CN108034415B - 环保可降解钻井液防塌封堵剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及石油钻井液封堵剂技术领域，是一种环保可降解钻井液防塌封堵剂及其制备方法，该环保可降解钻井液防塌封堵剂，原料包括植物沥青、硅酸钠、氢氧化钠、褐煤、司盘‑80；将植物沥青、司盘‑80和水混合溶解得到物料A，将硅酸钠、氢氧化钠、褐煤粉和水混合反应得到物料B，将物料A和物料B均匀混合得环保可降解钻井液防塌封堵剂。本发明是一种环保可降解防塌封堵剂，本发明环保可降解钻井液防塌封堵剂与传统石油沥青防塌封堵剂相比，具有荧光低、无毒环保、生物可降解、封堵性能好的优点，本发明环保可降解钻井液防塌封堵剂原材料来源广泛，制备方法简便，不产生副产物和不污染环境。
Description
技术领域
本发明涉及石油钻井液封堵剂技术领域，是一种环保可降解钻井液防塌封堵剂及其制备方法。
背景技术
石油钻井过程中，经常会钻遇硬脆性泥页岩地层、破碎性地层，这类地层容易掉块、坍塌，造成钻井起下钻困难、卡钻等复杂事故，最主要的解决办法是钻井液中加入防塌封堵剂。目前钻井液防塌封堵剂最主要的是沥青类产品，包括乳化沥青、氧化沥青、天然沥青、磺化沥青等，这类产品防塌封堵效果好，但是荧光级别高、难降解，在探井和环保应用中受到限制。随着国家环保法律法规的实施，研制开发可替代沥青类的无毒环保、可生物降解的新型防塌封堵剂成为必然。
发明内容
本发明提供了一种环保可降解钻井液防塌封堵剂及其制备方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有传统石油沥青防塌封堵剂存在荧光级别高、难降解、有毒不环保的问题。
本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种环保可降解钻井液防塌封堵剂，原料为植物沥青、硅酸钠、氢氧化钠、褐煤、司盘-80；其原料重量份数为植物沥青50份至60份、硅酸钠5份至10份、氢氧化钠5份至10份、褐煤5份至10份、司盘-80 5份至10份。
下面是对上述发明技术方案的之一进一步优化或/和改进：
上述按以下步骤得到：第一步，将所需量的植物沥青、司盘-80和水混合搅拌，并加热到90℃至95℃，直至溶解混合均匀后，停止加热，得到物料A；第二步，将所需量的硅酸钠、氢氧化钠、褐煤粉和水混合搅拌均匀，反应1小时至1.5小时后，得到物料B；第三步，将所得物料A和物料B均匀混合后得到环保可降解钻井液防塌封堵剂。
上述所得物料A和物料B均匀混合时要搅拌1小时至2小时。
上述制备物料A和物料B所需水的量均为25份至30份。
本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：环保可降解钻井液防塌封堵剂的制备方法按下述步骤进行：第一步，将所需量的植物沥青、司盘-80和水混合搅拌，并加热到90℃至95℃，直至溶解混合均匀后，停止加热，得到物料A；第二步，将所需量的硅酸钠、氢氧化钠、褐煤粉和水混合搅拌均匀，反应1小时至1.5小时后，得到物料B；第三步，将所得物料A和物料B均匀混合后得到环保可降解钻井液防塌封堵剂。
下面是对上述发明技术方案的之二进一步优化或/和改进：
上述所得物料A和物料B均匀混合时要搅拌1小时至2小时。
上述制备物料A和物料B所需水的量均为25份至30份。
本发明所述的环保可降解钻井液防塌封堵剂是一种新型环保可降解防塌封堵剂，本发明环保可降解钻井液防塌封堵剂原料来源为天然物质，与传统石油沥青防塌封堵剂相比，具有荧光低、无毒环保、生物可降解、封堵性能好的优点，本发明环保可降解钻井液防塌封堵剂原材料来源广泛，制备方法简便，不产生副产物和不污染环境。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。本发明中所提到各种化学试剂和化学用品如无特殊说明，均为现有技术中公知公用的化学试剂和化学用品；本发明中的百分数如没有特殊说明，均为质量百分数；本发明中的溶液若没有特殊说明，均为溶剂为水的水溶液，例如，盐酸溶液即为盐酸水溶液；本发明中的常温、室温一般指15℃到25℃的温度，一般定义为25℃。
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1：该环保可降解钻井液防塌封堵剂，原料重量份数为植物沥青50份至60份、硅酸钠5份至10份、氢氧化钠5份至10份、褐煤5份至10份、司盘-80 5份至10份。
实施例2：该环保可降解钻井液防塌封堵剂，原料重量份数为植物沥青50份或60份、硅酸钠5份或10份、氢氧化钠5份或10份、褐煤5份或10份、司盘-80 5份或10份。
上述实施例1和2中其原料组分植物沥青为各种植物油精炼加工过程的副产物，也可以为天然植物沥青，硅酸钠为工业级固体或液体状产品，氢氧化钠为工业级固体产品，司盘-80化学名山梨醇甘油酸酯。
实施例3：该环保可降解钻井液防塌封堵剂，按下述步骤得到：第一步，将所需量的植物沥青、司盘-80和水混合搅拌，并加热到90℃至95℃，直至溶解混合均匀后，停止加热，得到物料A；第二步，将所需量的硅酸钠、氢氧化钠、褐煤粉和水混合搅拌均匀，反应1小时至1.5小时后，得到物料B；第三步，将所得物料A和物料B均匀混合后得到环保可降解钻井液防塌封堵剂。
实施例4：该环保可降解钻井液防塌封堵剂，按下述步骤得到：第一步，将所需量的植物沥青、司盘-80和水混合搅拌，并加热到90℃或95℃，直至溶解混合均匀后，停止加热，得到物料A；第二步，将所需量的硅酸钠、氢氧化钠、褐煤粉和水混合搅拌均匀，反应1小时或1.5小时后，得到物料B；第三步，将所得物料A和物料B均匀混合后得到环保可降解钻井液防塌封堵剂。
实施例5：上述实施例3和4中所得物料A和物料B均匀混合时要搅拌1小时至2小时。
实施例6：上述实施例3和4中制备物料A和物料B所需水的量均为25份至30份。
实施例7：该环保可降解钻井液防塌封堵剂，按下述步骤得到：第一步，将所需量的植物沥青、司盘-80和水混合搅拌，并加热到90℃，直至溶解混合均匀后，停止加热，得到物料A；第二步，将所需量的硅酸钠、氢氧化钠、褐煤粉和水混合搅拌均匀，反应1小时后，得到物料B；第三步，将所得物料A和物料B均匀混合后得到环保可降解钻井液防塌封堵剂（样品1），原料重量份数为植物沥青50份、硅酸钠5份、氢氧化钠5份、褐煤5份、司盘-80 5份，水50份。
实施例8：该环保可降解钻井液防塌封堵剂，原料重量份数为植物沥青50份、硅酸钠10份、氢氧化钠10份、褐煤10份、司盘-80 10份，水60份，按上述实施例7制备方法制得环保可降解钻井液防塌封堵剂（样品2）。
实施例9：该环保可降解钻井液防塌封堵剂，原料重量份数为植物沥青60份、硅酸钠10份、氢氧化钠10份、褐煤10份、司盘-80 10份，水60份，按上述实施例7制备方法制得环保可降解钻井液防塌封堵剂（样品3）。
实施例10：该环保可降解钻井液防塌封堵剂，原料重量份数为植物沥青60份、硅酸钠5份、氢氧化钠5份、褐煤5份、司盘-80 5份，水50份，按上述实施例7制备方法制得环保可降解钻井液防塌封堵剂（样品4）。
根据实施例7至实施例10所得到的环保可降解钻井液防塌封堵剂样品1、样品2、样品3、样品4和传统沥青类样品，分别测定EC50、BOD5/COD、荧光、高温高压滤失量，测得数据见表1。
按照本发明所述的环保可降解钻井液防塌封堵剂及其制备方法制得的样品1、样品2、样品3、样品4，经发光细菌法测定：EC50（mg/l）≥25000，结论为无毒；BOD5/COD检测值均大于30%，结论是生物降解性好；产品样荧光级别为2级，属于低荧光级别；产品样钻井液封堵能力评价，120℃/3.5MPa高温高压滤失量均小于25ml，达到沥青类产品质量标准。
因此，根据表1的EC50、BOD5/COD、荧光、高温高压滤失量数据可以看出：所得到的该环保可降解钻井液防塌封堵剂原料来源与传统石油沥青防塌封堵剂相比，具有荧光低、无毒环保、生物可降解、封堵性能好的优点，本发明环保可降解钻井液防塌封堵剂原材料来源广泛，制备方法简便，不产生副产物和不污染环境。
以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
Claims (6)
1.一种环保可降解钻井液防塌封堵剂，其特征在于原料为植物沥青、硅酸钠、氢氧化钠、褐煤和司盘-80；其原料重量份数为植物沥青50份至60份、硅酸钠5份至10份、氢氧化钠5份至10份、褐煤5份至10份、司盘-80 5份至10份；所述植物沥青为各种植物油精炼加工过程的副产物或天然植物沥青；其中，环保可降解钻井液防塌封堵剂按下述步骤得到：第一步，将所需量的植物沥青、司盘-80和水混合搅拌，并加热到90℃至95℃，直至溶解混合均匀后，停止加热，得到物料A；第二步，将所需量的硅酸钠、氢氧化钠、褐煤粉和水混合搅拌均匀，反应1小时至1.5小时后，得到物料B；第三步，将所得物料A和物料B均匀混合后得环保可降解钻井液防塌封堵剂。
2.根据权利要求1所述的环保可降解钻井液防塌封堵剂，其特征在于所得物料A和物料B均匀混合时要搅拌1小时至2小时。
3.根据权利要求1或2所述的环保可降解钻井液防塌封堵剂，其特征在于制备物料A和物料B所需水的量均为25份至30份。
4.一种环保可降解钻井液防塌封堵剂的制备方法，其特征在于按下述步骤进行：第一步，将所需量的植物沥青、司盘-80和水混合搅拌，并加热到90℃至95℃，直至溶解混合均匀后，停止加热，得到物料A；第二步，将所需量的硅酸钠、氢氧化钠、褐煤粉和水混合搅拌均匀，反应1小时至1.5小时后，得到物料B；第三步，将所得物料A和物料B均匀混合后得到环保可降解钻井液防塌封堵剂；其中，原料为植物沥青、硅酸钠、氢氧化钠、褐煤和司盘-80；其原料重量份数为植物沥青50份至60份、硅酸钠5份至10份、氢氧化钠5份至10份、褐煤5份至10份、司盘-80 5份至10份，所述植物沥青为各种植物油精炼加工过程的副产物或天然植物沥青。
5.根据权利要求4所述的环保可降解钻井液防塌封堵剂的制备方法，其特征在于所得物料A和物料B均匀混合时要搅拌1小时至2小时。
6.根据权利要求4或5所述的环保可降解钻井液防塌封堵剂的制备方法，其特征在于制备物料A和物料B所需水的量均为25份至30份。
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