CN116410709A - 一种具有平板流型特征的合成基钻井液及制备方法 - Google Patents
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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
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Abstract
一种具有平板流型特征的合成基钻井液及制备方法，钻井液包括以下组分：以质量分数计的61.3～85.9％的基础油和14.1～38.7％的水相；以及以基础油和水相的总质量计的3.3～4.7％的主乳化剂、2.2～2.8％的辅乳化剂、0～1.8％的润湿反转剂、0～0.2％的流型调节剂、2.4～4.7％的碱度调节剂、1.2～4.8％的有机土、3.3～10.7％的降滤失剂、0～0.6％的聚合物增粘剂、2.3～3.3％的流变稳定剂、0～9.8％的细目碳酸钙、以及加重材料。本发明的具有平板流型特征的合成基钻井液，适用环境敏感地区，4～65℃温度范围内保持恒定的钻井液流变性能，克服了极地和深水钻井过程中常规钻井液因其流变性在低温和高温条件下差异大而造成ECD值高、井漏和压力控制难等问题，满足极地和海洋深水油气藏钻井的工程需要。
Description
技术领域
本发明涉及石油钻井领域，特别是涉及一种具有平板流型特征的合成基钻井液及制备方法。
背景技术
钻井液是钻井中使用的工作流体，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。钻井液由分散介质、分散相和添加剂组成，按分散介质可分为水基钻井液、油基钻井液、气体型钻井流体等。
在石油开发和钻采过程中，油基钻井液因其具有强抑制性、保护油气层、润滑性能好、滤失量低等显著优点，已成为钻高难度的高温深井、大斜度定向井、水平井、各种复杂井段和储层保护的重要手段。但是传统的油基钻井液采用柴油或白油等矿物油作为基础油，成本较高、毒性大。深水钻井时温度变化明显，油基钻井液的流变性受温度的影响很大，特别是静切力、动切力和低剪切速率下的黏度难以控制，由此引发的井漏、当量循环密度(ECD)高，压力控制难等一系列问题正在成为深水钻井所面临的挑战。合成基钻井液以其性能优异、超低毒环保等特点已成为海上油气钻探的常用钻井液体系，但该钻井液的黏度、切力受温度的影响也较为明显，因而容易发生井漏，特别在钻井液长时间静置的情况下更为严重。对此国内外的文献都提出了“平板流型”的概念，并以4～65℃范围内的动切力和3转读数为依据认定钻井液属于具有“平板流型”的特征。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种具有平板流型特征的合成基钻井液及其制备方法，在4～65℃温度范围内保持恒定的钻井液流变性能，形成平板流型特征的钻井液体系，克服了极地和深水钻井过程中常规钻井液因其流变性在低温和高温条件下差异大而造成ECD值高、井漏和压力控制难等问题。
为了实现上述目的，本发明提供的技术方案是：
一种具有平板流型特征的合成基钻井液，包括以下组分：
以质量分数计的61.3～85.9％的基础油和14.1～38.7％的水相；
以及以基础油和水相的总质量计的3.3～4.7％的主乳化剂、2.2～2.8％的辅乳化剂、0～1.8％的润湿反转剂、0～0.2％的流型调节剂、2.4～4.7％的碱度调节剂、1.2～4.8％的有机土、3.3～10.7％的降滤失剂、0～0.6％的聚合物增粘剂、2.3～3.3％的流变稳定剂、0～9.8％的细目碳酸钙、以及加重材料，其中加重材料的量使合成基钻井液的密度为0.96～2.40g/cm3。
进一步地，基础油为碳原子数为10～21的正构烷烃、异构烷烃和环烷烃三类脱芳烃的合成制剂，水相为25wt％的氯化钙水溶液。
进一步地，主乳化剂为脂肪酸聚酰胺类乳化剂BZ-OPE，辅乳化剂为十八烷酸酰胺。
进一步地，润湿反转剂为酰胺基胺类润湿剂BZ-OWA，流型调节剂为聚酰胺类流型调节剂BZ-ORM。
进一步地，碱度调节剂为氧化钙，有机土为复合改性有机土。
进一步地，降滤失剂为三元丙烯橡胶和聚乙烯蜡接枝聚合物，聚合物增粘剂为苯乙烯/丁二烯共聚物。
进一步地，流变稳定剂为烷基丙烯酰胺类流变稳定剂，细目碳酸钙为325目轻质碳酸钙。
进一步地，加重材料为石灰石、重晶石和钛铁矿中的一种。
一种具有平板流型特征的合成基钻井液的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，称取组分原料基础油、水相、主乳化剂、辅乳化剂、润湿反转剂、流型调节剂、碱度调节剂、有机土、降滤失剂、聚合物增粘剂、流变稳定剂、细目碳酸钙，并取适量的加重材料；
步骤2，在配制装置中加入基础油并保持高速搅拌；
步骤3，在包含基础油的配制装置中，按照以下顺序依次添加：加入主乳化剂、辅乳化剂以及润湿反转剂并高速搅拌9～11min，加入流型调节剂并高速搅拌9～11min，加入水相并高速搅拌28～32min，加入碱度调节剂并高速搅拌18～22min，加入有机土并高速搅拌19～21min，加入降滤失剂并高速搅拌19～21min，加入流变稳定剂并高速搅拌19～21min，加入聚合物增粘剂并高速搅拌18～22min，加入细目碳酸钙并高速搅拌18～22min；
步骤4，根据配制钻井液的体积和密度，加入加重材料使配制钻井液的密度加重至0.96～2.40g/cm3，高速搅拌38～44min；
步骤5，将配制钻井液装罐。
进一步地，在步骤2、步骤3和步骤4中，高速搅拌的搅拌转速为11000r/min，在步骤5中，装罐后的钻井液在150℃条件下热滚16～17h。
本发明的有益效果为：
本发明的具有平板流型特征的合成基钻井液，是通过低芳烃含量或超低芳烃含量的基础油、降滤失剂、流型调节剂等各型处理剂构建的钻井液体系，适用环境敏感地区，4～65℃温度范围内保持恒定的钻井液流变性能，形成平板流型特征的合成基钻井液，克服了极地和深水钻井过程中常规钻井液因其流变性在低温和高温条件下差异大而造成ECD值高、井漏和压力控制难等问题，满足极地和海洋深水油气藏钻井的工程需要。
降滤失剂三元丙烯橡胶和聚乙烯蜡接枝聚合物及烷基丙烯酰胺类流变稳定剂都能与有机土相互作用，能够预防粘土的低温凝胶，同时防止凝胶强度随时间过快增长。烷基丙烯酰胺类流变稳定剂同时能够延缓有机土的高温失效。可以通过调节有机土加量，在不同流变性能需求区间实现“平板流型特征”，具有很强的悬浮携带能力和热稳定性。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供的一种具有平板流型特征的合成基钻井液，包括以下组分：以质量分数计的61.3～85.9％的基础油和14.1～38.7％的水相；以及以基础油和水相的总质量计的3.3～4.7％的主乳化剂、2.2～2.8％的辅乳化剂、0～1.8％的润湿反转剂、0～0.2％的流型调节剂、2.4～4.7％的碱度调节剂、1.2～4.8％的有机土、3.3～10.7％的降滤失剂、0～0.6％的聚合物增粘剂、2.3～3.3％的流变稳定剂、0～9.8％的细目碳酸钙、以及加重材料，其中加重材料的量使合成基钻井液的密度为0.96～2.40g/cm3。
基础油是合成基础油。合成基础油为碳原子数为10～21的正构烷烃、异构烷烃和环烷烃三类脱芳烃的合成制剂，其中芳烃含量＜0.5％，稠环芳烃含量＜0.001％。合成基础油均通过化学合成或精炼加工的方法制备而成，去除了芳香烃等有毒有害物质，具有环保、易生物降解、流动性好、无荧光、低凝固点等性质。合成基础油均为可购的市售产品。优选地，合成基础油可采用沙索公司生产的HF-1000或埃克森美孚公司生产的ESCAID 110。水相为25wt％的氯化钙水溶液。
主乳化剂能够显著降低油水两相界面张力，形成坚固的界面膜，具有较强的乳化能力，有利于悬浮液的稳定。主乳化剂优选为脂肪酸聚酰胺类乳化剂BZ-OPE，分子内具有多个羟基和羧基，具有特别优异的反相乳化性能和润滑性能，并且能够在60:40至95:5大范围油水比和150～220℃温度范围内长期使用，具有优异的乳化稳定性和高温稳定性，具有以下结构：R1-(CH2-CH2)n-C(OH)-(CH2)m-C(O)-OCH2-CH(O-C(O)-R2)-CH2O-C(O)-(CH2)m-CH(OH)R3，其中：R1、R3为C15～C21的烷基或单烯烃基，R2为氢或C12～C22的烷基、单烯烃基或双烯烃基，n为1～3的整数；m为1～4的整数，主乳化剂脂肪酸聚酰胺类乳化剂BZ-OPE的羟值为50～87mg KOH/g，酸值为5～50mg KOH/g。
主乳化剂脂肪酸聚酰胺类乳化剂BZ-OPE中的脂肪酸酯衍生自椰子、棉籽、蓖麻、油菜籽、大豆、棕榈、花生和松浆油中的一种或者任意两种或两种以上的以任意比混合的混合物。将上述植物油和空气在200-220℃、5-15Mpa下进行脂肪酸酯氧化聚合，部分脂肪酸酯链段聚合，部分易分解链段断裂，形成分子量在1000～5000Da范围内的氧化大豆油酯，作为本发明的合成基钻井液的主乳化剂。
辅乳化剂具有较强的乳化润湿能力，辅助稳定悬浮液。辅乳化剂为有机酸酰胺，通式为R1(CH2)n(CONH)m(CH2)nR2，其中R1、R2为C15～C21的烷烃或单烯烃，n值为1～3，m值为1～3。优选辅乳化剂为十八烷酸酰胺。
润湿反转剂为非离子型润湿剂，化学稳定性强。优选润湿反转剂为酰胺基胺类润湿剂BZ-OWA，其疏水链段衍生自脂肪酸，亲水链段为酰胺、伯胺基团的组合物，其中伯胺基团位于分子链的一端且具有较弱的阳离子特性，能够与油基钻井液中固体颗粒的表面有效吸附，对固体颗粒的悬浮性能具有较强的改进作用，对油基钻井液的乳化性、携岩性和流变性等体系性能具有重要的调节作用。酰胺基胺类润湿剂BZ-OWA可通过脂肪酸酰胺化的方法获得：将脂肪酸与多胺以0.5～2:1的当量比加入反应釜中；通N2充分驱氧后，对反应釜进行加热，搅拌，在150～230℃下，反应至酸值降低40～60％，胺值降低15～50％；除去反应釜内残余多胺，出料即得酰胺基胺类润湿剂BZ-OWA。其中脂肪酸选自椰子油、棉籽油、蓖麻油、油菜籽油、大豆油、棕榈油、花生油和妥尔油中的一种或任意两种或两种以上以任意比混合的混合物，多胺选自C2～C12的烷基多胺或多乙烯多胺或聚合度为1～10的聚醚多胺中的一种。
流型调节剂为聚酰胺类流型调节剂，优选为聚酰胺类流型调节剂BZ-ORM。聚酰胺类流型调节剂制备方法如下：以二聚脂肪酸中羧基与多元胺中胺基的摩尔比为1：0.2～1.2分别称取二聚体含量大于78wt％的二聚脂肪酸和多元胺；将物质置入连接有Dean-Stark接收器的反应容器中，在搅拌、120～160℃、通有氮气条件下反应1～3h，得到初成品；将初成品与溶剂按照质量比0.5～1.5：1混合均匀即得聚酰胺类流型调节剂。溶剂为二乙二醇单甲基醚、二乙二醇二甲基醚、二丙二醇单丁醚或二丙二醇单甲基醚，或者这四种物质中的任意一种与矿物油以任意比的混合物。聚酰胺类流型调节剂中的伯胺基、仲胺基和酰胺基等极性官能团在聚合物分子中均匀分布，这类活性官能团即可在有机土表面形成多点吸附，难以从有机土表面解吸附，增强了有机土在非极性环境中的相互作用，提高了胶凝性质，高温下不易解吸附，在井底高温依然能够保持一定的胶凝结构。
有机土为复合改性有机土，优选为蒙脱石的季铵化产物。复合改性有机土，包括钠基膨润土或钠化钙基膨润土、有机阳离子表面活性剂和非离子的烷氧基脂肪胺；其中，钠基膨润土或钠化钙基膨润土的阳离子交换容量为80～110毫克当量/100克；有机阳离子表面活性剂中的阳离子和烷氧基脂肪胺中的胺基总量为钠基膨润土或钠化钙基膨润土的阳离子交换容量的75％～125％。有机阳离子表面活性剂是含有至少一个C16～C18烷基的季铵盐。有机阳离子表面活性剂是二甲基双脂肪烷基季铵盐、苄基甲基双脂肪烷基季铵盐或甲基三脂肪烷基季铵盐，优选二甲基双十八烷基氯化铵。烷氧基脂肪胺为含有C16～C18脂肪烃基的脂肪胺聚氧乙烯醚；优选烷氧基脂肪胺为含有10～15个聚氧乙烯单元的十六胺聚氧乙烯醚、十八胺聚氧乙烯醚。复合改性有机土可通过湿法或干法制备，只需将阳离子表面活性剂和烷氧基脂肪胺全部或绝大部分包覆在钠基膨润土或钠化钙基膨润土的表面即可。复合改性有机土极易在矿物油中分散，能提高全矿物油基钻井液的在低剪切速率下的粘度。本发明的具有平板流型特征的合成基钻井液，可以通过调节有机土加量在不同流变性能需求区间实现“平板流型特征”，具有很强的悬浮携带能力和热稳定性。
降滤失剂为三元丙烯橡胶和聚乙烯蜡接枝聚合物，制备方法为：将一定量的三元丙烯在氮气保护下溶于正己烷/苯(60/40体积比)的混合溶剂中。然后，加入聚乙烯蜡单体及引发剂BPO(过氧化二苯甲酰)，进行接枝共聚合。反应结束后，将反应物缓慢倒入强烈搅拌的甲醇中，沉淀物经过滤，在真空干燥箱中干燥至恒量。
流变稳定剂为烷基丙烯酰胺类流变稳定剂，制备方法为：在惰性气氛下，烯类单体在二甲苯作为有机溶剂和过氧化苯甲酰为引发剂的条件下经共聚反应即得烷基丙烯酰胺类流变稳定剂，其中烯类单体为长碳链丙烯酰胺和苯乙烯类化合物中的至少一种。流变稳定剂优选为长碳链丙烯酰胺与4-甲基苯乙烯制备的烷基丙烯酰胺类流变稳定剂。
降滤失剂三元丙烯橡胶和聚乙烯蜡接枝聚合物、以及流变稳定剂烷基丙烯酰胺类流变稳定剂都可以与有机土相互作用，预防粘土的低温凝胶，同时防止凝胶强度随时间过快增长。烷基丙烯酰胺类流变稳定剂同时能够延缓有机土的高温失效。降滤失剂三元丙烯橡胶和聚乙烯蜡接枝聚合物、流变稳定剂烷基丙烯酰胺类流变稳定剂与有机土相互作用，使体系具有适中的“聚合物粘度”，保证钻井液在不同温度下的凝胶强度结构都能有效降低井底化学物质沉降，保证井眼清洁。
聚合物增粘剂为苯乙烯/丁二烯共聚物，购于中国石油化工股份有限公司巴陵分公司。
碱度调节剂为氧化钙，购于国药集团化学试剂有限公司。细目碳酸钙为325目轻质碳酸钙，购于保定市金石矿产品经销有限公司。
加重材料为石灰石、重晶石和钛铁矿中的一种，或任意两种以任意比混合的混合物。石灰石购于山东申兴钙业科技有限责任公司；钛铁矿购于Elkem Materials；重晶石购于勉县盛翔矿业有限责任公司。
一种具有平板流型特征的合成基钻井液的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，称取组分原料基础油、水相、主乳化剂、辅乳化剂、润湿反转剂、流型调节剂、碱度调节剂、有机土、降滤失剂、聚合物增粘剂、流变稳定剂、细目碳酸钙，并取适量的加重材料；
步骤2，在配制装置中加入基础油并保持高速搅拌；
步骤3，在包含基础油的配制装置中，按照以下顺序依次添加：加入主乳化剂、辅乳化剂以及润湿反转剂并高速搅拌9～11min，加入流型调节剂并高速搅拌9～11min，加入水相并高速搅拌28～32min，加入碱度调节剂并高速搅拌18～22min，加入有机土并高速搅拌19～21min，加入降滤失剂并高速搅拌19～21min，加入流变稳定剂并高速搅拌19～21min，加入聚合物增粘剂并高速搅拌18～22min，加入细目碳酸钙并高速搅拌18～22min；
步骤4，根据配制钻井液的体积和密度，加入加重材料使配制钻井液的密度加重至0.96～2.40g/cm3，高速搅拌38～44min。
步骤5，将配制钻井液装罐。
在步骤2、步骤3和步骤4中，高速搅拌的搅拌转速为11000r/min，在步骤5中，装罐后的钻井液在150℃条件下热滚16～17h。
实施例1
一种具有平板流型特征的合成基钻井液，包括以下组分：ESCAID 110：85.9Kg；25wt％氯化钙水溶液14.1Kg；脂肪酸聚酰胺类乳化剂BZ-OPE：3.6Kg；十八烷酸酰胺：2.4Kg；酰胺基胺类润湿剂BZ-OWA：1.2Kg；聚酰胺类流型调节剂BZ-ORM：0.2Kg；氧化钙：2.4Kg；复合改性有机土：4.8Kg；三元丙烯橡胶和聚乙烯蜡接枝聚合物：10.7Kg；烷基丙烯酰胺类流变稳定剂：3Kg；石灰石：14Kg。合成基钻井液的密度为0.96g/cm3。
首先，称取85.9Kg的ESCAID 110、14.1Kg的25wt％氯化钙水溶液、3.6Kg脂肪酸聚酰胺类乳化剂BZ-OPE、2.4Kg十八烷酸酰胺、1.2Kg酰胺基胺类润湿剂BZ-OWA、0.2Kg聚酰胺类流型调节剂BZ-ORM、2.4Kg氧化钙、4.8Kg复合改性有机土、10.7Kg三元丙烯橡胶和聚乙烯蜡接枝聚合物、3Kg烷基丙烯酰胺类流变稳定剂，并取适量的石灰石；
其次，在配制装置中加入ESCAID 110并保持高速搅拌，高速搅拌的搅拌速度为11000r/min；
其次，在包含ESCAID 110的配制装置中，按照以下顺序依次添加：加入脂肪酸聚酰胺类乳化剂BZ-OPE、十八烷酸酰胺以及酰胺基胺类润湿剂BZ-OWA并高速搅拌9min，加入聚酰胺类流型调节剂BZ-ORM并高速搅拌9min，加入25wt％氯化钙水溶液并高速搅拌28min，加入氧化钙并高速搅拌18min，加入复合改性有机土并高速搅拌19min，加入三元丙烯橡胶和聚乙烯蜡接枝聚合物并高速搅拌19min，加入烷基丙烯酰胺类流变稳定剂并高速搅拌19min，高速搅拌的搅拌速度为11000r/min；
其次，根据配制钻井液的体积和密度，加入14Kg的石灰石使配制钻井液的密度加重至0.96g/cm3，高速搅拌38min，高速搅拌的搅拌速度为11000r/min。
最后，将配制钻井液装罐。装罐后的钻井液在150℃条件下热滚16h。
实施例2
一种具有平板流型特征的合成基钻井液，包括以下组分：ESCAID 110：61.3Kg；25wt％氯化钙水溶液38.7Kg；脂肪酸聚酰胺类乳化剂BZ-OPE：3.3Kg；十八烷酸酰胺：2.2Kg；氧化钙：4.4Kg；复合改性有机土：1.3Kg；三元丙烯橡胶和聚乙烯蜡接枝聚合物：3.3Kg；烷基丙烯酰胺类流变稳定剂：3.3Kg；325目轻质碳酸钙：9.8Kg；钛铁矿：49Kg。合成基钻井液的密度为1.30g/cm3。
首先，称取61.3Kg的ESCAID 110、38.7Kg的25wt％氯化钙水溶液、3.3Kg脂肪酸聚酰胺类乳化剂BZ-OPE、2.2Kg十八烷酸酰胺、4.4Kg氧化钙、1.3Kg复合改性有机土、3.3Kg三元丙烯橡胶和聚乙烯蜡接枝聚合物、3.3Kg烷基丙烯酰胺类流变稳定剂、9.8Kg的325目轻质碳酸钙，并取适量的钛铁矿。
其次，在配制装置中加入ESCAID 110并保持高速搅拌，高速搅拌的搅拌速度为11000r/min；
其次，在包含ESCAID 110的配制装置中，按照以下顺序依次添加：加入脂肪酸聚酰胺类乳化剂BZ-OPE和十八烷酸酰胺并高速搅拌10min，加入25wt％氯化钙水溶液并高速搅拌29min，加入氧化钙并高速搅拌20min，加入复合改性有机土并高速搅拌20min，加入三元丙烯橡胶和聚乙烯蜡接枝聚合物并高速搅拌20min，加入烷基丙烯酰胺类流变稳定剂并高速搅拌20min，加入325目轻质碳酸钙并高速搅拌18min，高速搅拌的搅拌速度为11000r/min；
其次，根据配制钻井液的体积和密度，加入49Kg的钛铁矿使配制钻井液的密度加重至1.30g/cm3，高速搅拌41min，高速搅拌的搅拌速度为11000r/min。
最后，将配制钻井液装罐。装罐后的钻井液150℃条件下热滚16h。
实施例3
一种具有平板流型特征的合成基钻井液，包括以下组分：HF-1000：61.3Kg；25wt％氯化钙水溶液38.7Kg；脂肪酸聚酰胺类乳化剂BZ-OPE：3.3Kg；十八烷酸酰胺：2.2Kg；氧化钙：4.4Kg；复合改性有机土：1.2Kg；三元丙烯橡胶和聚乙烯蜡接枝聚合物：3.3Kg；烷基丙烯酰胺类流变稳定剂：3.3Kg；325目轻质碳酸钙：9.8Kg；钛铁矿：49Kg。合成基钻井液的密度为1.30g/cm3。
首先，称取61.3Kg的HF-1000、38.7Kg的25wt％氯化钙水溶液、3.3Kg脂肪酸聚酰胺类乳化剂BZ-OPE、2.2Kg十八烷酸酰胺、4.4Kg氧化钙、1.2Kg复合改性有机土、3.3Kg三元丙烯橡胶和聚乙烯蜡接枝聚合物、3.3Kg烷基丙烯酰胺类流变稳定剂、9.8Kg的325目轻质碳酸钙，并取适量的钛铁矿。
其次，在配制装置中加入HF-1000并保持高速搅拌，高速搅拌的搅拌速度为11000r/min；
其次，在包含HF-1000的配制装置中，按照以下顺序依次添加：加入脂肪酸聚酰胺类乳化剂BZ-OPE和十八烷酸酰胺并高速搅拌11min，加入25wt％氯化钙水溶液并高速搅拌31min，加入氧化钙并高速搅拌22min，加入复合改性有机土并高速搅拌21min，加入三元丙烯橡胶和聚乙烯蜡接枝聚合物并高速搅拌21min，加入烷基丙烯酰胺类流变稳定剂并高速搅拌21min，加入325目轻质碳酸钙并高速搅拌20min，高速搅拌的搅拌速度为11000r/min；
其次，根据配制钻井液的体积和密度，加入49Kg的钛铁矿使配制钻井液的密度加重至1.30g/cm3，高速搅拌43min。高速搅拌的搅拌速度为11000r/min。
最后，将配制钻井液装罐。装罐后的钻井液在150℃条件下热滚17h。
实施例4
一种具有平板流型特征的合成基钻井液，包括以下组分：ESCAID 110：79.3Kg；25wt％氯化钙水溶液20.7Kg；脂肪酸聚酰胺类乳化剂BZ-OPE：4.7Kg；十八烷酸酰胺：2.8Kg；酰胺基胺类润湿剂BZ-OWA：1.8Kg；聚酰胺类流型调节剂BZ-ORM：0.2Kg；氧化钙：4.7Kg；复合改性有机土：3.5Kg；三元丙烯橡胶和聚乙烯蜡接枝聚合物：3.5Kg；苯乙烯/丁二烯共聚物：0.6Kg；烷基丙烯酰胺类流变稳定剂：2.3Kg；325目轻质碳酸钙：7Kg；重晶石：420Kg。合成基钻井液的密度为2.40g/cm3。
首先，称取79.3Kg的ESCAID 110、20.7Kg的25wt％氯化钙水溶液、4.7Kg脂肪酸聚酰胺类乳化剂BZ-OPE、2.8Kg十八烷酸酰胺、1.8Kg酰胺基胺类润湿剂BZ-OWA、0.2Kg聚酰胺类流型调节剂BZ-ORM、4.7Kg氧化钙、3.5Kg复合改性有机土、3.5Kg三元丙烯橡胶和聚乙烯蜡接枝聚合物、0.6Kg苯乙烯/丁二烯共聚物、2.3Kg烷基丙烯酰胺类流变稳定剂、7Kg的325目轻质碳酸钙，并取适量的重晶石。
其次，在配制装置中加入ESCAID 110并保持高速搅拌，高速搅拌的搅拌速度为11000r/min；
其次，在包含ESCAID 110的配制装置中，按照以下顺序依次添加：加入脂肪酸聚酰胺类乳化剂BZ-OPE、十八烷酸酰胺以及酰胺基胺类润湿剂BZ-OWA并高速搅拌11min，加入聚酰胺类流型调节剂BZ-ORM并高速搅拌11min，加入25wt％氯化钙水溶液并高速搅拌32min，加入氧化钙并高速搅拌21min，加入复合改性有机土并高速搅拌20min，加入三元丙烯橡胶和聚乙烯蜡接枝聚合物并高速搅拌20min，加入烷基丙烯酰胺类流变稳定剂并高速搅拌20min，加入苯乙烯/丁二烯共聚物并高速搅拌22min，加入325目轻质碳酸钙并高速搅拌22min，高速搅拌的搅拌速度为11000r/min；
其次，根据配制钻井液的体积和密度，加入420Kg的重晶石使配制钻井液的密度加重至2.40g/cm3，高速搅拌44min，高速搅拌的搅拌速度为11000r/min。
最后，将配制钻井液装罐。装罐后的钻井液在150℃条件下热滚17h。
对实施例1至实施例4制备的具有平板流型特征的合成基钻井液进行不同温度下的性能测试，测试结果如表1所示。不同温度(4℃～65℃)下测试的RPM3(Ф3)、RPM6(Ф6)、初切力(Gel 10”)、终切力(Gel 10’)和动切力(YP)都在±1的范围(@4℃)里波动，具有很好的平板流型特征。
表1 性能测试结果
注：①老化条件为150℃×16h；
②高温高压滤失FLHTHP条件为150℃，压差为3.45MPa。
本发明的具有平板流型特征的合成基钻井液，是通过低芳烃含量或超低芳烃含量的基础油、降滤失剂、流型调节剂等各型处理剂构建的钻井液体系。在4℃～65℃之间的温度下测试具有很好的平板流型特征。合成基钻井液能够克服极地和深水钻井过程中常规钻井液因其流变性在低温和高温条件下差异大而造成的ECD值高、井漏和压力控制难等技术问题。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种具有平板流型特征的合成基钻井液，其特征在于，包括以下组分：
以质量分数计的61.3～85.9％的基础油和14.1～38.7％的水相；
以及以所述基础油和所述水相的总质量计的3.3～4.7％的主乳化剂、2.2～2.8％的辅乳化剂、0～1.8％的润湿反转剂、0～0.2％的流型调节剂、2.4～4.7％的碱度调节剂、1.2～4.8％的有机土、3.3～10.7％的降滤失剂、0～0.6％的聚合物增粘剂、2.3～3.3％的流变稳定剂、0～9.8％的细目碳酸钙、以及加重材料，其中所述加重材料的量使所述合成基钻井液的密度为0.96～2.40g/cm3。
2.根据权利要求1所述的具有平板流型特征的合成基钻井液，其特征在于，所述基础油为碳原子数为10～21的正构烷烃、异构烷烃和环烷烃三类脱芳烃的合成制剂，所述水相为25wt％的氯化钙水溶液。
3.根据权利要求1所述的具有平板流型特征的合成基钻井液，其特征在于，所述主乳化剂为脂肪酸聚酰胺类乳化剂BZ-OPE，所述辅乳化剂为十八烷酸酰胺。
4.根据权利要求1所述的具有平板流型特征的合成基钻井液，其特征在于，所述润湿反转剂为酰胺基胺类润湿剂BZ-OWA，所述流型调节剂为聚酰胺类流型调节剂BZ-ORM。
5.根据权利要求1所述的具有平板流型特征的合成基钻井液，其特征在于，所述碱度调节剂为氧化钙，所述有机土为复合改性有机土。
6.根据权利要求1所述的具有平板流型特征的合成基钻井液，其特征在于，所述降滤失剂为三元丙烯橡胶和聚乙烯蜡接枝聚合物，所述聚合物增粘剂为苯乙烯/丁二烯共聚物。
7.根据权利要求1所述的具有平板流型特征的合成基钻井液，其特征在于，所述流变稳定剂为烷基丙烯酰胺类流变稳定剂，所述细目碳酸钙为325目轻质碳酸钙。
8.根据权利要求1所述的具有平板流型特征的合成基钻井液，其特征在于，所述加重材料为石灰石、重晶石和钛铁矿中的一种。
9.一种具有平板流型特征的合成基钻井液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，称取组分原料基础油、水相、主乳化剂、辅乳化剂、润湿反转剂、流型调节剂、碱度调节剂、有机土、降滤失剂、聚合物增粘剂、流变稳定剂、细目碳酸钙，并取适量的加重材料；
步骤2，在配制装置中加入所述基础油并保持高速搅拌；
步骤3，在包含所述基础油的所述配制装置中，按照以下顺序依次添加：加入主乳化剂、辅乳化剂以及润湿反转剂并高速搅拌9～11min，加入流型调节剂并高速搅拌9～11min，加入水相并高速搅拌28～32min，加入碱度调节剂并高速搅拌18～22min，加入有机土并高速搅拌19～21min，加入降滤失剂并高速搅拌19～21min，加入流变稳定剂并高速搅拌19～21min，加入聚合物增粘剂并高速搅拌18～22min，加入细目碳酸钙并高速搅拌18～22min；
步骤4，根据配制钻井液的体积和密度，加入所述加重材料使所述配制钻井液的密度加重至0.96～2.40g/cm3，高速搅拌38～44min；
步骤5，将所述配制钻井液装罐。
10.根据权利要求9所述的具有平板流型特征的合成基钻井液的制备方法，其特征在于，在所述步骤2、步骤3和步骤4中，所述高速搅拌的搅拌转速为11000r/min，在所述步骤5中，装罐后的钻井液在150℃条件下热滚16～17h。
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Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1191558A (zh) * | 1995-07-24 | 1998-08-26 | 加利福尼亚友联石油公司 | 廉价无毒的合成钻井液 |
| CN102807848A (zh) * | 2012-07-19 | 2012-12-05 | 中国海洋石油总公司 | 一种煤制油深水恒流变合成基钻井液 |
| CN103146365A (zh) * | 2013-03-15 | 2013-06-12 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 高动塑比的全油基钻井液 |
| CN103351447A (zh) * | 2013-07-24 | 2013-10-16 | 中国海洋石油总公司 | 一种合成基钻井液用流变稳定剂及其制备方法 |
| CN103666414A (zh) * | 2013-12-12 | 2014-03-26 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 矿物油基钻井液用聚酰胺基胺流型调节剂及其制备方法 |
| CN103694968A (zh) * | 2013-12-23 | 2014-04-02 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 酰胺基胺油基钻井液润湿剂及其制备方法 |
| CN103820086A (zh) * | 2013-12-10 | 2014-05-28 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 一种复合改性有机土及含有该组分的全矿物油基钻井液 |
| CN108084976A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-05-29 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 一种疏松砂岩储层保护钻井液及其制备方法 |
| CN108276974A (zh) * | 2018-02-10 | 2018-07-13 | 长江大学 | 一种深水恒流变合成基钻井液 |
| CN112694872A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-04-23 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 一种液体降滤失剂及含有液体降滤失剂的油基/合成基钻井液 |
-
2021
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Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1191558A (zh) * | 1995-07-24 | 1998-08-26 | 加利福尼亚友联石油公司 | 廉价无毒的合成钻井液 |
| CN102807848A (zh) * | 2012-07-19 | 2012-12-05 | 中国海洋石油总公司 | 一种煤制油深水恒流变合成基钻井液 |
| CN103146365A (zh) * | 2013-03-15 | 2013-06-12 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 高动塑比的全油基钻井液 |
| CN103351447A (zh) * | 2013-07-24 | 2013-10-16 | 中国海洋石油总公司 | 一种合成基钻井液用流变稳定剂及其制备方法 |
| CN103820086A (zh) * | 2013-12-10 | 2014-05-28 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 一种复合改性有机土及含有该组分的全矿物油基钻井液 |
| CN103666414A (zh) * | 2013-12-12 | 2014-03-26 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 矿物油基钻井液用聚酰胺基胺流型调节剂及其制备方法 |
| CN103694968A (zh) * | 2013-12-23 | 2014-04-02 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 酰胺基胺油基钻井液润湿剂及其制备方法 |
| CN108084976A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-05-29 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 一种疏松砂岩储层保护钻井液及其制备方法 |
| CN108276974A (zh) * | 2018-02-10 | 2018-07-13 | 长江大学 | 一种深水恒流变合成基钻井液 |
| CN112694872A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-04-23 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 一种液体降滤失剂及含有液体降滤失剂的油基/合成基钻井液 |
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