较低的凝固点和较强的润滑性等,能满足制作钻井液基油的性能需求。
本发明还提供了一种生物质钻井液,包括基础液和处理剂;
所述基础液为上文所述的基础液。
在本发明中,生物质钻井液是在基础液中添加少量的其他处理剂而形成的一种环保型钻井液。本发明使用上文所述的生物质钻井液基础液,形成生物质钻井液,其性能良好且环保。
本发明实施例提供的生物质钻井液包括100重量份的上述基础液,所述基础液具有优良的润滑性能和较强的生物降解性能、绿色环保等特性,其内容与上文所述的一致,在此不再赘述。
除了基础液,在本发明的实施例中,所述处理剂优选包括2~3重量份的季铵盐改性有机土,其作为亲油胶体,保证钻井液具有一定的切力。在本发明中,所述季铵盐改性有机土优选为十二烷基三甲基溴化铵改性有机土、十六烷基三甲基溴化铵改性有机土和十八烷基三甲基溴化铵改性有机土中的一种或多种。本发明对所述季铵盐改性有机土的来源没有特殊限制,可以从市场上购买获得。
在本发明的实施例中,所述处理剂优选包括4~6重量份的乳化剂;所述乳化剂优选为脂肪酸聚氧乙烯醚硫酸铵、脂肪酰胺聚氧乙烯醚和油酸酰胺中的一种或多种。本发明对所述乳化剂的来源没有特殊限制,如采用相应的市售产品即可。
在本发明的实施例中,所述处理剂优选包括3~5重量份的降滤失剂。所述降滤失剂优选为有机改性腐殖酸酰胺或磺化沥青,更优选为有机改性腐殖酸酰胺,环保性更好。本发明对所述降滤失剂的来源没有特殊限制,在本发明的一个实施例中,所述降滤失剂为购自山西灵石恒博公司的有机改性腐殖酸酰胺。
在本发明的实施例中,所述处理剂优选包括2~4重量份的碱度调节剂;所述碱度调节剂优选自氧化钙和氧化镁中的至少一种,更优选为氧化钙(俗名生石灰)。在本发明的实施例中,所述钻井液的pH值为7~9。
在本发明的实施例中,所述处理剂优选包括50~70重量份的加重材料,更优选包括55~65重量份的加重材料,利于调整钻井液的密度等,以满足不同类型井的钻探需要。在本发明中,所述加重材料优选自重晶石、铁矿粉和四氧化三锰中的一种或多种,更优选为重晶石。所述加重材料可采用市售产品,如可采用密度为4.0g/cm3的重晶石产品。在本发明的实施例中,所述钻井液的密度可为1.3g/cm3~1.5g/cm3
此外,本发明还提供了一种生物质钻井液的制备方法,包括:将上文所述的基础液和处理剂混合,经老化,得到生物质钻井液。
本发明实施例在100重量份的上述基础液中,加入2~3重量份的季铵盐改性有机土、4~6重量份的乳化剂、3~5重量份的降滤失剂、2~4重量份的碱度调节剂和50~70重量份的加重材料,混合后装入老化罐内,通过一定温度下的热滚进行老化,得到符合设定pH值和比重的乳浊液,即为生物质钻井液。
在本发明中,所述基础液和降滤失剂等处理剂与上文所述的内容一致,在此不再赘述。本发明对各物料的加入顺序没有特殊限定,优选在基础液中依次加入季铵盐改性有机土、乳化剂、降滤失剂、碱度调节剂和加重材料。在本发明的一个实施例中,在搅拌条件下,在基础液中首先加入季铵盐改性有机土,搅拌一定时间,然后加入乳化剂,搅拌一定时间后,再依次加入降滤失剂和碱度调节剂,搅拌后加入加重材料,再搅拌进行老化即得。
在本发明中,各物料的混合优选在搅拌的条件下进行;所述搅拌的速度优选为8000r/min~10000r/min。本发明可在每次加入物料时搅拌一定时间,每次搅拌的时间优选为5min~10min。此外,本发明对所述混合的温度没有特殊限制。在本发明的优选实施例中,所述老化的温度为90℃~120℃;老化热滚16h~48h、优选20h~40h。
得到生物质钻井液后,本发明按照国家标准GB/T 16783.2-2012《石油天然气工业钻井液现场测试第2部分:油基钻井液》的方法,测定所述钻井液的综合性能。测定结果显示,本发明制得的生物质钻井液在温度为90℃~120℃、密度为1.3g/cm3~1.5g/cm3的范围内,表观粘度小于80mPa·s,滤失量小于1.0mL;表明其具有较好的流变性、悬浮稳定性和较低的滤失量,能够满足勘探开发的需要。
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明提供的生物质钻井液基础液、其制备方法及其应用进行具体地描述。
以下实施例中,所用的烷基硅油均购自上海龙旭化工公司;重晶石购自济南艾博防护工程有限公司,密度大于4.0g/cm3;谷氨酸月桂醇酯购自上海隆欣化工科技有限公司;肌氨酸异丙酯购自上海中狮集团;季铵盐改性有机土均购自山东博兴昊隆化工有限公司,有机土胶体率大于90%;脂肪酸醇聚氧乙烯醚硫酸铵购自海安石油化工,纯度大于80%;有机改性腐殖酸酰胺购自山西灵石恒博公司,有效物质量含量大于85%;脂肪酰胺聚氧乙烯醚购自南通锦轩化工有限公司,纯度大于80%;磺化沥青购自路通石油化工公司,软化点为120℃;聚醚胺基甲基糖苷为申请号为201310523186.4的中国专利文献中公开的实施例1制得的产品;聚醚胺基乙基糖苷为申请号为201310523186.4的中国专利文献中公开的实施例2制得的产品;聚醚胺基丁基糖苷为申请号为201310523186.4的中国专利文献中公开的实施例5制得的产品。
实施例1
在带有加热装置的搅拌罐中,控制温度为40℃、搅拌速率为100r/min,以重量份计,依次加入谷氨酸月桂醇酯60份、聚醚胺基甲基糖苷30份、二甲基硅油10份,搅拌保持1h,冷却至室温,得到生物质钻井液基础液。
在8000r/min的搅拌速度下,取上述所得生物质钻井液基础液100重量份,首先加入十二烷基三甲基溴化铵改性有机土2重量份,搅拌5min,然后加入脂肪酸醇聚氧乙烯醚硫酸铵4重量份,搅拌5min,再依次加入有机改性腐殖酸酰胺3重量份和生石灰2重量份,搅拌5min,最后加入重晶石50重量份,搅拌5min进行混合,然后装入老化罐内经90℃热滚16h,得到乳浊液即生物质钻井液。
实施例2
在带有加热装置的搅拌罐中,控制温度为100℃、搅拌速率为300r/min,以重量份计,依次加入肌氨酸异丙酯90份、聚醚胺基乙基糖苷5份、二乙基硅油5份,搅拌保持3h,冷却至室温,得到生物质钻井液基础液。
在10000r/min的搅拌速度下,取上述所得生物质钻井液基础液100重量份,首先加入十六烷基三甲基溴化铵改性有机土3重量份,搅拌10min,然后加入脂肪酰胺聚氧乙烯醚6重量份,搅拌10min,再依次加入磺化沥青5重量份和生石灰4重量份,搅拌10min,最后加入重晶石70重量份,搅拌10min进行混合,然后装入老化罐内经120℃热滚48h,得到乳浊液即生物质钻井液。
实施例3
在带有加热装置的搅拌罐中,控制温度为40℃、搅拌速率为300r/min,以重量份计,依次加入肌氨酸乙酯70份、聚醚胺基乙基糖苷25份、四甲基硅油5份,搅拌保持1h,冷却至室温,得到生物质钻井液基础液。
在8000r/min的搅拌速度下,取上述所得生物质钻井液基础液100重量份,首先加入十八烷基三甲基溴化铵改性有机土3重量份,搅拌5min,然后加入油酸酰胺6重量份,搅拌5min,再依次加入磺化沥青5重量份和生石灰4重量份,搅拌5min,最后加入重晶石70重量份,搅拌5min进行混合,然后装入老化罐内经100℃热滚48h,得到乳浊液即生物质钻井液。
实施例4
在带有加热装置的搅拌罐中,控制温度为100℃、搅拌速率为100r/min,以重量份计,依次加入谷氨酸月桂醇酯80份、聚醚胺基乙基糖苷10份、二甲基硅油10份,搅拌保持3h,冷却至室温,得到生物质钻井液基础液。
在10000r/min的搅拌速度下,取上述所得生物质钻井液基础液100重量份,首先加入十二烷基三甲基溴化铵改性有机土2重量份,搅拌10min,然后加入油酸酰胺4重量份,搅拌10min,再依次加入有机改性腐殖酸酰胺降3重量份和生石灰2重量份,搅拌10min,最后加入重晶石50重量份,搅拌10min进行混合,然后装入老化罐内经110℃热滚32h,得到乳浊液即生物质钻井液。
实施例5
在带有加热装置的搅拌罐中,控制温度为70℃、搅拌速率为200r/min,以重量份计,依次加入肌氨酸异丙酯85份、聚醚胺基乙基糖苷5份、二乙基硅油10份,搅拌保持2h,冷却至室温,得到生物质钻井液基础液。
在9000r/min的搅拌速度下,取上述所得生物质钻井液基础液100重量份,首先加入十六烷基三甲基溴化铵改性有机土2重量份,搅拌8min,然后加入脂肪酰胺聚氧乙烯醚5重量份,搅拌8min,再依次加入有机改性腐殖酸酰胺4重量份和生石灰3重量份,搅拌8min,最后加入重晶石60重量份,搅拌8min进行混合,然后装入老化罐内经110℃热滚24h,得到乳浊液即生物质钻井液。
实施例6
在带有加热装置的搅拌罐中,控制温度为60℃、搅拌速率为150r/min,以重量份计,依次加入肌氨酸异丙酯75份、聚醚胺基乙基糖苷15份、二乙基硅油10份,搅拌保持2h,冷却至室温,得到生物质钻井液基础液。
在9000r/min的搅拌速度下,取上述所得生物质钻井液基础液100重量份,首先加入十八烷基三甲基溴化铵改性有机土3重量份,搅拌10min,然后加入脂肪酸醇聚氧乙烯醚硫酸铵6重量份,搅拌10min,再依次加入有机改性腐殖酸酰胺3重量份和生石灰4重量份,搅拌10min,最后加入重晶石70重量份,搅拌10min进行混合,然后装入老化罐内经120℃热滚36h,得到乳浊液即生物质钻井液。
实施例7
在带有加热装置的搅拌罐中,控制温度为80℃、搅拌速率为250r/min,以重量份计,依次加入肌氨酸乙酯65份、聚醚胺基丁基糖苷30份、二乙基硅油5份,搅拌保持1h,冷却至室温,得到生物质钻井液基础液。
在8000r/min的搅拌速度下,取上述所得生物质钻井液基础液100重量份,首先加入十二烷基三甲基溴化铵改性有机土3重量份,搅拌5min,然后加入脂肪酸醇聚氧乙烯醚硫酸铵4重量份,搅拌5min,再依次加入磺化沥青5重量份和生石灰2重量份,搅拌5min,最后加入重晶石70重量份,搅拌5min进行混合,然后装入老化罐内经90℃热滚36h,得到乳浊液即生物质钻井液。
实施例8
在带有加热装置的搅拌罐中,控制温度为50℃、搅拌速率为250r/min,以重量份计,依次加入肌氨酸乙酯80份、聚醚胺基丁基糖苷15份、四甲基硅油5份,搅拌保持3h,冷却至室温,得到生物质钻井液基础液。
在9000r/min的搅拌速度下,取上述所得生物质钻井液基础液100重量份,首先加入十八烷基三甲基溴化铵改性有机土2重量份,搅拌7min,然后加入脂肪酰胺聚氧乙烯醚5重量份,搅拌7min,再依次加入有机改性腐殖酸酰胺4重量份和生石灰3重量份,搅拌7min,最后加入重晶石60重量份,搅拌7min进行混合,然后装入老化罐内经100℃热滚24h,得到乳浊液即生物质钻井液。
实施例9
在带有加热装置的搅拌罐中,控制温度为90℃、搅拌速率为200r/min,以重量份计,依次加入谷氨酸月桂醇酯75份、聚醚胺基乙基糖苷15份、四甲基硅油10份,搅拌保持3h,冷却至室温,得到生物质钻井液基础液。
在1000r/min的搅拌速度下,取上述所得生物质钻井液基础液100重量份,首先加入十六烷基三甲基溴化铵改性有机土3重量份,搅拌6min,然后加入油酸酰胺5重量份,搅拌6min,再依次加入有机改性腐殖酸酰胺降5重量份和生石灰3重量份,搅拌6min,最后加入重晶石50重量份,搅拌6min进行混合,然后装入老化罐内经120℃热滚36h,得到乳浊液即生物质钻井液。
实施例10
在带有加热装置的搅拌罐中,控制温度为40℃、搅拌速率为280r/min,以重量份计,依次加入谷氨酸月桂醇酯90份、聚醚胺基丁基糖苷5份、四甲基硅油5份,搅拌保持2h,冷却至室温,得到生物质钻井液基础液。
在9000r/min的搅拌速度下,取上述所得生物质钻井液基础液100重量份,首先加入十六烷基三甲基溴化铵改性有机土3重量份,搅拌6min,然后加入脂肪酸醇聚氧乙烯醚硫酸铵6重量份,搅拌6min,再依次加入磺化沥青5重量份和生石灰4重量份,搅拌6min,最后加入重晶石70重量份,搅拌6min进行混合,然后装入老化罐内经120℃热滚24h,得到乳浊液即生物质钻井液。
实施例11
在带有加热装置的搅拌罐中,控制温度为100℃、搅拌速率为110r/min,以重量份计,依次加入肌氨酸异丙酯60份、聚醚胺基丁基糖苷25份、四甲基硅油15份,搅拌保持1h,冷却至室温,得到生物质钻井液基础液。
在1000r/min的搅拌速度下,取上述所得生物质钻井液基础液100重量份,首先加入十六烷基三甲基溴化铵改性有机土2重量份,搅拌10min,然后加入脂肪酰胺聚氧乙烯醚5重量份,搅拌10min,再依次加入有机改性腐殖酸酰胺3重量份和生石灰4重量份,搅拌10min,最后加入重晶石70重量份,搅拌10min进行混合,然后装入老化罐内经90℃热滚24h,得到乳浊液即生物质钻井液。
实施例12
在带有加热装置的搅拌罐中,控制温度为40℃、搅拌速率为200r/min,以重量份计,依次加入肌氨酸乙酯80份、聚醚胺基甲基糖苷10份、二甲基硅油10份,搅拌保持3h,冷却至室温,得到生物质钻井液基础液。
在9000r/min的搅拌速度下,取上述所得生物质钻井液基础液100重量份,首先加入十八烷基三甲基溴化铵改性有机土3重量份,搅拌5min,然后加入脂肪酸醇聚氧乙烯醚硫酸铵5重量份,搅拌5min,再依次加入有机改性腐殖酸酰胺4重量份和生石灰2重量份,搅拌5min,最后加入重晶石70重量份,搅拌5min进行混合,然后装入老化罐内经100℃热滚48h,得到乳浊液即生物质钻井液。
实施例13
按照国家标准GB/T 16783.2-2012《石油天然气工业钻井液现场测试第2部分:油基钻井液》的方法,对上述实施例制得的生物质钻井液基础液和钻井液的性能分别进行检测。检测结果参见表1和表2,表1为实施例1~12制得的基础液的性能检测结果,表2为实施例1~12制得的钻井液的性能检测结果。
表1实施例1~12制得的基础液的性能检测结果
实施例 基础液外观 比重/(g/cm3,20℃) pH值 运动粘度/(mm2/s,40℃)
1 黄色液体 1.087 6~7 32.4
2 淡黄色透明液体 0.968 6~7 20.8
3 淡黄色透明液体 0.924 6~7 28.3
4 黄色液体 0.997 6~7 34.9
5 淡黄色透明液体 0.974 6~7 22.1
6 淡黄色透明液体 0.911 6~7 27.9
7 淡黄色透明液体 0.959 6~7 30.1
8 淡黄色透明液体 0.962 6~7 29.4
9 黄色液体 1.314 6~7 33.1
10 黄色液体 1.125 6~7 31.7
11 淡黄色透明液体 0.942 6~7 27.1
12 淡黄色透明液体 0.978 6~7 28.9
由表1可知,在组分选择上,本发明配制的钻井液基础液注重环保性能,从而确保其环境友好方面的先进性;并且,所述基础液具有优良的润滑性能等特点。
表2实施例1~12制得的钻井液的性能检测结果
实施例 钻井液ρ/(g/cm3) AV/mPa·s PV/mPa·s YP/Pa FL/mL
1 1.3 53 41 12 0.2
2 1.5 82 62 20 0.2
3 1.5 56 44 12 0.1
4 1.3 85 66 19 0.1
5 1.4 52 39 13 0.2
6 1.5 84 66 18 0.1
7 1.4 51 42 9 0.3
8 1.3 85 65 20 0.2
9 1.5 56 45 11 0.2
10 1.5 87 67 20 0.2
11 1.5 56 46 10 0.2
12 1.5 52 41 11 0.2
注:ρ为密度;AV为表观粘度;PV为塑性粘度;YP为动切力。
由表2可知,在使用性能上,采用本发明提供的基础液配制的钻井液,在温度为90℃~120℃、密度为1.3g/cm3~1.5g/cm3范围内,表观粘度小于80mPa·s,滤失量小于1.0mL;表明本发明所述钻井液具有良好的流变性和悬浮稳定性,能够满足勘探开发的需要。并且,所述钻井液绿色环保。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种生物质钻井液基础液,以重量份计,包括:
60~90份的氨基酸醇酯;
5~30份的聚醚胺基烷基糖苷;
5~10份的甲基硅油。
2.根据权利要求1所述的基础液,其特征在于,所述氨基酸醇酯选自谷氨酸月桂醇酯、肌氨酸异丙酯和肌氨酸乙酯中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的基础液,其特征在于,所述聚醚胺基烷基糖苷选自聚醚胺基甲基糖苷、聚醚胺基乙基糖苷和聚醚胺基丁基糖苷中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的基础液,其特征在于,所述甲基硅油选自二甲基硅油、二乙基硅油和四甲基硅油中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的基础液,其特征在于,所述基础液在40℃下的运动粘度为20mm2/s~35mm2/s。
6.根据权利要求1所述的基础液,其特征在于,所述基础液在20℃下的密度为0.9g/cm3~1.5g/cm3
7.一种生物质钻井液基础液的制备方法,包括:
以重量份计,将60~90份的氨基酸醇酯、5~30份的聚醚胺基烷基糖苷和5~10份的甲基硅油混合,得到生物质钻井液基础液。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述混合的温度为40℃~100℃;所述混合的时间为1h~3h。
9.一种生物质钻井液,包括基础液和处理剂;
所述基础液为权利要求1~6任一项所述的基础液或权利要求7或8所述的方法制得的基础液。
10.根据权利要求9所述的钻井液,其特征在于,所述钻井液包括100重量份的基础液;
所述处理剂包括:
2~3重量份的季铵盐改性有机土;
4~6重量份的乳化剂;
3~5重量份的降滤失剂;
2~4重量份的碱度调节剂;
50~70重量份的加重材料。
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