CN108774502A - 一种加重体系及其应用、制备方法 - Google Patents

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卫鹏程
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Abstract

本申请公开了一种加重体系及其应用、制备方法，所述加重体系包括增粘剂、分散剂、加重材料以及饱和盐水溶液，所述增粘剂为海泡石，在所述钻井液用加重体系中，所述增粘剂的质量浓度为3％‑6％，所述分散剂的质量浓度为1％‑2％，所述加重材料的质量浓度为30％‑50％，余量为饱和盐水溶液；所述加重体系的制备方法包括将上述各组分混合；所述加重体系用于作为石油钻井液的应用；所述制备方法为如上所述的加重体系的制备方法；该加重体系制备简单、成本低，能够在高温下保持良好的稳定性。

Description

一种加重体系及其应用、制备方法
技术领域
本申请实施例涉及但不限于一种加重体系及其应用、制备方法。
背景技术
从上世纪20年代开始，人们为了解决地层高压而引起的井喷，高压地层 的倒塌，井壁不稳定，卡钻等一系列事故使用了重晶石和氧化铁等高密度材 料作为加重剂加入到钻井液体系里，通过增加泥浆的比重来平衡地层高压使 得钻井过程能安全实施。这种做法延续到至今，仍然在深井和超深井钻井过 程中发挥着重要的作用，这就是我们所说的高密度钻井液。高密度钻井液又 被称作是“液体岩石”，因为这种钻井液密度最高时能高达2.5g/cm3以上； 通常钻井液在应用过程中处于加重-粘度切力上升-稀释处理-泥浆密度降低-再 加重的恶性循环中，从而引起重晶石因沉淀导致浪费，同时消耗掉相当量的 处理剂。
发明内容
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求 的保护范围。
本申请提供了一种加重体系及其应用、制备方法，该加重体系制备简单、 成本低，能够在高温下保持良好的稳定性。
第一方面，本申请提供了一种加重体系，所述加重体系包括增粘剂、分 散剂、加重材料以及饱和盐水溶液，所述增粘剂为海泡石，在所述钻井液用 加重体系中，所述增粘剂的质量浓度为3％-6％，所述分散剂的质量浓度为 1％-2％，所述加重材料的质量浓度为30％-50％，余量为饱和盐水溶液。
可选地，在所述钻井液用加重体系中，所述增粘剂的质量浓度为4％，所 述分散剂的质量浓度为1.5％，所述加重材料的质量浓度为45％，余量为饱和 盐水溶液。
可选地，所述加重材料为重晶石或氧化锰。
可选地，所述饱和盐水为饱和磷酸钾盐水、饱和甲酸钾盐水或饱和氯化 钠盐水。
可选地，所述分散剂为梳型聚合物分散剂。
第二方面，本申请还提供了一种根据上述任一所述的加重体系用于作为 石油钻井液的应用。
第三方面，本申请还提供了一种根据上述任一所述的加重体系的制备方 法，该制备方法包括分别将增粘剂、分散剂、加重材料加入饱和盐水溶液中， 搅拌均匀，即得所述加重体系。
与现有技术相比，本发明通过增粘剂来提高加重体系密度的方法简单， 费用低廉，对环境和土壤无污染，降低了能耗，制得的加重体系、流动性好， 抗高温抗盐能力强，粘度较低，分散效果好，尤其在油田钻井领域可能遇到 的高温高盐条件下均具有很好的稳定性。
海泡石是一种纤维状含水的镁硅酸盐粘土矿物，热稳定性能高，耐高温 性能好，且具有细长针状纤维外形并且聚集成束状体。而海泡石作为一种纤 维状含水的镁硅酸盐粘土矿物，能够形成稳定的网状结构，具有良好的抗温 抗盐性，增粘性等。在加重体系中引入海泡石不仅可以起到很好的增粘效果， 而且还能使加重体系形成稳定的结构，极大的改善了体系的悬浮稳定性。
本申请中的分散剂为梳型聚合物分散剂，该分散剂能够吸附在颗粒表面， 提供空间位阻作用，使颗粒不易聚结；海泡石能够形成很好的空间稳定结构。 二者协同作用，可以极大改善体系的悬浮稳定性。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说 明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优 点可通过在说明书以及权利要求书中所特别指出的结构来实现和获得。
具体实施方式
实施例1
一种钻井液用加重体系，所述加重体系以200g计，包括6g海泡石、4g 分散剂、83.7g重晶石以及106.3g饱和氯化钠盐水。
制备方法：
准确称取78.2g纯净水，加入28.1g氯化钠，充分搅拌致饱和；将83.7g 重晶石加入饱和盐体系，然后加入6g海泡石；将4g分散剂加入到整个体系 中，充分搅拌2h，即得到钻井液用加重体系。
实施例2
一种钻井液用加重体系，所述加重体系以200g计，包括8g海泡石、2g 分散剂、83.7g氧化锰以及106.3g饱和磷酸钾盐水。
制备方法：
准确称取70.87g纯净水，加入35.4g磷酸钾，充分搅拌致饱和；将83.7g 氧化锰加入饱和盐体系，然后加入7g海泡石；将3g分散剂加入到整个体系 中，充分搅拌2h，即得到钻井液用加重体系。
实施例3
一种钻井液用加重体系，所述加重体系以200g计，包括7g海泡石、3g 分散剂、83.7g氧化锰以及106.3g饱和甲酸钾盐水。
制备方法：
准确称取25.9g纯净水，加入80.37g甲酸钾，充分搅拌致饱和；将83.7 g氧化锰加入饱和盐体系，然后加入7.5g海泡石；将2.5g分散剂加入到整个 体系中，充分搅拌2h，即得到钻井液用加重体系。
本发明还提供了一种如上任一所述的加重体系用于作为石油钻井液的应 用。
实验测试：
将实施例1中的产品和对照产品1-8分别进行密度测量，其中：
对照产品1：
对照产品1是制备体积100ml、密度1.7g/cm3的聚苯乙烯磺酸钠(PSS) +甲基纤维素+重晶石+甲酸钾盐水高密度加重体系。具体过程如下：
1.准确称取81.2g纯净水，加入8.2g甲酸钾，充分搅拌，配制成10％ 的甲酸钾溶液。
2.将75.5g重晶石加入该甲酸钾盐水中，然后加入1.7g甲基纤维素。
3.将3.4g聚苯乙烯磺酸钠(PSS)加入到整个体系中，充分搅拌2h，即 得到高密度加重体系，并测定密度差。
密度差测定方法:
制备体系后，在老化罐中进行160℃高温老化，24h之后取出；观测体 系沉降现象，对照产品1分成上、下两部分，分别计算上、下各部分密度。
对照产品2：
对照产品2是制备体积100ml、密度1.8g/cm3的聚苯乙烯磺酸钠(PSS) +甲基纤维素+氧化锰+甲酸钾盐水高密度加重体系。具体过程如下：
1.准确称取80.5g纯净水，加入8.0g甲酸钾，充分搅拌，配制成10％ 的甲酸钾溶液。
2.将84.3g氧化锰加入该甲酸钾盐水中，然后加入3.6g甲基纤维素。
3.将3.6g聚苯乙烯磺酸钠(PSS)加入到整个体系中，充分搅拌2h， 即得到高密度加重体系，按照对照产品1中的密度差测定方法测定密度差。
对照产品3：
对照产品3是制备体积100ml、密度1.9g/cm3的聚丙烯酸(PAA)+黄 原胶+重晶石+磷酸钾盐水高密度加重体系。具体过程如下：
1.准确称取79.3g纯净水，加入23.8g磷酸钾，充分搅拌，配制成30％ 的磷酸钾溶液。
2.将79.3g重晶石加入该盐体系，然后加入3.8g黄原胶。
3.将3.8g聚丙烯酸(PAA)加入到整个体系中，充分搅拌2h，即得到高 密度加重体系，按照对照产品1中的密度差测定方法测定密度差。
对照产品4：
对照产品4是制备体积100ml、密度1.9g/cm3的聚丙烯酸(PAA)+黄 原胶+氧化锰+磷酸钾盐水高密度加重体系。具体过程如下：
1.准确称取79.3g纯净水，加入23.8g磷酸钾，充分搅拌，配制成30％ 的磷酸钾溶液。
2.将79.3g氧化锰加入盐体系，然后加入3.8g黄原胶。
3.将3.8g聚丙烯酸(PAA)加入到整个体系中，充分搅拌2h，即得到 高密度加重体系，按照对照产品1中的密度差测定方法测定密度差。
对照产品5：
对照产品5是制备体积100ml、密度2.0g/cm3的苯乙烯磺酸-马来酸酐共 聚物PSSMA(SS:MA＝1:1)+羟乙基纤维素+重晶石+饱和NaCl盐水高密度加重 体系。具体过程如下：
1.准确称取78.2g纯净水，加入28.1g氯化钠，充分搅拌致饱和。
2.将84.7g重晶石加入饱和盐体系，然后加入5g羟乙基纤维素。
3.将4g PSSMA(SS:MA＝1:1)分散剂加入到整个体系中，充分搅拌2h， 即得到高密度加重体系，按照对照产品1中的密度差测定方法测定密度差。
对照产品6：
对照产品6是制备体积100ml、密度2.0g/cm3的苯乙烯磺酸-马来酸酐共 聚物PSSMA(SS:MA＝3:1)+羟乙基纤维素+重晶石+饱和NaCl盐水高密度加重 体系，具体过程如下：
1.准确称取78.2g纯净水，加入28.1g氯化钠，充分搅拌致饱和。
2.将84.7g重晶石加入饱和盐体系，然后加入5g羟乙基纤维素。
3.将4.0g苯乙烯磺酸-马来酸酐共聚物PSSMA(SS:MA＝3:1)分散剂加入 到整个体系中，充分搅拌2h，即得到高密度加重体系，按照对照产品1中的 密度差测定方法测定密度差。
对照产品7：
对照产品7是制备体积100ml、密度2.0g/cm3的苯乙烯磺酸-马来酸酐共 聚物PSSMA(SS:MA＝1:1)+羟乙基纤维素+氧化锰+饱和NaCl盐水高密度加重 体系，具体过程如下：
1.准确称取80.3g纯净水，加入28.9g氯化钠，充分搅拌致饱和。
2.将80.8g氧化锰加入饱和盐体系，然后加入6.0g羟乙基纤维素。
3.将4.0g PSSMA(SS:MA＝1:1)分散剂加入到整个体系中，充分搅拌2h， 即得到高密度加重体系，按照对照产品1中的密度差测定方法测定密度差。
对照产品8：
对照产品8是制备体积100ml、密度2.0g/cm3的苯乙烯磺酸-马来酸酐共 聚物PSSMA(SS:MA＝3:1)+海泡石+重晶石+饱和NaCl盐水高密度加重体系， 具体过程如下：
1.准确称取78.2g纯净水，加入28.1g氯化钠，充分搅拌致饱和。
2.将84.7g重晶石加入饱和盐体系，然后加入5g海泡石。
3.将4g PSSMA(SS:MA＝3:1)分散剂加入到整个体系中，充分搅拌2h， 即得到高密度加重体系，按照对照产品1中的密度差测定方法测定密度差。
实施例1中的产品与对照产品1-8进行密度测量后的结果如表1所示：
表1：实施例1与对照产品1-8的密度测量结果
由表1可知，实施例1的上半部密度为2.0360g/ml，下半部密度为2.0440 g/ml，密度差＜0.1g/ml；经测量其表观粘度为24mPa·s。符合要求。
虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请 而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人 员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细 节上进行任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利 要求书所界定的范围为准。

Claims (7)

1.一种加重体系，其特征在于，所述加重体系包括增粘剂、分散剂、加重材料以及饱和盐水溶液，所述增粘剂为海泡石，在所述钻井液用加重体系中，所述增粘剂的质量浓度为3％-6％，所述分散剂的质量浓度为1％-2％，所述加重材料的质量浓度为30％-50％，余量为饱和盐水溶液。
2.根据权利要求1所述的加重体系，其中，在所述钻井液用加重体系中，所述增粘剂的质量浓度为4％，所述分散剂的质量浓度为1.5％，所述加重材料的质量浓度为40％，余量为饱和盐水溶液。
3.根据权利要求1或2所述的加重体系，其中，所述加重材料为重晶石或氧化锰。
4.根据权利要求1或2所述的加重体系，其中，所述饱和盐水为饱和磷酸钾盐水、饱和甲酸钾盐水或饱和氯化钠盐水。
5.根据权利要求1或2所述的加重体系，其中，所述分散剂为梳型聚合物分散剂。
6.一种根据权利要求1或2所述的加重体系用于作为石油钻井液的应用。
7.一种根据权利要求1-5任一所述的加重体系的制备方法，其特征在于，该制备方法包括分别将增粘剂、分散剂、加重材料加入饱和盐水溶液中，搅拌均匀，即得所述加重体系。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115975609A (zh) * 2021-10-15 2023-04-18 中石化石油工程技术服务有限公司 一种高密度无固相加重剂的制备方法和应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104762069A (zh) * 2015-03-18 2015-07-08 中石化石油工程技术服务有限公司 一种钻井液用超高密度微粉体加重剂的制备方法和用途
WO2016167751A1 (en) * 2015-04-14 2016-10-20 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of cleaning invert emulsion drilling fluids
CN105112026B (zh) * 2015-03-07 2018-07-17 中石化石油工程技术服务有限公司 一种钻井液用超高密度微粉体加重剂的制备方法和用途

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105112026B (zh) * 2015-03-07 2018-07-17 中石化石油工程技术服务有限公司 一种钻井液用超高密度微粉体加重剂的制备方法和用途
CN104762069A (zh) * 2015-03-18 2015-07-08 中石化石油工程技术服务有限公司 一种钻井液用超高密度微粉体加重剂的制备方法和用途
WO2016167751A1 (en) * 2015-04-14 2016-10-20 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of cleaning invert emulsion drilling fluids

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吐尔逊江·马义尔: "微米化重晶石浓浆用梳型聚合物分散剂的合成及应用", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115975609A (zh) * 2021-10-15 2023-04-18 中石化石油工程技术服务有限公司 一种高密度无固相加重剂的制备方法和应用
CN115975609B (zh) * 2021-10-15 2024-01-19 中石化石油工程技术服务有限公司 一种高密度无固相加重剂的制备方法和应用

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