CN111848097A - 油基钻井液用高温高密度泥浆体系 - Google Patents

油基钻井液用高温高密度泥浆体系 Download PDF

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Abstract

本发明公开油基钻井液用高温高密度泥浆体系，包括如下重量份原料：35‑50份高稳定复合胶乳，8‑10份质量分数25％氯化钙溶液，8‑10份氧化钙，140‑150份3#白油，800‑850份重晶石，8‑10份有机土，8‑10份润湿反转剂，6‑8份第一乳化剂，6‑8份第二乳化剂，4‑5份第一降滤失剂，4‑5份第二降滤失剂，15‑20份多孔粒子；制备出的高稳定复合胶乳在泥浆体系形成后能够堵塞体系中的毛细孔，防止泥浆中盐类、碱类物质析出，提高泥浆体系的耐久性；该泥浆体系的泥浆密度可达2.6g/cm3以上，抗温可达260℃以上，同时具有乳化性能好、耐老化、无沉降、流变性好、失水低等优点。

Description

油基钻井液用高温高密度泥浆体系
技术领域
本发明涉及一种泥浆体系，具体为油基钻井液用高温高密度泥浆体系。
背景技术
钻井液，是钻井过程中以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体总称。钻井液是钻井的血液，又称钻孔冲洗液。钻井液按组成成分可分为清水、泥浆、无粘土相冲洗液、乳状液、泡沫和压缩空气等。清水是使用最早的钻井液，无需处理，使用方便，适用于完整岩层和水源充足的地区。泥浆是广泛使用的钻井液，主要适用于松散、裂隙发育、易坍塌掉块、遇水膨胀剥落等孔壁不稳定岩层。
中国发明专利CN106221683A公开了一种水基钻井液用固井隔离液的制备方法，其步骤如下：a、准备水基钻井液，测试水基钻井液的性能；b、配制稀释胶液c、使用稀释胶液调整水基钻井液的终切在6-10Pa；d、在调整好的水基钻井液中加入NaOH，调整pH值为11；e、加入生石灰，调整水基钻井液中Ca2+含量在300-500mg/L；f、加入10％-15％的固井用抗污染隔离剂马来酸酐共聚物GLJ；g、恢复水基钻井液密度至井浆密度，即配制好隔离液。该方法简单可行，与水泥浆的相容性得到较大改善，不影响水泥浆性能，能满足固井施工的要求；与钻井液配伍性好，固井结束后剩余的隔离液混入井浆不影响其性能。
发明内容
为了克服上述的技术问题，本发明提供油基钻井液用高温高密度泥浆体系。
本发明所要解决的技术问题：
改性过程中羟基硅油能够分散在体系中形成液滴，之后吸附在二氧化硅表面形成包覆层，之后在超声和搅拌的作用下，羟基硅油的端羟基与硅溶胶中的二氧化硅上的羟基发生共聚缩合反应，进而接枝在二氧化硅表面，解决了二氧化硅自身易团聚导致其与聚合物无法稳定复合的技术问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
油基钻井液用高温高密度泥浆体系，包括如下重量份原料：35-50份高稳定复合胶乳，8-10份质量分数25％氯化钙溶液，8-10份氧化钙，140-150份3#白油，800-850份重晶石，8-10份有机土，8-10份润湿反转剂，6-8份第一乳化剂，6-8份第二乳化剂，4-5份第一降滤失剂，4-5份第二降滤失剂，15-20份多孔粒子；
该高温高密度泥浆体系由如下方法制成：
第一步、分别将高稳定复合胶乳、3#白油、第一乳化剂和第二乳化剂加入烧杯中，以450-480r/min的转速搅拌20min，之后加入氧化钙，继续搅拌20min，加入25％氯化钙溶液，以500-550r/min的转速搅拌20min，制得混合液D；
第二步、向混合液D中加入有机土和多孔粒子，以260r/min的转速搅拌20min，之后加入第一降滤失剂和第二降滤失剂，继续搅拌20min，加入重晶石后继续搅拌20min，之后加入润湿反转剂，以600-650r/min的转速搅拌1h，制得混合液E；
第三步、将制得的混合液E加入老化罐中，在180-200℃下恒温滚动72h，之后取出，在30-35℃下匀速搅拌20min，制得高温高密度泥浆体系。
进一步地，所述重晶石的密度为4.35-4.38g/cm3。
进一步地，所述高稳定复合胶乳由如下方法制成：
步骤S1、将硅溶胶加入锥形瓶中滴加十二烷基苯磺酸，45-50℃水浴加热并磁力搅拌15-20min，之后加入羟基硅油和KH560，超声并以180r/min的转速搅拌30-45min，之后降温至30-35℃，继续搅拌4-5h，制得改性硅溶胶；
步骤S2、将丙烯酸、苯乙烯和丙烯酸丁酯按照2∶1∶1的重量比混合均匀，制得混合单体A，将OP-10、碳酸氢钠和去离子水加入三口烧瓶中，以450r/min的转速进行搅拌，直至溶解，加入混合单体A和改性硅溶胶，继续搅拌2h，制得乳液B，控制混合单体A、OP-10、碳酸氢钠、去离子水和改性硅溶胶的重量比为40∶1∶0.4-0.5∶38-40∶20；
步骤S3、将一半乳液B和过硫酸铵加入四口烧瓶中，加入去离子水，在45-55℃下匀速搅拌30min，之后升温至80℃，磁力搅拌直至乳液中出现蓝光，制得乳液C，滴加另一半乳液B，控制滴加时间为3h，之后升温至85℃，在此温度下保温1h，之后降温至35-40℃，调节pH，直至pH＝8，制得高稳定复合胶乳，控制乳液B和过硫酸铵的重量比为10∶0.1-0.2。
步骤S1中将硅溶胶进行改性，改性过程中羟基硅油能够分散在体系中形成液滴，之后吸附在二氧化硅表面形成包覆层，之后在超声和搅拌的作用下，羟基硅油的端羟基与硅溶胶中的二氧化硅上的羟基发生共聚缩合反应，进而接枝在二氧化硅表面，解决了二氧化硅自身易团聚导致其与聚合物无法稳定的技术问题；步骤S2中先将单体进行混合，之后将乳化剂OP-10、碳酸氢钠等进行溶解，再加入混合单体A和改性硅溶胶，进行预乳化，制得乳液B，之后加入过硫酸铵作为引发剂，控制温度在80℃，能够防止温度太高或太低导致分子的布朗运动过于剧烈，粒子之间易产生团聚，导致制备出的硅溶胶和聚合物复合胶乳不稳定；制备出的高稳定复合胶乳在泥浆体系形成后能够堵塞体系中的毛细孔，防止泥浆中盐类、碱类物质析出，提高泥浆体系的耐久性。
进一步地，步骤S1中控制硅溶胶、十二烷基苯磺酸、羟基硅油和KH560的重量比为10∶0.5-0.6∶0.5-0.8∶0.3。
进一步地，所述多孔粒子由如下方法制成：
第一步、将阳离子表面活性剂加入去离子水中，匀速搅拌直至完全溶解，之后滴加质量分数10％氨水溶液，控制滴加时间为5min，25-30℃水浴加热，以120-150r/min的转速搅拌30min，之后升温至35-40℃，加入正硅酸乙酯，以400-450r/min的转速搅拌10-12h，抽滤，制得混合物F，控制阳离子表面活性剂、去离子水、10％氨水溶液和正硅酸乙酯的重量比为1∶35-40∶1.2∶2；
第二步、将混合物F用去离子水洗涤过滤直至滤液为中性，在35-50℃下干燥4h，制得二氧化硅/模板复合材料，之后以5℃/min的速率升温至480-500℃，在此温度下焙烧4h，除去模板，制得所述多孔粒子。
第一步中加入阳离子表面活性剂后进行溶解，滴加10％氨水溶液调节pH，控制阳离子表面活性剂和10％氨水溶液的重量比为1∶1.2，使得溶液呈弱碱性，之后加入正硅酸乙酯在弱碱性条件下正硅酸乙酯发生水解，此时阳离子表面活性剂能够作为模板剂，形成一种二氧化硅/模板剂复合材料，之后将制得的复合材料在480-500℃下焙烧4h，能够增加制得的复合材料的孔道的有序性，最后除去复合材料中的模板剂，制得多孔粒子，该多孔粒子具有有序的孔道，因此自身具有较高的比表面积，具有优异的吸附性能。
进一步地，所述阳离子表面活性剂为CAPG-08143和CAPG-12143中的一种或两种按任意比例混合，有机土为有机土LH-OC，润湿反转剂为醇醚LH-OWA，第一乳化剂为聚酰胺LH-OPE，第二乳化剂为酰胺基胺LH-OSE，第一降滤失剂为有机褐煤LH-olignite，第二降滤失剂为氧化沥青LH-OFL。
本发明的有益效果：
(1)本发明油基钻井液用高温高密度泥浆体系，包括高稳定复合胶乳，该复合胶乳在制备过程中步骤S1中将硅溶胶进行改性，改性过程中羟基硅油能够分散在体系中形成液滴，之后吸附在二氧化硅表面形成包覆层，之后在超声和搅拌的作用下，羟基硅油的端羟基与硅溶胶中的二氧化硅上的羟基发生共聚缩合反应，进而接枝在二氧化硅表面，解决了二氧化硅自身易团聚导致其与聚合物无法稳定的技术问题；步骤S2中先将单体进行混合，之后将乳化剂OP-10、碳酸氢钠等进行溶解，再加入混合单体A和改性硅溶胶，进行预乳化，制得乳液B，之后加入过硫酸铵作为引发剂，控制温度在80℃，能够防止温度太高或太低导致分子的布朗运动过于剧烈，粒子之间易产生团聚，导致制备出的硅溶胶和聚合物复合胶乳不稳定；制备出的高稳定复合胶乳在泥浆体系形成后能够堵塞体系中的毛细孔，防止泥浆中盐类、碱类物质析出，提高泥浆体系的耐久性。
(2)本发明还制备出一种多孔粒子，该多孔粒子制备过程中第一步中加入阳离子表面活性剂后进行溶解，滴加10％氨水溶液调节pH，控制阳离子表面活性剂和10％氨水溶液的重量比为1∶1.2，使得溶液呈弱碱性，之后加入正硅酸乙酯在弱碱性条件下正硅酸乙酯发生水解，此时阳离子表面活性剂能够作为模板剂，形成一种二氧化硅/模板剂复合材料，之后将制得的复合材料在480-500℃下焙烧4h，能够增加制得的复合材料的孔道的有序性，最后除去复合材料中的模板剂，制得多孔粒子，该多孔粒子具有有序的孔道，因此自身具有较高的比表面积，具有优异的吸附性能，能够进一步保障该体系的稳定性能，而且该泥浆体系的泥浆密度可达2.6g/cm3以上，抗温可达260℃以上，同时具有乳化性能好、耐老化、无沉降、流变性好、失水低等优点。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
油基钻井液用高温高密度泥浆体系，包括如下重量份原料：35份高稳定复合胶乳，8份质量分数25％氯化钙溶液，8份氧化钙，140份3#白油，800份重晶石，8份有机土LH-OC，8份醇醚LH-OWA，6份聚酰胺LH-OPE，6份酰胺基胺LH-OSE，4份有机褐煤LH-olignite，4份氧化沥青LH-OFL，15份多孔粒子；
该高温高密度泥浆体系由如下方法制成：
第一步、分别将高稳定复合胶乳、3#白油、聚酰胺LH-OPE和酰胺基胺LH-OSE加入烧杯中，以450r/min的转速搅拌20min，之后加入氧化钙，继续搅拌20min，加入25％氯化钙溶液，以500r/min的转速搅拌20min，制得混合液D；
第二步、向混合液D中加入有机土LH-OC和多孔粒子，以260r/min的转速搅拌20min，之后加入有机褐煤LH-olignite和氧化沥青LH-OFL，继续搅拌20min，加入重晶石后继续搅拌20min，之后加入醇醚LH-OWA，以600r/min的转速搅拌1h，制得混合液E；
第三步、将制得的混合液E加入老化罐中，在180℃下恒温滚动72h，之后取出，在30℃下匀速搅拌20min，制得高温高密度泥浆体系。
高稳定复合胶乳由如下方法制成：
步骤S1、将硅溶胶加入锥形瓶中滴加十二烷基苯磺酸，45℃水浴加热并磁力搅拌15min，之后加入羟基硅油和KH560，超声并以180r/min的转速搅拌30min，之后降温至30℃，继续搅拌4h，制得改性硅溶胶；
步骤S2、将丙烯酸、苯乙烯和丙烯酸丁酯按照2∶1∶1的重量比混合均匀，制得混合单体A，将OP-10、碳酸氢钠和去离子水加入三口烧瓶中，以450r/min的转速进行搅拌，直至溶解，加入混合单体A和改性硅溶胶，继续搅拌2h，制得乳液B，控制混合单体A、OP-10、碳酸氢钠、去离子水和改性硅溶胶的重量比为40∶1∶0.5∶38-40∶20；
步骤S3、将一半乳液B和过硫酸铵加入四口烧瓶中，加入去离子水，在45℃下匀速搅拌30min，之后升温至80℃，磁力搅拌直至乳液中出现蓝光，制得乳液C，滴加另一半乳液B，控制滴加时间为3h，之后升温至85℃，在此温度下保温1h，之后降温至35℃，调节pH，直至pH＝8，制得高稳定复合胶乳，控制乳液B和过硫酸铵的重量比为10∶0.1。
多孔粒子由如下方法制成：
第一步、将阳离子表面活性剂加入去离子水中，匀速搅拌直至完全溶解，之后滴加质量分数10％氨水溶液，控制滴加时间为5min，25℃水浴加热，以120r/min的转速搅拌30min，之后升温至35℃，加入正硅酸乙酯，以400r/min的转速搅拌10-12h，抽滤，制得混合物F，控制阳离子表面活性剂、去离子水、10％氨水溶液和正硅酸乙酯的重量比为1∶35∶1.2∶2；
第二步、将混合物F用去离子水洗涤过滤直至滤液为中性，在35℃下干燥4h，制得二氧化硅/模板复合材料，之后以5℃/min的速率升温至500℃，在此温度下焙烧4h，除去模板，制得所述多孔粒子。
实施例2
油基钻井液用高温高密度泥浆体系，包括如下重量份原料：40份高稳定复合胶乳，8份质量分数25％氯化钙溶液，8份氧化钙，144份3#白油，810份重晶石，9份有机土LH-OC，9份醇醚LH-OWA，7份聚酰胺LH-OPE，7份酰胺基胺LH-OSE，4份有机褐煤LH-olignite，4份氧化沥青LH-OFL，16份多孔粒子；
该高温高密度泥浆体系由如下方法制成：
第一步、分别将高稳定复合胶乳、3#白油、聚酰胺LH-OPE和酰胺基胺LH-OSE加入烧杯中，以450r/min的转速搅拌20min，之后加入氧化钙，继续搅拌20min，加入25％氯化钙溶液，以500r/min的转速搅拌20min，制得混合液D；
第二步、向混合液D中加入有机土LH-OC和多孔粒子，以260r/min的转速搅拌20min，之后加入有机褐煤LH-olignite和氧化沥青LH-OFL，继续搅拌20min，加入重晶石后继续搅拌20min，之后加入醇醚LH-OWA，以600r/min的转速搅拌1h，制得混合液E；
第三步、将制得的混合液E加入老化罐中，在180℃下恒温滚动72h，之后取出，在30℃下匀速搅拌20min，制得高温高密度泥浆体系。
高稳定复合胶乳由如下方法制成：
步骤S1、将硅溶胶加入锥形瓶中滴加十二烷基苯磺酸，45℃水浴加热并磁力搅拌15min，之后加入羟基硅油和KH560，超声并以180r/min的转速搅拌30min，之后降温至30℃，继续搅拌4h，制得改性硅溶胶；
步骤S2、将丙烯酸、苯乙烯和丙烯酸丁酯按照2∶1∶1的重量比混合均匀，制得混合单体A，将OP-10、碳酸氢钠和去离子水加入三口烧瓶中，以450r/min的转速进行搅拌，直至溶解，加入混合单体A和改性硅溶胶，继续搅拌2h，制得乳液B，控制混合单体A、OP-10、碳酸氢钠、去离子水和改性硅溶胶的重量比为40∶1∶0.5∶38-40∶20；
步骤S3、将一半乳液B和过硫酸铵加入四口烧瓶中，加入去离子水，在45℃下匀速搅拌30min，之后升温至80℃，磁力搅拌直至乳液中出现蓝光，制得乳液C，滴加另一半乳液B，控制滴加时间为3h，之后升温至85℃，在此温度下保温1h，之后降温至35℃，调节pH，直至pH＝8，制得高稳定复合胶乳，控制乳液B和过硫酸铵的重量比为10∶0.1。
多孔粒子由如下方法制成：
第一步、将阳离子表面活性剂加入去离子水中，匀速搅拌直至完全溶解，之后滴加质量分数10％氨水溶液，控制滴加时间为5min，25℃水浴加热，以120r/min的转速搅拌30min，之后升温至35℃，加入正硅酸乙酯，以400r/min的转速搅拌10-12h，抽滤，制得混合物F，控制阳离子表面活性剂、去离子水、10％氨水溶液和正硅酸乙酯的重量比为1∶35∶1.2∶2；
第二步、将混合物F用去离子水洗涤过滤直至滤液为中性，在35℃下干燥4h，制得二氧化硅/模板复合材料，之后以5℃/min的速率升温至500℃，在此温度下焙烧4h，除去模板，制得所述多孔粒子。
实施例3
油基钻井液用高温高密度泥浆体系，包括如下重量份原料：45份高稳定复合胶乳，9份质量分数25％氯化钙溶液，9份氧化钙，148份3#白油，840份重晶石，10份有机土LH-OC，10份醇醚LH-OWA，8份聚酰胺LH-OPE，7份酰胺基胺LH-OSE，5份有机褐煤LH-olignite，4份氧化沥青LH-OFL，18份多孔粒子；
该高温高密度泥浆体系由如下方法制成：
第一步、分别将高稳定复合胶乳、3#白油、聚酰胺LH-OPE和酰胺基胺LH-OSE加入烧杯中，以450r/min的转速搅拌20min，之后加入氧化钙，继续搅拌20min，加入25％氯化钙溶液，以500r/min的转速搅拌20min，制得混合液D；
第二步、向混合液D中加入有机土LH-OC和多孔粒子，以260r/min的转速搅拌20min，之后加入有机褐煤LH-olignite和氧化沥青LH-OFL，继续搅拌20min，加入重晶石后继续搅拌20min，之后加入醇醚LH-OWA，以600r/min的转速搅拌1h，制得混合液E；
第三步、将制得的混合液E加入老化罐中，在180℃下恒温滚动72h，之后取出，在30℃下匀速搅拌20min，制得高温高密度泥浆体系。
高稳定复合胶乳由如下方法制成：
步骤S1、将硅溶胶加入锥形瓶中滴加十二烷基苯磺酸，45℃水浴加热并磁力搅拌15min，之后加入羟基硅油和KH560，超声并以180r/min的转速搅拌30min，之后降温至30℃，继续搅拌4h，制得改性硅溶胶；
步骤S2、将丙烯酸、苯乙烯和丙烯酸丁酯按照2∶1∶1的重量比混合均匀，制得混合单体A，将OP-10、碳酸氢钠和去离子水加入三口烧瓶中，以450r/min的转速进行搅拌，直至溶解，加入混合单体A和改性硅溶胶，继续搅拌2h，制得乳液B，控制混合单体A、OP-10、碳酸氢钠、去离子水和改性硅溶胶的重量比为40∶1∶0.5∶38-40∶20；
步骤S3、将一半乳液B和过硫酸铵加入四口烧瓶中，加入去离子水，在45℃下匀速搅拌30min，之后升温至80℃，磁力搅拌直至乳液中出现蓝光，制得乳液C，滴加另一半乳液B，控制滴加时间为3h，之后升温至85℃，在此温度下保温1h，之后降温至35℃，调节pH，直至pH＝8，制得高稳定复合胶乳，控制乳液B和过硫酸铵的重量比为10∶0.1。
多孔粒子由如下方法制成：
第一步、将阳离子表面活性剂加入去离子水中，匀速搅拌直至完全溶解，之后滴加质量分数10％氨水溶液，控制滴加时间为5min，25℃水浴加热，以120r/min的转速搅拌30min，之后升温至35℃，加入正硅酸乙酯，以400r/min的转速搅拌10-12h，抽滤，制得混合物F，控制阳离子表面活性剂、去离子水、10％氨水溶液和正硅酸乙酯的重量比为1∶35∶1.2∶2；
第二步、将混合物F用去离子水洗涤过滤直至滤液为中性，在35℃下干燥4h，制得二氧化硅/模板复合材料，之后以5℃/min的速率升温至500℃，在此温度下焙烧4h，除去模板，制得所述多孔粒子。
实施例4
油基钻井液用高温高密度泥浆体系，包括如下重量份原料：50份高稳定复合胶乳，10份质量分数25％氯化钙溶液，10份氧化钙，150份3#白油，850份重晶石，10份有机土LH-OC，10份醇醚LH-OWA，8份聚酰胺LH-OPE，8份酰胺基胺LH-OSE，5份有机褐煤LH-olignite，5份氧化沥青LH-OFL，20份多孔粒子；
该高温高密度泥浆体系由如下方法制成：
第一步、分别将高稳定复合胶乳、3#白油、聚酰胺LH-OPE和酰胺基胺LH-OSE加入烧杯中，以450r/min的转速搅拌20min，之后加入氧化钙，继续搅拌20min，加入25％氯化钙溶液，以500r/min的转速搅拌20min，制得混合液D；
第二步、向混合液D中加入有机土LH-OC和多孔粒子，以260r/min的转速搅拌20min，之后加入有机褐煤LH-olignite和氧化沥青LH-OFL，继续搅拌20min，加入重晶石后继续搅拌20min，之后加入醇醚LH-OWA，以600r/min的转速搅拌1h，制得混合液E；
第三步、将制得的混合液E加入老化罐中，在180℃下恒温滚动72h，之后取出，在30℃下匀速搅拌20min，制得高温高密度泥浆体系。
高稳定复合胶乳由如下方法制成：
步骤S1、将硅溶胶加入锥形瓶中滴加十二烷基苯磺酸，45℃水浴加热并磁力搅拌15min，之后加入羟基硅油和KH560，超声并以180r/min的转速搅拌30min，之后降温至30℃，继续搅拌4h，制得改性硅溶胶；
步骤S2、将丙烯酸、苯乙烯和丙烯酸丁酯按照2∶1∶1的重量比混合均匀，制得混合单体A，将OP-10、碳酸氢钠和去离子水加入三口烧瓶中，以450r/min的转速进行搅拌，直至溶解，加入混合单体A和改性硅溶胶，继续搅拌2h，制得乳液B，控制混合单体A、OP-10、碳酸氢钠、去离子水和改性硅溶胶的重量比为40∶1∶0.5∶38-40∶20；
步骤S3、将一半乳液B和过硫酸铵加入四口烧瓶中，加入去离子水，在45℃下匀速搅拌30min，之后升温至80℃，磁力搅拌直至乳液中出现蓝光，制得乳液C，滴加另一半乳液B，控制滴加时间为3h，之后升温至85℃，在此温度下保温1h，之后降温至35℃，调节pH，直至pH＝8，制得高稳定复合胶乳，控制乳液B和过硫酸铵的重量比为10∶0.1。
多孔粒子由如下方法制成：
第一步、将阳离子表面活性剂加入去离子水中，匀速搅拌直至完全溶解，之后滴加质量分数10％氨水溶液，控制滴加时间为5min，25℃水浴加热，以120r/min的转速搅拌30min，之后升温至35℃，加入正硅酸乙酯，以400r/min的转速搅拌10-12h，抽滤，制得混合物F，控制阳离子表面活性剂、去离子水、10％氨水溶液和正硅酸乙酯的重量比为1∶35∶1.2∶2；
第二步、将混合物F用去离子水洗涤过滤直至滤液为中性，在35℃下干燥4h，制得二氧化硅/模板复合材料，之后以5℃/min的速率升温至500℃，在此温度下焙烧4h，除去模板，制得所述多孔粒子。
对比例1
本对比例与实施例1相比，未加入复合胶乳，制备方法如下所示：
第一步、分别将3#白油、聚酰胺LH-OPE和酰胺基胺LH-OSE加入烧杯中，以450r/min的转速搅拌20min，之后加入氧化钙，继续搅拌20min，加入25％氯化钙溶液，以500r/min的转速搅拌20min，制得混合液D；
第二步、向混合液D中加入有机土LH-OC和多孔粒子，以260r/min的转速搅拌20min，之后加入有机褐煤LH-olignite和氧化沥青LH-OFL，继续搅拌20min，加入重晶石后继续搅拌20min，之后加入醇醚LH-OWA，以600r/min的转速搅拌1h，制得混合液E；
第三步、将制得的混合液E加入老化罐中，在180℃下恒温滚动72h，之后取出，在30℃下匀速搅拌20min，制得高温高密度泥浆体系。
对比例2
本对比例与实施例1相比，未加入多孔粒子，制备方法如下所示：
第一步、分别将高稳定复合胶乳、3#白油、聚酰胺LH-OPE和酰胺基胺LH-OSE加入烧杯中，以450r/min的转速搅拌20min，之后加入氧化钙，继续搅拌20min，加入25％氯化钙溶液，以500r/min的转速搅拌20min，制得混合液D；
第二步、向混合液D中加入有机土LH-OC和多孔粒子，以260r/min的转速搅拌20min，之后加入有机褐煤LH-olignite和氧化沥青LH-OFL，继续搅拌20min，加入重晶石后继续搅拌20min，之后加入醇醚LH-OWA，以600r/min的转速搅拌1h，制得混合液E；
第三步、将制得的混合液E加入老化罐中，在180℃下恒温滚动72h，之后取出，在30℃下匀速搅拌20min，制得高温高密度泥浆体系。
对比例3
本对比例为现有的一种高温高密度泥浆体系。
对实施例1-4和对比例1-3的密度、耐高温温度和失水性能进行检测，结果如下表所示；
Figure BDA0002606087540000131
Figure BDA0002606087540000141
从上表中能够看出实施例1-4的密度为2.63-2.80(g/cm3)，API失水量为17-24mL，耐高温为275-285℃，对比例1-3的密度为1.35-1.43(g/cm3)，API失水量为26-35mL，耐高温为275-285℃；所以本发明多孔粒子自身具有较高的比表面积，具有优异的吸附性能，能够进一步保障该体系的稳定性能，而且该泥浆体系的泥浆密度可达2.6g/cm3以上，抗温可达260℃以上，同时具有乳化性能好、耐老化、无沉降、流变性好、失水低等优点。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.油基钻井液用高温高密度泥浆体系，其特征在于，包括如下重量份原料：35-50份高稳定复合胶乳，8-10份质量分数25％氯化钙溶液，8-10份氧化钙，140-150份3#白油，800-850份重晶石，8-10份有机土，8-10份润湿反转剂，6-8份第一乳化剂，6-8份第二乳化剂，4-5份第一降滤失剂，4-5份第二降滤失剂，15-20份多孔粒子；
该高温高密度泥浆体系由如下方法制成：
第一步、分别将高稳定复合胶乳、3#白油、第一乳化剂和第二乳化剂加入烧杯中，以450-480r/min的转速搅拌20min，之后加入氧化钙，继续搅拌20min，加入25％氯化钙溶液，以500-550r/min的转速搅拌20min，制得混合液D；
第二步、向混合液D中加入有机土和多孔粒子，以260r/min的转速搅拌20min，之后加入第一降滤失剂和第二降滤失剂，继续搅拌20min，加入重晶石后继续搅拌20min，之后加入润湿反转剂，以600-650r/min的转速搅拌1h，制得混合液E；
第三步、将制得的混合液E加入老化罐中，在180-200℃下恒温滚动72h，之后取出，在30-35℃下匀速搅拌20min，制得高温高密度泥浆体系。
2.根据权利要求1所述的油基钻井液用高温高密度泥浆体系，其特征在于，所述重晶石的密度为4.35-4.38g/cm3。
3.根据权利要求1所述的油基钻井液用高温高密度泥浆体系，其特征在于，所述高稳定复合胶乳由如下方法制成：
步骤S1、将硅溶胶加入锥形瓶中滴加十二烷基苯磺酸，45-50℃水浴加热并磁力搅拌15-20min，之后加入羟基硅油和KH560，超声并以180r/min的转速搅拌30-45min，之后降温至30-35℃，继续搅拌4-5h，制得改性硅溶胶；
步骤S2、将丙烯酸、苯乙烯和丙烯酸丁酯按照2∶1∶1的重量比混合均匀，制得混合单体A，将OP-10、碳酸氢钠和去离子水加入三口烧瓶中，以450r/min的转速进行搅拌，直至溶解，加入混合单体A和改性硅溶胶，继续搅拌2h，制得乳液B，控制混合单体A、OP-10、碳酸氢钠、去离子水和改性硅溶胶的重量比为40∶1∶0.4-0.5∶38-40∶20；
步骤S3、将一半乳液B和过硫酸铵加入四口烧瓶中，加入去离子水，在45-55℃下匀速搅拌30min，之后升温至80℃，磁力搅拌直至乳液中出现蓝光，制得乳液C，滴加另一半乳液B，控制滴加时间为3h，之后升温至85℃，在此温度下保温1h，之后降温至35-40℃，调节pH，直至pH＝8，制得高稳定复合胶乳，控制乳液B和过硫酸铵的重量比为10∶0.1-0.2。
4.根据权利要求3所述的油基钻井液用高温高密度泥浆体系，其特征在于，步骤S1中控制硅溶胶、十二烷基苯磺酸、羟基硅油和KH560的重量比为10∶0.5-0.6∶0.5-0.8∶0.3。
5.根据权利要求1所述的油基钻井液用高温高密度泥浆体系，其特征在于，所述多孔粒子由如下方法制成：
第一步、将阳离子表面活性剂加入去离子水中，匀速搅拌直至完全溶解，之后滴加质量分数10％氨水溶液，控制滴加时间为5min，25-30℃水浴加热，以120-150r/min的转速搅拌30min，之后升温至35-40℃，加入正硅酸乙酯，以400-450r/min的转速搅拌10-12h，抽滤，制得混合物F，控制阳离子表面活性剂、去离子水、10％氨水溶液和正硅酸乙酯的重量比为1∶35-40∶1.2∶2；
第二步、将混合物F用去离子水洗涤过滤直至滤液为中性，在35-50℃下干燥4h，制得二氧化硅/模板复合材料，之后以5℃/min的速率升温至480-500℃，在此温度下焙烧4h，除去模板，制得所述多孔粒子。
6.根据权利要求5所述的油基钻井液用高温高密度泥浆体系，其特征在于，所述阳离子表面活性剂为CAPG-08143和CAPG-12143中的一种或两种按任意比例混合。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114015424A (zh) * 2021-12-06 2022-02-08 沙克(天津)石油技术服务有限公司 适用于高温高压井的试油泥浆
CN114276818A (zh) * 2021-11-26 2022-04-05 淮北矿业股份有限公司 一种用于采空区防止遗煤自燃发火泥浆材料及其制备方法

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101198650A (zh) * 2005-06-21 2008-06-11 阿克佐诺贝尔股份有限公司 将无机含氧粒状材料改性的方法、由此得到的产品及其应用
CN101559952A (zh) * 2009-05-13 2009-10-21 南京工业大学 一种纳米尺度介孔二氧化硅球的制备方法
CN105505337A (zh) * 2014-09-23 2016-04-20 中国石油化工股份有限公司 一种可变形油基钻井液用堵漏剂及其制备方法
CN105801783A (zh) * 2016-05-11 2016-07-27 中国石油大学(北京) 改性的二氧化硅纳米颗粒及其制备方法和适合页岩气井的钻井液
CN106198871A (zh) * 2016-07-07 2016-12-07 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 一种水基钻井液封堵性的评价方法
CN106833559A (zh) * 2016-12-30 2017-06-13 汪逸凡 一种钻井泥浆专用水基有机硅消泡剂的制备方法
US20180037796A1 (en) * 2015-03-04 2018-02-08 Halliburton Energy Services, Inc. Wellbore additives that include liquid-infiltrated porous silica
CN108531148A (zh) * 2018-05-17 2018-09-14 中国海洋石油集团有限公司 一种井眼强化屏蔽剂及其制备方法
CN109337659A (zh) * 2018-11-07 2019-02-15 北京石大胡杨石油科技发展有限公司 一种耐高温油基钻井液及其制备方法
CN109913187A (zh) * 2019-04-01 2019-06-21 安徽陆海石油助剂科技有限公司 一种钻井液用高温降滤失剂及其生产方法
CN110408370A (zh) * 2019-09-23 2019-11-05 山东得顺源石油科技有限公司 一种钻井液用改性纳米二氧化硅分散液的制备方法和应用
CN110903813A (zh) * 2019-11-14 2020-03-24 中石化石油工程技术服务有限公司 一种保持页岩强度稳定的高性能水基钻井液及其配制方法
CN111057527A (zh) * 2019-11-14 2020-04-24 中石化石油工程技术服务有限公司 一种高密度油基钻井液及其制备方法
CN111303356A (zh) * 2020-04-12 2020-06-19 西南石油大学 一种钻井液用非磺化抗温降滤失剂及其合成方法
CN111826133A (zh) * 2020-07-28 2020-10-27 安徽陆海石油助剂科技有限公司 油基钻井液用乳化剂

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101198650A (zh) * 2005-06-21 2008-06-11 阿克佐诺贝尔股份有限公司 将无机含氧粒状材料改性的方法、由此得到的产品及其应用
CN101559952A (zh) * 2009-05-13 2009-10-21 南京工业大学 一种纳米尺度介孔二氧化硅球的制备方法
CN105505337A (zh) * 2014-09-23 2016-04-20 中国石油化工股份有限公司 一种可变形油基钻井液用堵漏剂及其制备方法
US20180037796A1 (en) * 2015-03-04 2018-02-08 Halliburton Energy Services, Inc. Wellbore additives that include liquid-infiltrated porous silica
CN105801783A (zh) * 2016-05-11 2016-07-27 中国石油大学(北京) 改性的二氧化硅纳米颗粒及其制备方法和适合页岩气井的钻井液
CN106198871A (zh) * 2016-07-07 2016-12-07 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 一种水基钻井液封堵性的评价方法
CN106833559A (zh) * 2016-12-30 2017-06-13 汪逸凡 一种钻井泥浆专用水基有机硅消泡剂的制备方法
CN108531148A (zh) * 2018-05-17 2018-09-14 中国海洋石油集团有限公司 一种井眼强化屏蔽剂及其制备方法
CN109337659A (zh) * 2018-11-07 2019-02-15 北京石大胡杨石油科技发展有限公司 一种耐高温油基钻井液及其制备方法
CN109913187A (zh) * 2019-04-01 2019-06-21 安徽陆海石油助剂科技有限公司 一种钻井液用高温降滤失剂及其生产方法
CN110408370A (zh) * 2019-09-23 2019-11-05 山东得顺源石油科技有限公司 一种钻井液用改性纳米二氧化硅分散液的制备方法和应用
CN110903813A (zh) * 2019-11-14 2020-03-24 中石化石油工程技术服务有限公司 一种保持页岩强度稳定的高性能水基钻井液及其配制方法
CN111057527A (zh) * 2019-11-14 2020-04-24 中石化石油工程技术服务有限公司 一种高密度油基钻井液及其制备方法
CN111303356A (zh) * 2020-04-12 2020-06-19 西南石油大学 一种钻井液用非磺化抗温降滤失剂及其合成方法
CN111826133A (zh) * 2020-07-28 2020-10-27 安徽陆海石油助剂科技有限公司 油基钻井液用乳化剂

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YOU,LJ: "Otimizing the particle size distribution of drill-in fluids based on fractal characteristics of porous media and solid particles", 《JOURNAL OF PETROLEUM SCIENCE AND ENGINEERING》 *
徐琳等: "纳米封堵剂在钻井液中的应用进展研究", 《应用化工》 *
马志领等: "羟基硅油原位改性制备疏水性沉淀二氧化硅", 《无机盐工业》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114276818A (zh) * 2021-11-26 2022-04-05 淮北矿业股份有限公司 一种用于采空区防止遗煤自燃发火泥浆材料及其制备方法
CN114015424A (zh) * 2021-12-06 2022-02-08 沙克(天津)石油技术服务有限公司 适用于高温高压井的试油泥浆
CN114015424B (zh) * 2021-12-06 2023-03-31 沙克(天津)石油技术服务有限公司 适用于高温高压井的试油泥浆

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