CN106893567A - 一种环保型合成基钻井液 - Google Patents

Abstract

本发明的一种环保型合成基钻井液，包括如下各组分：体积分数为65～80%的线性石蜡合成基基础油；体积分数为20～35%的质量分数为25%氯化钙水溶液；质量分数为2～3%的为NHY-1有机土；质量分数为1～6%的天然脂肪酸、天然脂肪胺、天然妥尔油脂肪酸、烷基醚类乳化剂；质量分数为1～4%的氧化钙；质量分数为1～5%的高分子聚合物D210降滤失剂；质量分数为20～80%的重晶石粉加重剂。

Description

一种环保型合成基钻井液

技术领域

本发明涉及一种钻井液，具体地说，是一种环保型合成基钻井液。

背景技术

油基钻井液用于钻探油气资源已有几十年的历史，最初使用的基础油如原油、柴油有毒且生物降解性低，就环保和安全而言，显然是不让人满意的。尤其在海洋钻探，包裹着油基钻井液的钻屑在排入海底时必然会海洋生物带来不利的影响。目前使用较多的白油改善了毒性问题，较好地满足了海上钻井工程的需要，但仍具有较高的运动粘度，以白油为基础油配制的钻井液体系流变性能仍不稳定，尤其是在海底平均3.8℃情况下表观粘度急剧增大，易致使循环泵压力过大，影响钻井作业的正常运行。

到了20世纪90年代，随着对环保要求越来越严苛，在海洋钻井中，出现了一类新的钻井液—合成基钻井液。合成基钻井液能解决水基钻井液不能满足井下复杂情况的性能要求，油基钻井液和白油基钻井液不能满足环境保护要求的问题。

目前以线性α-烯烃、saraline185V为基础油的合成基钻井液在马来西亚、越南、缅甸、孟加拉、墨西哥湾等海洋及陆地钻探中广泛应用。合成基钻井液在国外应用已经比较普遍，展现了良好的应用前景，国内钻井公司在国内外项目中遇到复杂地层条件时也纷纷使用合成基钻井液来保证施工的顺利。

江苏石油工程有限公司钻井液技术服务公司在泰国项目Chatturat-3井三开井段应用185V气制油合成基钻井液体系，该井机械钻速与相邻区块同井段相比提高16%，顺利完成该井段施工，经济效益显著。

中海油田服务股份有限公司配制以气制油钻井液体系在渤海湾BZ25-1油田A4井及印尼地区得到应用。

中石油川庆钻探工程有限责任公司在四川地区页岩气藏两口井成功应用合成基钻井液，体现出优异的防塌性、抑制性、润滑性和储层保护性能。

中石化胜利石油工程钻井技术公司独立开发的合成基钻井液体系在郑41-平2井首次应用顺利完钻，成为该区块首口成功开发的水平井，最高日产油量达到29.81吨，较好地解决王庄油田强水敏性稠油油藏钻井过程中的储层保护问题，提高采收率。

中国石化集团国际石油勘探开发有限公司针对尼日利亚边际油田软泥岩地层水化膨胀严重，硬泥岩地层极易垮塌卡钻的特点，推广应用了合成基钻井液，以其超强的抑制性和优良的润滑性保证了井下安全。

发明内容

本发明旨在提供一种环保型合成基钻井液。该钻井液既具有油基钻井液的性能特点，又对环境友好，在陆地和海洋复杂地层可以应用和推广。

本发明的一种环保型合成基钻井液，环保型合成基钻井液，包括如下组分：合成基基础油、氯化钙水溶液、有机土、乳化剂、氧化钙、降滤失剂、加重剂。

所述的合成基基础油为线性石蜡类基础油，为市售产品，在钻井液中体积分数为65～80%。

所述的氯化钙水溶液的质量分数为25%，在钻井液中体积分数为20～35%。

所述的有机土在钻井液中质量分数为2～3%；型号为NHY-1；由南化集团研究院生产。

所述的乳化剂在钻井液中质量分数为1～6%；乳化剂为天然脂肪酸、天然脂肪胺、天然妥尔油脂肪酸、烷基醚、或天然脂肪酸、天然脂肪胺、天然妥尔油脂肪酸、烷基醚的混合物。

所述的氧化钙在钻井液中质量分数为1～4%。

所述的降滤失剂为高分子聚合物D210，在钻井液中质量分数为1～5%。

所述的加重剂为重晶石粉，在钻井液中质量分数为20～80%。

本发明的环保型合成基钻井液最大的优点在于:体系中合成基基础油为线性石蜡，芳烃量极低，无荧光，它是自然界中存在的化合物，可生物降解；乳化剂等主要处理剂为天然物质的改性后处理产品，都是无毒可降解，整个体系的EC₅₀＞3.0×10⁵mg/L，根据Q/SY111-2007《油田化学剂及钻井液生物毒性分级》可以得出，毒性级别为无毒且可以就地排放。

具体实施方式

以下实施例是对本发明的进一步说明，不对本发明内容进行限制。因此在本发明基本上的任何修改或同义词替换等，均在本发明的保护范围之内。

实例

表1 环保型合成基钻井液配方

实例评价方法

1、流变性能评价

取实例配制好1#、6#的环保型合成基钻井液，按照GB/T16783.1-2006标准规定进行六速黏度、动切力、HTHP（150℃，3.5MP）失水及电稳定性测试。

表2 66.7度流变性能测试

表3 150℃热滚16小时后66.7度流变性能测试

2、生物毒性检测

取实例2^#按照Q/SY111-2007《油田化学剂、钻井液生物毒性分级及检测方法》进行发光细菌法生物毒性测试，结果如下：

表4 体系2#的相对发光度与浓度

浓度（g/L）	0.1	0.5	1	2	4	10	20	50	100
										相对发光度（%）	74.2	79.5	71.7	69.8	75.5	68.0	69.7	63	60

根据拟合方程可以得出环保型合成基钻井液6#的EC₅₀分别为1.55×10⁵mg/L，根据Q/SY111-2007《油田化学剂及钻井液生物毒性分级》可以得出，毒性级别为无毒，且可以就地排放。

Claims (8)

1.一种环保型合成基钻井液，其特在在于它包括如下组分：合成基基础油、氯化钙水溶液、有机土、乳化剂、氧化钙、降滤失剂、加重剂。

2.根据权利要求1所述的环保型合成基钻井液，其特征在于，所述的合成基基础油为线性石蜡类基础油，在钻井液中体积分数为65～80%。

3.根据权利要求1所述的环保型合成基钻井液，其特征在于，所述的氯化钙水溶液的质量分数为25%，在钻井液中体积分数为20～35%。

4.根据权利要求1所述的环保型合成基钻井液，其特征在于，所述的有机土在钻井液中质量分数为2～3%。

5.根据权利要求1所述的环保型合成基钻井液，其特征在于，所述的乳化剂在钻井液中质量分数为1～6%；乳化剂为天然脂肪酸、天然脂肪胺、天然妥尔油脂肪酸、烷基醚、或天然脂肪酸、天然脂肪胺、天然妥尔油脂肪酸、烷基醚的混合物。

6.根据权利要求1所述的环保型合成基钻井液，其特征在于，所述的氧化钙在钻井液中质量分数为1～4%。

7.根据权利要求1所述的环保型合成基钻井液，其特征在于，所述的降滤失剂为高分子聚合物D210，在钻井液中质量分数为1～5%。

8.根据权利要求1所述的环保型合成基钻井液，其特征在于，所述的加重剂为重晶石粉，在钻井液中质量分数为20～80%。