CN109021941B - 钻井液用包被絮凝剂 - Google Patents

钻井液用包被絮凝剂 Download PDF

Info

Publication number
CN109021941B
CN109021941B CN201811100855.6A CN201811100855A CN109021941B CN 109021941 B CN109021941 B CN 109021941B CN 201811100855 A CN201811100855 A CN 201811100855A CN 109021941 B CN109021941 B CN 109021941B
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
acrylamide
drilling fluid
flocculant
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811100855.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109021941A (zh
Inventor
宋志强
宋利强
宋聚强
蔡俊娥
王晓
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hebei Silicon Valley Chemical Co ltd
Original Assignee
Hebei Silicon Valley Chemical Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hebei Silicon Valley Chemical Co ltd filed Critical Hebei Silicon Valley Chemical Co ltd
Priority to CN201811100855.6A priority Critical patent/CN109021941B/zh
Publication of CN109021941A publication Critical patent/CN109021941A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109021941B publication Critical patent/CN109021941B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2208/00—Aspects relating to compositions of drilling or well treatment fluids
    • C09K2208/12—Swell inhibition, i.e. using additives to drilling or well treatment fluids for inhibiting clay or shale swelling or disintegrating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2208/00—Aspects relating to compositions of drilling or well treatment fluids
    • C09K2208/34—Lubricant additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Abstract

钻井液用包被絮凝剂，属于钻井液的技术领域，按质量分数计，包括氯化钾20‑50份，碳酸钠10‑18份，2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸5‑15份，丙烯酰胺0‑10份，醋酸乙烯酯60‑150份，水溶性硅油80‑120份，聚丙烯酸钠1‑5份。本品为乳白色流动体，具有良好环境保护能力，无毒、无污染，尤其适用于海洋钻井。

Description

钻井液用包被絮凝剂
技术领域
本发明属于钻井液的技术领域，涉及钻井液用包被絮凝剂，本品为乳白色流动体，具有良好环境保护能力，无毒、无污染，尤其适用于海洋钻井。
背景技术
钻井液在石油钻井工程中起着十分重要的作用。目前，在钻井作业中采用比较多的是粗分散钻井液体系，但是目前这种钻井液体系具有以下缺点：无机盐的加量大，影响钻井液本身的流变性和滤失量；而且存在放射性离子对电测的干扰等。
目前常用油田钻井液体系使用的是聚丙烯酰胺，分子量较高为600-1400万，该高分子量的包被剂在使用时造成体系粘度升高，并容易出现过度絮凝的现象，造成泥浆滤失量增大，泥浆稳定性不足，且由于分子量大，颗粒或粉末状包被剂溶解时容易相互结成难以溶解的团块，完全溶解耗时长，速度慢，严重影响施工进度。同时，页岩、钻屑以及粘土表面存在大量硅氢基，包被效果有待进一步加强。
发明内容
本发明为解决上述问题，设计了一种钻井液用包被絮凝剂，本发明是一种复合离子型共聚物乳液，该产品溶解速度非常快，水溶液呈中性，具备很强的抑制粘土和钻屑分散能力，具有良好的抗盐耐温性能,防塌效果超强,有利于油气层的保护。
本发明为实现其目的采用的技术方案是：
钻井液用包被絮凝剂，按质量分数计，包括氯化钾20-50份，碳酸钠10-18份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸5-15份，丙烯酰胺0-10份，醋酸乙烯酯60-150份，水溶性硅油80-120份，聚丙烯酸钠1-5份。
钻井液用包被絮凝剂，按质量分数计，包括氯化钾20份，碳酸钠10份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸5份，醋酸乙烯酯60份，水溶性硅油80份，聚丙烯酸钠1份。
钻井液用包被絮凝剂，按质量分数计，包括氯化钾50份，碳酸钠18份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸15份，丙烯酰胺10份，醋酸乙烯酯150份，水溶性硅油120份，聚丙烯酸钠5份。
钻井液用包被絮凝剂，按质量分数计，包括氯化钾30份，碳酸钠15份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸10份，丙烯酰胺5份，醋酸乙烯酯100份，水溶性硅油100份，聚丙烯酸钠3份。
钻井液用包被絮凝剂，按质量分数计，包括氯化钾40份，碳酸钠12份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸13份，丙烯酰胺8份，醋酸乙烯酯130份，水溶性硅油110份，聚丙烯酸钠4份。
钻井液用包被絮凝剂，按质量分数计，包括氯化钾35份，碳酸钠16份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸8份，丙烯酰胺3份，醋酸乙烯酯80份，水溶性硅油90份，聚丙烯酸钠2份。
本发明的有益效果是：
1、该产品是在常温下以乳液形式聚合而成的，具有足够长的链长度以形成相当强的包被、抑制作用。
2、产品溶解速度非常快，一般加入钻井液后两分钟内便可完全溶解，并且绝无漂浮结块的现象，利用率达100％，使钻井液得到及时处理。
3、因为该产品的分子量大、利用率高，所以其有效加量较小,一般加量1～2‰,即可达到满意的抑制效果。
4、引入一定比例的正电基团，增加了吸附基团对粘土的吸附力，并且可以释放抑制型离子，防塌效果非常好。
5、产品无毒、无荧光，适用于探井及对环保要求较高钻探环境。
本发明中氯化钾和碳酸钠结合作用，具有防塌的效果；2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和丙烯酰胺联合作用，起到包被、絮凝的效果；醋酸乙烯酯的加入是为了增强水化；水溶性硅油的加入具有润滑的作用，聚丙烯酸钠的加入起到稀释作用。上述各组分在功能上相互支撑，共同作用，具有抗温能力强，具备很强的抑制粘土和钻屑分散能力，具有良好的抗盐耐温性能，防塌效果超强,有利于油气层的保护。本发明钻井液用包被絮凝剂保质期大于1年。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
一、具体实施例
实施例1
钻井液用包被絮凝剂，按质量分数计，包括氯化钾20份，碳酸钠10份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸5份，醋酸乙烯酯60份，水溶性硅油80份，聚丙烯酸钠1份。
实施例2
钻井液用包被絮凝剂，按质量分数计，包括氯化钾50份，碳酸钠18份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸15份，丙烯酰胺10份，醋酸乙烯酯150份，水溶性硅油120份，聚丙烯酸钠5份。
实施例3
钻井液用包被絮凝剂，按质量分数计，包括氯化钾30份，碳酸钠15份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸10份，丙烯酰胺5份，醋酸乙烯酯100份，水溶性硅油100份，聚丙烯酸钠3份。
实施例4
钻井液用包被絮凝剂，按质量分数计，包括氯化钾40份，碳酸钠12份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸13份，丙烯酰胺8份，醋酸乙烯酯130份，水溶性硅油110份，聚丙烯酸钠4份。
实施例5
钻井液用包被絮凝剂，按质量分数计，包括氯化钾35份，碳酸钠16份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸8份，丙烯酰胺3份，醋酸乙烯酯80份，水溶性硅油90份，聚丙烯酸钠2份。
二、试验分析
1、本发明性能指标
表1
项目 指标
外观 乳白色或淡黄色粘稠液体
pH值 6～8
特性粘数dl/g ≥9.0
1.1仪器与材料
a)天平：分度值为0.01g,0.1mg；
b)乌氏粘度计：毛细管直径0.55～0.57mm；
c)磁力搅拌器：78HW-1型或同类型产品；
d)恒温水浴：控温范围±0.1℃，量程：0℃～50℃；
e)高速搅拌器：在负载情况下转速为11000r/min±300r/min，搅拌轴上装有单个波形叶片，叶片直径为2.5cm；
f)pH试纸：色阶0.2。
g)秒表：分度值0.1s；
h)玻璃砂芯坩埚：G2型，25ml；
i)硝酸钠溶液：1mol/L标准溶液；
1.2pH值
称取14.0g试样，置于烧杯中加入100mL蒸馏水搅拌溶解，用pH试纸测其pH值。
1.3特性粘数的测定
用配好的1mol/L硝酸钠标准溶液洗涤乌氏粘度计3次，装入约20mL浓度为1mol/L硝酸钠溶液。把乌氏粘度计垂直安放于(30±0.2)℃的恒温水浴中，恒温15min后，测定硝酸钠溶液流经乌氏粘度计a、b刻度线的时间，重复三次，每次误差不超过0.2s，取算术平均值记为t0。
称取样品0.3g左右(准确至0.0001g)于150mL烧杯中，加入约80mL蒸馏水,在磁力搅拌器上搅拌40min，加入21.25g(准确至0.01g)硝酸钠试剂，继续搅拌至充分溶解后，转移至250mL容量瓶中，洗烧杯至少五次使样品全部转移，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。用试液洗涤乌氏粘度计三次，再加入约20mL试液，把乌氏粘度计垂直安放于(30±0.2)℃的恒温水浴中，恒温15min，然后测定试液流经乌氏粘度计a、b刻度线的时间，重复三次，每次误差不超过0.2s，取其算术平均值记为t值。并按公式(1)计算样品的特性粘数。
Figure GDA0003387113780000061
Vsp＝Vr-1………………………………(2)
Figure GDA0003387113780000062
式中：V---特性粘数，dL/g；
Vsp—增比粘度；
Vr—相对粘度；
m—样品质量，g；
t—试液平均流经时间，s；
t0—溶剂平均流经时间，s。
2、本发明包被絮凝剂加量为1时，3min的清液析出率如下，表明本发明用很少量的包被絮凝剂即可实现清液析出量大、絮凝沉降快的效果。
表2
Figure GDA0003387113780000063
3、淡水钻井液性能试验：
取一份淡水基浆，在电动搅拌器搅拌过程中加入一定量试样，使其均匀分散在基浆中，然后在25±3℃下密闭养护24h，再高速搅拌5min，于2525±3℃下按SY/T5621的规定测定其表观粘度、塑性粘度及虑失量。
复合盐水基浆的配制：
按每升蒸馏水加入45g氯化钠、5g无水氯化钙及13g氯化镁，使其溶解后，按150g钙膨润土加9g无水碳酸钠的比例，配制400mL基浆，高速搅拌20min,其间至少停两次，以刮下粘附在容器壁上的黏土，在25±3℃下密闭养护24h，再高速搅拌5min，于2525±3℃下按SY/T5621的规定测定其表观粘度、塑性粘度及虑失量。根据规定指标可适当调节膨润土的加量。
表3：
Figure GDA0003387113780000071
4、页岩膨胀率测定
使用线性膨胀率测定仪(LSM，购自华北油田钻井工艺研究所)进行测定，先将页岩气页岩用粉碎机打成粉末，过100目筛，然后在加入页岩粉末前在内径为13.50毫米的样品池中加入一张滤纸，并测量样品池的内高；再称取10克页岩粉末于样品池中并加入一张滤纸，然后在6000psi的压力下压缩5min，测量加入页岩粉末并压缩后的样品池高度，则原始页岩片高度Bt0为加入页岩粉末并压缩后的样品池高度与加入页岩粉末前的样品池高度的差；将样品池固定在浆杯中，在浆杯中分别缓缓加入300mL的实施例1-5的样品，并立即密封。页岩片开始膨胀，通过记录表(大指针转一圈代表膨胀1mm，小指针转一圈代表膨胀1mm)记录24h时页岩片的膨胀高度Bt1，测定过程温度控制为25℃。膨胀率(ut1，％)由如下公式获得：ut1＝(Bt1-Bt0)×100/Bt0。
表4
时间 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
0 0 0 0 0 0
10min 1.88 1.85 1.93 2.04 1.98
30min 2.56 2.47 2.78 3.25 2.96
1h 4.76 4.66 4.78 4.93 4.82
5h 6.33 6.15 6.52 6.61 6.57
12h 8.28 8.17 8.57 8.73 8.69
18h 9.31 9.25 9.46 9.58 9.51
24h 10.58 10.59 10.78 11.12 10.82
由表4可以看出，本发明包被絮凝剂能够有效抑制页岩气页岩的水化膨胀，降低页岩膨胀率。

Claims (5)

1.钻井液用包被絮凝剂，其特征在于，按质量分数计，包括氯化钾20-50份，碳酸钠10-18份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸5-15份，丙烯酰胺3-10份，醋酸乙烯酯60-150份，水溶性硅油80-120份，聚丙烯酸钠1-5份，所述包被絮凝剂在常温下以乳液形式聚合而成。
2.根据权利要求1所述的钻井液用包被絮凝剂，其特征在于，按质量分数计，包括氯化钾50份，碳酸钠18份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸15份，丙烯酰胺10份，醋酸乙烯酯150份，水溶性硅油120份，聚丙烯酸钠5份。
3.根据权利要求1所述的钻井液用包被絮凝剂，其特征在于，按质量分数计，包括氯化钾30份，碳酸钠15份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸10份，丙烯酰胺5份，醋酸乙烯酯100份，水溶性硅油100份，聚丙烯酸钠3份。
4.根据权利要求1所述的钻井液用包被絮凝剂，其特征在于，按质量分数计，包括氯化钾40份，碳酸钠12份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸13份，丙烯酰胺8份，醋酸乙烯酯130份，水溶性硅油110份，聚丙烯酸钠4份。
5.根据权利要求1所述的钻井液用包被絮凝剂，其特征在于，按质量分数计，包括氯化钾35份，碳酸钠16份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸8份，丙烯酰胺3份，醋酸乙烯酯80份，水溶性硅油90份，聚丙烯酸钠2份。
CN201811100855.6A 2018-09-20 2018-09-20 钻井液用包被絮凝剂 Active CN109021941B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811100855.6A CN109021941B (zh) 2018-09-20 2018-09-20 钻井液用包被絮凝剂

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811100855.6A CN109021941B (zh) 2018-09-20 2018-09-20 钻井液用包被絮凝剂

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109021941A CN109021941A (zh) 2018-12-18
CN109021941B true CN109021941B (zh) 2022-01-18

Family

ID=64617523

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811100855.6A Active CN109021941B (zh) 2018-09-20 2018-09-20 钻井液用包被絮凝剂

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109021941B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102863584A (zh) * 2012-09-27 2013-01-09 北京奥凯立科技发展股份有限公司 一种钻井液用高分子乳液包被剂的制备方法
CN104151491A (zh) * 2014-07-15 2014-11-19 中国石油集团长城钻探工程有限公司钻井液公司 钻井液用包被抑制剂及其制备方法
WO2016007150A1 (en) * 2014-07-09 2016-01-14 Halliburton Energy Services, Inc. Scale inhibitor and methods of using scale inhibitors
CN105294946A (zh) * 2015-11-26 2016-02-03 天津滨海新区普瑞德石油科技有限公司 一种水基钻井液用包被剂
CN106349426A (zh) * 2016-08-22 2017-01-25 天津博科瑞精细化学有限公司 钻井液用乳液包被抑制剂及其生产工艺和应用
CN106565901A (zh) * 2015-10-08 2017-04-19 中国石油天然气集团公司 用于水基钻井液的交联高分子量的聚合物包被剂
CN107325230A (zh) * 2017-06-30 2017-11-07 常州市瑞泰物资有限公司 一种钻井液包被剂的制备方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101942060B (zh) * 2010-07-27 2012-01-04 中国石油大学(北京) 一种钻井液用环保型包被剂的制备方法
CN105295873B (zh) * 2015-10-27 2018-06-01 中国石油天然气集团公司 一种水基钻井液抑制剂和水基钻井液及其应用
CN106749885A (zh) * 2015-11-19 2017-05-31 北京熠海能源科技有限公司 一种纳微米级水包水型微球调剖剂的制备方法及其应用
US20170335178A1 (en) * 2016-05-17 2017-11-23 Self-Suspending LLC Salt-tolerant self-suspending proppants

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102863584A (zh) * 2012-09-27 2013-01-09 北京奥凯立科技发展股份有限公司 一种钻井液用高分子乳液包被剂的制备方法
WO2016007150A1 (en) * 2014-07-09 2016-01-14 Halliburton Energy Services, Inc. Scale inhibitor and methods of using scale inhibitors
CN104151491A (zh) * 2014-07-15 2014-11-19 中国石油集团长城钻探工程有限公司钻井液公司 钻井液用包被抑制剂及其制备方法
CN106565901A (zh) * 2015-10-08 2017-04-19 中国石油天然气集团公司 用于水基钻井液的交联高分子量的聚合物包被剂
CN105294946A (zh) * 2015-11-26 2016-02-03 天津滨海新区普瑞德石油科技有限公司 一种水基钻井液用包被剂
CN106349426A (zh) * 2016-08-22 2017-01-25 天津博科瑞精细化学有限公司 钻井液用乳液包被抑制剂及其生产工艺和应用
CN107325230A (zh) * 2017-06-30 2017-11-07 常州市瑞泰物资有限公司 一种钻井液包被剂的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109021941A (zh) 2018-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106675535B (zh) 一种环保水基钻井液及其制备方法
CN104650829B (zh) 储层保护剂组合物和用于中渗透储层的钻井液及其应用
CN104629695B (zh) 储层保护剂组合物和广谱型钻井液及其应用
CN110982495A (zh) 改性纳米二氧化硅封堵剂和水基钻井液及其制备方法以及应用
CN104927805A (zh) 一种适用于陆相沉积敏感性页岩地层的高密度水基钻井液
CN105670578A (zh) 一种硅胺基钻井液及其制备方法
US11384282B1 (en) One-component type multi-functional fracturing fluid additive and process for preparing the same
CN110452326A (zh) 水基钻井液用包被剂及其制备方法
CN103087690B (zh) 一种芳香胺盐酸盐作为钻井液用页岩抑制剂的应用
CN101979456A (zh) 海水基完井液
CN109321217A (zh) 一种环保型高性能水基钻井液及其制备方法
CN107382128A (zh) 一种防塌型聚合物泥浆粉及其制备方法与用途
CN105331352B (zh) 一种海水基压裂液和海水基压裂液的制备方法
CN112111255A (zh) 一种水基钻井液用添加剂、环保水基钻井液及其制备方法
CN104212418B (zh) 高密度压井液
CN108690599B (zh) 一种针对粘土矿物的溶蚀酸化液及其制备方法
CN109021941B (zh) 钻井液用包被絮凝剂
CN110105927A (zh) 低固相抗高温甲酸盐钻完井液及其制备方法
CN103897675A (zh) 一种提高钻速的钻井液完井液及制备方法
CN105131915B (zh) 一种抗高温高密度无固相甲酸盐钻井液体系
US4711731A (en) Drilling fluid dispersant
CN104531102B (zh) 钻井液用天然高分子降滤失剂及其制备方法与应用
CN113150755B (zh) 一种降滤失剂制备方法、钻井液、钻井液制备方法
CN109652031A (zh) 一种强固壁钻井液体系及其制备方法
CN103755869B (zh) Am/aak/amps三元共聚物和聚合物乳液强包被剂及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant