CN108239528A - 一种油基钻井液 - Google Patents

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刘宝锋
高杨
周守菊
张妍
吕照龙
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Abstract

本发明提供一种油基钻井液，其技术方案是：油基钻井液的基液为生物柴油，其余添加剂与基液的重量百分比为：10%~25%氯化钙溶液、1%~3%乳化剂、2%~3%润湿剂、3%~5%有机土、2%~3%氧化钙、2%~4%封堵剂、0.2%~1%提切剂。本发明所含有的细小颗粒在高温下发生变形，形成抗温性较好的纳微米颗粒，并进行改性，在油基钻井液强抑制性的基础上，提高封堵效果，保证易坍塌地层的井壁稳定性；同时减少对环境的污染。

Description

一种油基钻井液
技术领域
本发明涉及石油钻井技术领域，特别涉及一种生物柴油基钻井液。
背景技术
钻井过程中的井壁失稳易造成井壁垮塌、缩径、漏失、卡钻及储层污染等井下复杂情况和事故。与水基钻井液相比，油基钻井液在井壁稳定润滑防卡、抑制页岩水化膨胀和地层造浆，以及快速钻进等方面具有明显优势，已成为钻探各种复杂井段和储层保护的重要手段。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））。岳前升等在《油基钻井液的封堵性能研究与应用》中提出通过在油基钻井液中引入超微细颗粒材料、纤维材料、变形材料和粘弹性材料来提高其封堵能力（见《钻井液与完井液》，2006，23（5））。中国专利公开号102134477A公开了《一种无粘土低密度全油基钻井液》，含有低密度基油、油品增稠剂、遇油膨胀剂、油分散性粒状碳酸钙、氧化钙和油溶性抗高温降滤失剂。中国专利公开号102304353A公开了《一种环保型全油基钻井液及其配制方法》，含有基液白油、氯化钙水溶液、乳化剂、润湿剂、钻井液用有机土、复合封堵剂、提切剂、碱度调节剂、降滤失剂，在上述原料混合物中加入加重剂。上述方案的钻井液中尽管含有的细小颗粒物质，但是这些物质在高温下难以进行改性并不能形成抗温性较好的纳微米颗粒，导致进入地层的微小孔隙和裂缝之中细小颗粒，不能很好地减缓钻井液向地层的渗透及地层吸水后膨胀、掉块的趋势，井壁的稳定性差，同时，形成的钻井液滤饼致密性不强。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种封堵性能更好的油基钻井液。它能够在油基钻井液强抑制性的基础上，提高封堵效果，保证易坍塌地层的井壁稳定性；同时减少对环境的污染。
为了达到本发明的目的，本发明提供了以下技术方案：一种油基钻井液的基液为生物柴油，其余添加剂与基液的重量百分比为：10%~25%氯化钙溶液、1%~3%乳化剂、2%~3%润湿剂、3%~5%有机土、2%~3%氧化钙、2%~4%封堵剂、0.2%~1%提切剂。
在本发明的一个优选方案中，所述生物柴油为脂肪酸甲酯类物质。
在本发明的一个优选方案中，所述乳化剂为Span20、Span80、Tween20、Tween80、聚丙烯酸钠、磺基琥珀酸二异辛酯钠中的一种或几种。
在本发明的一个优选方案中，所述润湿剂为十二烷基苯磺酸盐、十二烷基三甲基溴化铵、环烷酸钙中的一种或一种以上的混合物。
在本发明的一个优选方案中，所述封堵剂为溶有纳米二氧化硅、超细碳酸钙、海泡石的石蜡纳米乳液煅烧后的产物。
在本发明的一个优选方案中，所述提切剂为丙烯碳酸酯、季戊四醇油酸酯中的一种或几种。
本发明技术方案中，所述的封堵剂的制备方法包括：
首先将纳米二氧化硅、超细碳酸钙、海泡石按重量量比6~8：3~4：1~2混入石蜡纳米乳液中，加量为5 wt %，并在乳液中加入2 wt % Span80，充分搅拌。然后在高温150℃~210℃下煅烧1h~2h后进行粉碎至粉体，即得到所述的封堵剂。
本发明具有如下优点：
1、本发明所含有的细小颗粒在高温下发生变形，形成抗温性较好的纳微米颗粒，并进行改性。可以进入地层的微小孔隙和裂缝之中，提高井壁的稳定性，同时，形成的钻井液滤饼致密性强，减缓钻井液向地层的渗透及地层吸水后膨胀、掉块的趋势，进一步提高井壁稳定性。而且，纳米粒子还有一定润滑效果，能有效地降低摩阻，提高机械钻速。
2、本发明采用生物柴油作为基液，有利于提高钻井液的环保特性和生物柴油的高效利用。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进行详细说明，但本发明的范围并不限于以下实施例。
实施例1
本实施例中油基钻井液的基液为生物柴油，其余添加剂与基液的重量百分比为： 25%氯化钙溶液、3%磺基琥珀酸二异辛酯钠、2%十二烷基苯磺酸盐、3%有机土、2%氧化钙、4%封堵剂、0.2%丙烯碳酸酯。
本发明技术方案中，所述的封堵剂的制备方法包括：
首先将纳米二氧化硅、超细碳酸钙、海泡石按重量量比6：3：1混入石蜡纳米乳液中，并在乳液中加入SP80，并充分搅拌。然后，在高温150℃下煅烧2h，然后进行粉碎至粉体，即得到所述的封堵剂。
实施例2
本实施例中油基钻井液的基液为生物柴油，其余添加剂与基液的重量百分比为： 20%氯化钙溶液、2% Span80、3%十二烷基三甲基溴化铵、5%有机土、2%氧化钙、2%封堵剂、0.8%季戊四醇油酸酯。
本发明技术方案中，所述的封堵剂的制备方法包括：
首先将纳米二氧化硅、超细碳酸钙、海泡石按重量量比8：4：2混入石蜡纳米乳液中，并在乳液中加入SP80，并充分搅拌。然后，在高温180℃下煅烧1.5h，然后进行粉碎至粉体，即得到所述的封堵剂。
实施例3
本实施例中油基钻井液的基液为脂肪酸甲酯类生物柴油，其余添加剂与基液的重量百分比为：10%氯化钙溶液、1% Tween80、2%环烷酸钙、5%有机土、2%氧化钙、2%封堵剂、0.3%季戊四醇油酸酯。
本发明技术方案中，所述的封堵剂的制备方法包括：
首先将纳米二氧化硅、超细碳酸钙、海泡石按重量量比7：3：1混入石蜡纳米乳液中，并在乳液中加入SP80，并充分搅拌。然后，在高温200℃下煅烧1h，然后进行粉碎至粉体，即得到所述的封堵剂。

Claims (3)

1.一种油基钻井液，其特征在于：基液为生物柴油，其余添加剂与基液的重量百分比为：10%~25%氯化钙溶液、1%~3%乳化剂、2%~3%润湿剂、3%~5%有机土、2%~3%氧化钙、2%~4%封堵剂、0.2%~1%提切剂。
2.根据权利要求1所述的油基钻井液，其特征在于：其中，所述生物柴油为脂肪酸甲酯类物质；所述乳化剂为Span20、Span80、Tween20、Tween80、聚丙烯酸钠、磺基琥珀酸二异辛酯钠中的一种或几种；所述润湿剂为十二烷基苯磺酸盐、十二烷基三甲基溴化铵、环烷酸钙中的一种或一种以上的混合物；所述封堵剂为溶有纳米二氧化硅、超细碳酸钙和海泡石的石蜡纳米乳液煅烧后的产物；所述提切剂为丙烯碳酸酯、季戊四醇油酸酯中的一种或几种。
3.根据权利要求2所述的油基钻井液，其特征在于：所述封堵剂的制备方法包括以下步骤：
首先将纳米二氧化硅、超细碳酸钙、海泡石按重量量比6~8：3~4：1~2加入石蜡纳米乳液中，加入量为5 wt %，并在乳液中加入2 wt %Span80，充分搅拌；然后在150℃~210℃下煅烧1h~2h后进行粉碎至粉体，即得到所述的封堵剂。
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