CN110713822A - 一种高温高密度油基钻井液 - Google Patents

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罗春芝
赵世贵
秦波波
叶礼园
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候珊珊
王越支
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Abstract

本发明提供了一种高温高密度油基钻井液，一种高温高密度油基钻井液，其特征在于，油相：水相＝75～95:25～5，以水相和油相总体积为基础，其他组成体积比为：主乳化剂：2.0～3.5％；辅乳化剂：0.5～1.5％％；石灰：1.0～4.0％；降滤失剂：1～2％；亲油胶体：0.5～1.5％；成膜封堵剂：1～2％；润湿剂：0～1.0％；加重剂根据钻井液密度来确定。本发明制备的高温高密度钻井液体系携砂性和悬砂性好，滤失量小，破乳电压高，稳定性好，配制和施工简单，可以替代国外同类型钻井液，节约了原料和生产成本。

Description

一种高温高密度油基钻井液
技术领域
本发明涉及到石油钻井工程化学技术领域，具体涉及到一种高温高密度油基钻井液。
背景技术
在石油钻井过程中，用水基钻井液钻进时常常发生井筒周围泥页岩吸水膨胀、剥落甚至坍塌，导致埋钻柱、卡钻、划眼困难等复杂情况。这种现象在钻页岩气井尤为突出。为解决这一问题，现场常使用油基钻井液体系。油基钻井液与水基钻井液相比具有很好的井壁稳定性、润滑性、储层保护性；抗温性、携砂性、悬砂性及失水造壁性与油基钻井液所使用的的乳化剂、降滤失剂等关系很大，而且现在所用的油基钻井液中的油相一般为柴油。随着钻井深度的提高以及越来越高的环保要求，传统的低温低密度柴油基钻井液已不能满足实际生产要求。近几年，我国在开发四川、重庆、云南等地深层大位移水平井页岩气时，油基钻井液体系主要采用国外公司的钻井液，或者是乳化剂、降滤失剂采用国外公司的，价格十分昂贵，还受到原料供应不及时等因素的影响。因此，迫切需要一种抗高温高密度油基钻井液弥补现有技术中的不足。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种高温高密度油基钻井液，所述钻井液具有乳化剂及其他处理剂加量少、现场配制施工简单、钻井液携砂性和悬砂性好、滤失量低、泥饼质量好、破乳电压高等优点，所述钻井液能完全替代国外同类钻井液，节约了钻井成本。本发明具体技术方案如下：一种高温高密度油基钻井液，其特征在于，油相：水相＝75～95:25～5，以水相和油相总体积为基础，其他组成体积比为：
主乳化剂：2.0～3.5％；
辅乳化剂：0.5～1.5％％；
石灰：1.0～4.0％；
降滤失剂：1.0～2.0％；
亲油胶体：0.5～1.5％；
成膜封堵剂：1.0～2.0％；
润湿剂：0～1.0％；
加重剂根据钻井液密度来确定。
优选的，所述主乳化剂为长碳链聚酰胺类非离子表面活性剂，所述辅乳化剂为长碳链脂肪酰胺类的非离子表面活性剂，所述石灰为氧化钙，所述降滤失剂为改性沥青，所述亲油胶体为有机土，所述成膜封堵剂为高分子聚酰胺树脂，所述润湿剂为脂肪酸、脂肪醇酰胺及小分子聚酰胺等非离子表面活性剂的混合物，所述加重剂为重金石，所述油相为矿物白油、合成油、合成脂中的一种，所述水相为含量为28～30％的CaCL2水溶液。
优选的，以水相和油相总体积为基础，所述主乳化剂加量为2.5～3.0％，所述辅乳化剂加量0.8～1.0％，所述石灰加量2～3％，所述降滤失剂加量1～1.5％，所述亲油胶体加量0.6～1.0％，所述成膜封堵剂加量1～1.5％，所述润湿剂加量0.4～0.6％。
优选的，所述高温高密度油基钻井液的制备过程如下：
(1)将油相和主乳化剂、辅乳化剂加入到反应器中，高速搅拌；
(2)在所述反应器中依次加入亲油胶体、石灰、降滤失剂、成膜封堵剂，充分搅拌均匀；
(3)在所述反应器中加入水相，继续搅拌，使体系充分乳化；
(4)然后再根据需要加入加重剂及润湿剂，充分搅拌，即得所述高温高密度油基钻井液。
本发明与现有的技术相比具有如下有益效果：
a.本发明的钻井液制备过程中所使用的油相为矿物白油、合成油或合成脂中的一种，替代了常用的柴油，极大地提高了环保性。
b.本发明的钻井液制备过程中所使用的主乳化剂、辅乳化剂、润湿剂、降滤失剂及成膜封堵剂抗温性均高于170℃，制备的钻井液体系抗温性超过170℃。
c.本发明的钻井液制备过程中所使用的降滤失剂和成膜封堵剂的复合作用使高密度油基钻井液在170℃下高温高压滤失量低于2.0ml。
d.本发明制备的钻井液破乳电压达到800V以上，高密度下钻井液流动性好，携砂性和悬砂性良好，抗污染能力强，钻屑回收率95％以上，具有良好的抑制性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
实施例1
高温高密度油基钻井液配方为：
3号白油：28含量氯化钙水＝8:2；主乳化剂2.8％；辅乳化剂1％；润湿剂0.8％；石灰2％；有机土0.8％；降滤失剂1.5％；成膜封堵剂1.5％；重晶石加重至密度为2.22g/cm3：
实施例2
高温高密度油基钻井液配方为：
合成油：28含量氯化钙水＝8:2；主乳化剂3％；辅乳化剂1％；润湿剂0.8％；石灰2％；有机土0.8％；降滤失剂1.5％；成膜封堵剂1.5％；重晶石加重至密度为2.22g/cm3；
实施例3
国外高温高密度油基钻井液配方为：
合成脂：28含量氯化钙水＝8:2；主乳化剂2.8％；辅乳化剂1％；润湿剂0.5％；石灰2％；有机土0.8％；降滤失剂1.5％；成膜封堵剂1.5％；重晶石加重至密度为2.22g/cm3；
实施例4
国外高温高密度油基钻井液配方为：
3号白油：28含量氯化钙水＝8:2；主乳化剂3％；辅乳化剂1％；润湿剂0％；石灰2％；MOGEL0.8％；降滤失剂3％；重晶石加重至密度为2.22g/cm3：
实施例5
国外高温高密度油基钻井液配方为：
合成油：28含量氯化钙水＝8:2；主乳化剂3％；辅乳化剂1％；润湿剂0％；生石灰2％；MOGEL0.8％；降滤失剂3％；重晶石加重至密度为2.22g/cm3；
实施例6
本发明所提供的国外公司高温高密度油基钻井液，其配方为：
合成脂：28含量氯化钙水＝8:2；主乳化剂3％；辅乳化剂1％；润湿剂0％；生石灰2％；MOGEL0.8％；VEN-2：3％；重晶石加重至密度为2.22g/cm3。
各实施例钻井液性能见表1
表1.高温高密度油基钻井液性能(170℃下滚动72h)
Figure BDA0002197519830000041
钻井液流变性及电稳定性测定温度：60℃。
AV：钻井液表观粘度，mPa·s；PV：钻井液塑性粘度，mPa·s
YP：钻井液动切力，Pa；FV：钻井液漏斗黏度，s
ES：钻井液破乳电压，V；
HTHP/FL：钻井液高温(170℃*3.5MPa)高压滤失量，ml
ρ：钻井液，g/cm3
GEL：钻井液静置10分钟和10秒的切力，Pa/Pa；
SMEMUL-A:国外公司主乳化剂；
SMEMUL-B:国外公司辅乳化剂；
MOGEL：国外公司有机土；
VEN-2:国外公司降滤失剂。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种高温高密度油基钻井液，其特征在于，油相：水相＝75～95:25～5，以水相和油相总体积为基础，其他组成体积比为：
主乳化剂：2.0～3.5％；
辅乳化剂：0.5～1.5％％；
石灰：1.0～4.0％；
降滤失剂：1.0～2.0％；
亲油胶体：0.5～1.5％；
成膜封堵剂：1.0～2.0％；
润湿剂：0～1.0％。
2.根据权利要求1所述的一种高温高密度油基钻井液，其特征在于，所述主乳化剂为长碳链聚酰胺类非离子表面活性剂，所述辅乳化剂为长碳链脂肪酰胺类的非离子表面活性剂，所述石灰为氧化钙，所述降滤失剂为改性沥青，所述亲油胶体为有机土，所述成膜封堵剂为高分子聚酰胺树脂，所述润湿剂为脂肪酸、脂肪醇酰胺及小分子聚酰胺等非离子表面活性剂的混合物，所述加重剂为重金石，所述油相为矿物白油、合成油、合成脂中的一种，所述水相为含量为28～30％的CaCL2水溶液。
3.根据权利要求1所述的一种高温高密度油基钻井液，其特征在于，以水相和油相总体积为基础，所述主乳化剂加量为2.5～3.0％，所述辅乳化剂加量0.8～1.0％，所述石灰加量2.0～3.0％，所述降滤失剂加量1.0～1.5％，所述亲油胶体加量0.6～1.0％，所述成膜封堵剂加量1.0～1.5％，所述润湿剂加量0.4～0.6％。
4.一种高温高密度油基钻井液的制备方法，其特征在于，所述高温高密度油基钻井液的制备过程如下：
(1)将油相和主乳化剂、辅乳化剂加入到反应器中，高速搅拌；
(2)在所述反应器中依次加入亲油胶体、石灰、降滤失剂、成膜封堵剂，充分搅拌均匀；
(3)在所述反应器中加入水相，继续搅拌，使体系充分乳化；
(4)然后再根据需要加入加重剂及润湿剂，充分搅拌，即得所述高温高密度油基钻井液。
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