CN106497527A - 一种可循环泡沫钻井液用消泡剂及其制备方法 - Google Patents

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刘大伟
刘全稳
胡罡
刘艳艳
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    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/02—Well-drilling compositions
    • C09K8/03—Specific additives for general use in well-drilling compositions

Abstract

本发明公开了一种可循环泡沫钻井液用消泡剂及其制备方法，所述可循环泡沫钻井液用消泡剂按照质量百分比计的各组分如下：甲基氟硅油9.7～15.5%，单油酸甘油酯1.0～1.9%，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺0.8～1.8%，氯化钙0.5～0.8%，去离子水80～88%。本发明可循环泡沫钻井液用消泡剂具有制备简单、安全环保、加量少，成本低、消泡速度快，效率高，抗油、抗盐污染能力强，不影响钻井液循环发泡的特点，适用于为气体钻井及欠平衡钻井时可循环泡沫钻井液消泡。

Description

一种可循环泡沫钻井液用消泡剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及石油天然气钻井完井领域，具体是一种可循环泡沫钻井液用消泡剂及其制备方法。
背景技术
地层出水是气体钻井所面临的最为严峻挑战之一。地层出水可能导致裸眼段井壁水化膨胀，造成井眼缩径或井壁坍塌，同时，岩屑水化后很容易形成泥饼环，堵塞环空通道，诱发卡钻等事故。针对于此，泡沫钻井液以其独特优异的性能，较好地解决了气体钻井过程中地层少量出水而引起的工程事故。此外，为了保护油气资源，常用泡沫流体作为欠平衡介质对储层进行欠平衡钻井。然而，为了满足泡沫循环和可泵入性，必须对返出井筒的可循环泡沫钻井液进行消泡。同时，废弃的排入泥浆池的泡沫也需消泡处理，以保护环境。
发明内容
本发明的目的在于提供一种加量少、安全环保、具有较好消泡效果的可循环泡沫钻井液用消泡剂及其制备方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种可循环泡沫钻井液用消泡剂，按照质量百分比计的各组分如下：
甲基氟硅油 9.7～15.5%，
单油酸甘油酯 1.0～1.9%，
椰子油脂肪酸二乙醇酰胺 0.8～1.8%，
氯化钙 0.5～0.8%，
去离子水 80～88%。
作为本发明进一步的方案：按照质量百分比计的各组分如下：
甲基氟硅油 10.0%，
单油酸甘油酯 1.1%，
椰子油脂肪酸二乙醇酰胺 1.0%，
氯化钙 0.6%，
去离子水 87.3%。
作为本发明进一步的方案：按照质量百分比计的各组分如下：
甲基氟硅油 15.0%，
单油酸甘油酯 1.3%，
椰子油脂肪酸二乙醇酰胺 1.4%，
氯化钙 0.7%，
去离子水 81.6%。
作为本发明进一步的方案：按照质量百分比计的各组分如下：
甲基氟硅油 9.7%，
单油酸甘油酯 1.0%，
椰子油脂肪酸二乙醇酰胺 0.8%，
氯化钙 0.5%，
去离子水 88%。
作为本发明进一步的方案：按照质量百分比计的各组分如下：
甲基氟硅油 15.5%，
单油酸甘油酯 1.9%，
椰子油脂肪酸二乙醇酰胺 1.8%，
氯化钙 0.8%，
去离子水 80%。
作为本发明进一步的方案：所述的甲基氟硅油的粘度为100～20000mPa·s。
上述可循环泡沫钻井液用消泡剂的各组分的作用如下：甲基氟硅油作为消泡剂，其作用是为可循环泡沫钻井液消泡；单油酸甘油酯作为乳化剂，作用是使可循环泡沫钻井液用消泡剂各成分之间可以乳化在一起；椰子油脂肪酸二乙醇酰胺作为增稠剂，作用是使可循环泡沫钻井液用消泡剂具一定粘稠度，增强稳定性；氯化钙作为乳液稳定剂，作用是使配制后的可循环泡沫钻井液用消泡剂可以长期稳定存在。
所述的可循环泡沫钻井液用消泡剂的制备方法，包括如下步骤：
1）将氯化钙、单油酸甘油酯按比例加入到含去离子水的反应釜中，以1200转/分搅拌，80～90℃下，搅拌1小时；
2）反应釜温度降低到50～70℃，按比例加入甲基氟硅油，5000转/分高速搅拌2小时；
3）保持反应釜温度为50～70℃，按比例加入椰子油脂肪酸二乙醇酰胺，以2000转/分搅拌1小时，所得即为所述可循环泡沫钻井液用消泡剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明根据气体钻井完井及可循环泡沫钻井液特点而研究了一种具有较好消泡效果的可循环泡沫钻井液用消泡剂。在采用可循环泡沫钻井过程中，该可循环泡沫钻井液用消泡剂通过消除过多的泡沫以提高泡沫流体的可泵入性，或消除排入泥浆池的泡沫，解决了可循环泡沫钻井液的可泵入性和泥浆池的废弃泡沫引起的环境污染问题。
本发明可循环泡沫钻井液用消泡剂具有制备简单、安全环保、加量少，成本低、消泡速度快，效率高，抗油、抗盐污染能力强，不影响钻井液循环发泡的特点，适用于为气体钻井及欠平衡钻井时可循环泡沫钻井液消泡。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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。
实施例1
本发明实施例中，一种可循环泡沫钻井液用消泡剂，按照质量百分比计的各组分如下：
甲基氟硅油 10.0%，
单油酸甘油酯 1.1%，
椰子油脂肪酸二乙醇酰胺 1.0%，
氯化钙 0.6%，
去离子水 87.3%。
所述的可循环泡沫钻井液用消泡剂的制备方法，包括如下步骤：
1）将氯化钙6kg，单油酸甘油酯11kg加入到含去离子水873kg的反应釜中，以1200转/分搅拌，80℃下，搅拌1小时；
2）反应釜温度降低到70℃，按比例加入甲基氟硅油100kg，5000转/分高速搅拌2小时；
3）保持反应釜温度为70℃，按比例加入椰子油脂肪酸二乙醇酰胺10kg，以2000转/分搅拌1小时，所得即为所述可循环泡沫钻井液用消泡剂。
效果：室内实验时，在100ml可循环泡沫钻井液呈泡沫状态后，加入可循环泡沫钻井液用消泡剂，加入量为0.05ml，加入后低速搅拌即消泡，达到了消泡的预期效果。
实施例2
本发明实施例中，一种可循环泡沫钻井液用消泡剂，按照质量百分比计的各组分如下：
甲基氟硅油 15.0%，
单油酸甘油酯 1.3%，
椰子油脂肪酸二乙醇酰胺 1.4%，
氯化钙 0.7%，
去离子水 81.6%。
所述的可循环泡沫钻井液用消泡剂的制备方法，包括如下步骤：
1）将氯化钙7kg，单油酸甘油酯13kg加入到含去离子水（816kg）的反应釜中，以1200转/分搅拌，90℃下，搅拌1小时；
2）反应釜温度降低到50℃，按比例加入甲基氟硅油150kg，5000转/分高速搅拌2小时；
3）保持反应釜温度为50℃，按比例加入椰子油脂肪酸二乙醇酰胺14kg，以2000转/分搅拌1小时，所得即为所述可循环泡沫钻井液用消泡剂。
效果：室内实验时，在100ml可循环泡沫钻井液呈泡沫状态后，加入可循环泡沫钻井液用消泡剂，加入量为0.04ml，加入后低速搅拌即消泡。之后加入发泡剂0.2ml，搅拌又重新起泡，再加入0.04ml可循环泡沫钻井液用消泡剂并搅拌则消泡，如此循环可达10次，达到了可循环发泡、消泡的预期效果。
实施例3
本发明实施例中，一种可循环泡沫钻井液用消泡剂，按照质量百分比计的各组分如下：
甲基氟硅油 9.7%，
单油酸甘油酯 1.0%，
椰子油脂肪酸二乙醇酰胺 0.8%，
氯化钙 0.5%，
去离子水 88%。
所述的可循环泡沫钻井液用消泡剂的制备方法，包括如下步骤：
1）将氯化钙5kg，单油酸甘油酯10kg加入到含去离子水（880kg）的反应釜中，以1200转/分搅拌，80℃下，搅拌1小时；
2）反应釜温度降低到60℃，按比例加入甲基氟硅油97kg，5000转/分高速搅拌2小时；
3）保持反应釜温度为60℃，按比例加入椰子油脂肪酸二乙醇酰胺8kg，以2000转/分搅拌1小时，所得即为所述可循环泡沫钻井液用消泡剂。
效果：室内实验时，在100ml可循环泡沫钻井液呈泡沫状态后，加入可循环泡沫钻井液用消泡剂，加入量为0.05ml，加入后低速搅拌即消泡。之后加入发泡剂0.2ml，搅拌又重新起泡，再加入0.05ml可循环泡沫钻井液用消泡剂并搅拌则消泡，如此循环可达10次，达到了可循环发泡、消泡的预期效果。
实施例4
本发明实施例中，一种可循环泡沫钻井液用消泡剂，按照质量百分比计的各组分如下：
甲基氟硅油 15.5%，
单油酸甘油酯 1.9%，
椰子油脂肪酸二乙醇酰胺 1.8%，
氯化钙 0.8%，
去离子水 80%。
所述的可循环泡沫钻井液用消泡剂的制备方法，包括如下步骤：
1）将氯化钙8kg，单油酸甘油酯19kg加入到含去离子水（800kg）的反应釜中，以1200转/分搅拌，90℃下，搅拌1小时；
2）反应釜温度降低到70℃，按比例加入甲基氟硅油155kg，5000转/分高速搅拌2小时；
3）保持反应釜温度为70℃，按比例加入椰子油脂肪酸二乙醇酰胺18kg，以2000转/分搅拌1小时，所得即为所述可循环泡沫钻井液用消泡剂。
效果：室内实验时，在100ml可循环泡沫钻井液呈泡沫状态后，加入可循环泡沫钻井液用消泡剂，加入量为0.03ml，加入后低速搅拌即消泡。之后加入发泡剂0.2ml，搅拌又重新起泡，再加入0.03ml可循环泡沫钻井液用消泡剂并搅拌则消泡，如此循环可达10次，达到了可循环发泡、消泡的预期效果。
本发明可循环泡沫钻井液用消泡剂具有制备简单、安全环保、加量少，成本低、消泡速度快，效率高，抗油、抗盐污染能力强，不影响钻井液循环发泡的特点，适用于为气体钻井及欠平衡钻井时可循环泡沫钻井液消泡。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种可循环泡沫钻井液用消泡剂，其特征在于，按照质量百分比计的各组分如下：
甲基氟硅油 9.7～15.5%，
单油酸甘油酯 1.0～1.9%，
椰子油脂肪酸二乙醇酰胺 0.8～1.8%，
氯化钙 0.5～0.8%，
去离子水 80～88%。
2.根据权利要求1所述的一种可循环泡沫钻井液用消泡剂，其特征在于，按照质量百分比计的各组分如下：
甲基氟硅油 10.0%，
单油酸甘油酯 1.1%，
椰子油脂肪酸二乙醇酰胺 1.0%，
氯化钙 0.6%，
去离子水 87.3%。
3.根据权利要求1所述的一种可循环泡沫钻井液用消泡剂，其特征在于，按照质量百分比计的各组分如下：
甲基氟硅油 15.0%，
单油酸甘油酯 1.3%，
椰子油脂肪酸二乙醇酰胺 1.4%，
氯化钙 0.7%，
去离子水 81.6%。
4.根据权利要求1所述的一种可循环泡沫钻井液用消泡剂，其特征在于，按照质量百分比计的各组分如下：
甲基氟硅油 9.7%，
单油酸甘油酯 1.0%，
椰子油脂肪酸二乙醇酰胺 0.8%，
氯化钙 0.5%，
去离子水 88%。
5.根据权利要求1所述的一种可循环泡沫钻井液用消泡剂，其特征在于，按照质量百分比计的各组分如下：
甲基氟硅油 15.5%，
单油酸甘油酯 1.9%，
椰子油脂肪酸二乙醇酰胺 1.8%，
氯化钙 0.8%，
去离子水 80%。
6.根据权利要求1～5任一所述的一种可循环泡沫钻井液用消泡剂，其特征在于，所述的甲基氟硅油的粘度为100～20000mPa·s。
7.根据权利要求1～5任一所述的一种可循环泡沫钻井液用消泡剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）将氯化钙、单油酸甘油酯按比例加入到含去离子水的反应釜中，以1200转/分搅拌，80～90℃下，搅拌1小时；
2）反应釜温度降低到50～70℃，按比例加入甲基氟硅油，5000转/分高速搅拌2小时；
3）保持反应釜温度为50～70℃，按比例加入椰子油脂肪酸二乙醇酰胺，以2000转/分搅拌1小时，所得即为所述可循环泡沫钻井液用消泡剂。
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