CN117777963A - 一种抗油稳泡剂及其制备方法、一种高含油微泡沫流体及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种抗油稳泡剂及其制备方法、一种高含油微泡沫流体及其制备方法。本发明提供的抗油稳泡剂，包括乳化剂、黏弹性聚合物和改性淀粉。所述黏弹性聚合物为1＜弹性模量与黏性模量的比值＜10的有机聚合物；所述改性淀粉由淀粉在碱性条件下经醚化制得。该抗油稳泡剂添加到微泡沫流体中可大幅提高微泡沫流体抗油污染能力，变常规的油脂污染为油脂性能促进，提高微泡沫流体技术含油容量限的同时提高微泡沫流体稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及钻井工程低密度防漏堵漏技术领域，具体涉及一种抗油稳泡剂及其制备方法、一种高含油微泡沫流体及其制备方法，可大幅提高微泡沫流体抗油污染能力，可为严重出油低压漏失地层实施低密度钻进提供技术支撑。
背景技术
微泡沫流体是利用表面活性剂降低气/液表面张力，由多层液膜包裹气核形成独立球体，气泡群体以单个悬浮或部分相互连接的方式存在于体系中，进而形成微泡沫体系。作为一种低密度钻井液技术，可以降低钻井液密度，减小液柱与地层孔隙压力间的压差，降低漏失量，实现漏失地层低密度(<1.0g/cm3)随钻防漏堵漏钻进。主要应用于裂缝发育的灰岩地层，碎屑岩和古潜山碳酸岩、火成岩等地层。在胜利油田大斜度井、水平井、欠平衡压力钻井应用百余口井，该项技术成功地解决了胜利油田古潜山低压地层的严重漏失问题，获得了显著的经济效益和社会效益。
虽然该技术在实施欠平衡钻进中具有明显优势，但缺点也很明显，其中之一是抗原油污染能力差，对润滑剂敏感，若钻遇严重出油地层，或水平井钻井中大幅加入润滑剂，将导致微泡沫流体稳定性急剧变差，甚至完全消泡，从而导致密度升高，压漏地层，引发井下复杂事故。
中国专利CN 201410451339.3公布了一种抗高温微泡沫钻井液，由改性凹凸棒土10-15份、α-烯基磺酸钠4-6份、纳米二氧化钛0.5-2份、茶皂素1-3份、纳米二硫化钼0.2-0.5份、纳米二氧化锆0.4-0.7份、降滤失剂3-5份、泥页岩抑制剂1-2份、水100-130份组成。抗温可达130℃，半衰期为27.6min，在10％的煤油中，发泡体积从521mL下降到370mL，密度明显下降，且该体系半衰期较短，稳定性较差。
《钻井液与完井液》于2008年第25卷第六期介绍了一种抗高温海水微泡沫钻井液实验研究，该论文配制的微泡沫钻井液密度达到0.6～0.95g/cm3，引入了高温稳定剂LNW,它使海水微泡沫钻井液的抗温性达150℃,长期稳定性达7d。但加入5％原油后，密度从0.70上升到0.72，半衰期从5d下降到24h左右。密度变化不大，但微泡沫液膜稳定性急剧下降，给现场安全使用带来隐患。
中国专利CN201610753824.5提供了一种高润滑微泡沫钻井液及其制备方法。该高润滑微泡沫钻井液，由基浆、润滑剂和添加剂组成；所述的基浆，其原料按重量份数配比如下：膨润土8-12份、碱0.2-0.3、水100-140份；所述的添加剂，其原料按重量份数配比如下：增黏剂5-10份、氧化铝1-5份、聚季铵钠1-5份、磺酸盐10-15份、羧甲基纤维素2-6份、纳米氯化钛0.5-1份、降黏剂0.5-1份、十二烷基硫酸钠0.1-0.5份；所述的润滑剂为肪族琥珀酸，用量按重量份数计为5-10份。其润滑剂为肪族琥珀酸，包容量在10％，此时密度为0.53～0.62g/cm3，半衰期为16～17h，润滑系数为0.13。该专利提供的技术对润滑剂产品适应性较专一，不具备广谱性，同时半衰期较短，没有抗温性指标，且润滑系数较高，不合适深井高温环境，对定向井或水平井润滑性能要求较高的井也不适合应用，且膨润土含量极高，不利于油气层保护。
中国专利CN201310078767.1提供了一种高含油微泡沫钻井液，各组分含量按重量份为：水100；膨润土2.5～3；碳酸钠0.10～0.15；pH值调节剂0.10～0.15；抑制防塌剂(聚丙烯酰胺钾盐)0.20～0.25；降滤失剂(水解聚丙烯腈钠盐)0.4～0.5；防塌剂(磺化沥青)1.5～2.0；抗高温降滤失剂(磺化酚醛树脂)0.8～1.0；流型调节剂(XC)0.10～0.15；油(轻质原油)47～113；油水兼容型发泡剂DRfoam-Ⅱ3～4。其含油量为30.15％～50.4％，密度为0.322～0.399g/cm3，半衰期为4～8h。该专利显著提高了微泡沫对轻质原油的容量限，但同时导致微泡沫密度极低，半衰期较短，且对关键发泡剂要求较高——必须是油水兼容性的发泡剂，这会导致发泡剂优先在油水界面吸附，在气液界面的吸附量发幅度降低，从而急剧降低泡沫在油脂中的稳定性。另外所用的这种油水兼容性的发泡剂或油基发泡剂工业化程度低，不具备现场实施性。
中国专利CN201310012264.4提供了一种高油水比水包油可循环微泡沫钻井液组合物，包含发泡剂：0.5％～8wt％；油：55％～90wt％；膨润土：0.5％～8wt％；增黏剂：0.15～1wt％；降滤失剂：0.55％～8wt％；稀释剂：0.2％～3wt％；泥页岩抑制剂：0～8wt％；加重剂：根据加重密度为1.05g/cm3～2.2g/cm3加量；余量为水相；本钻井液组合物既能在水基钻井液中，又能在含有不同加量(0～80％)的油(煤油、柴油或轻质原油)条件下形成水包油可循环微泡沫钻井液，其具有良好的润滑性、低滤失量、防漏作用，更具有钻井过程中的不易燃和安全性的特点，还具有良好的抗温性。其中增黏剂为生物聚合物、丙烯酸-丙烯酰胺类共聚物、纤维素类天然高分子聚合物，降滤失剂为褐煤树脂类、酚醛树脂类、沥青类、丙烯酸类聚合物、改性淀粉类、改性纤维素类，稀释剂为两性离子类或木质素类聚合物，泥页岩抑制为氯化钠、氯化钾、季铵盐类。其含油量达到了80％，而密度最低为1.05g/cm3，最高可达2.2g/cm3，无任何泡沫特征指标——半衰期性能指标。该专利核心是加重条件下，将钻井液密度范围扩宽，其实质没有形成泡沫体系，而是防止钻井液被气侵后，形成稳定的钻井液体系，将气核以泡沫的形成包裹在体系内，防止钻井液性能变化过大导致复杂事故。
综上所述，目前的微泡沫钻井液中含有大量的膨润土、纤维素类聚合物，或者大量的重晶石，该类物质对油脂具有一定的吸附作用，但利用这些常规处理剂对油或润滑剂的容量限在5％～10％，被油脂类污染后微泡沫质量和稳定性下降，半衰期变短，密度升高。或者使用特殊的油水兼容性发泡剂提高水基微泡沫体系的含油量，虽然使得微泡沫钻井液对油脂容量达到30％～80％，但半衰较短，泡沫质量严重衰减，密度已高于清水密度，成为水包油钻井液，已不具备低密度钻井液功效。同时由于体系黏土固相含量极高，对油气层渗透率损害很大。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明提供一种抗油稳泡剂，添加到微泡沫流体中可大幅提高微泡沫流体抗油污染能力，变常规的油脂污染为油脂性能促进，提高微泡沫流体技术含油容量限的同时提高微泡沫流体稳定性。本发明还提供了一种抗油稳泡剂的制备方法、一种高含油微泡沫流体及其制备方法。
本发明第一方面提供了一种抗油稳泡剂，包括乳化剂、黏弹性聚合物和改性淀粉。
根据本发明的一些实施方式，所述黏弹性聚合物为1＜弹性模量G′与黏性模量G″的比值＜10的有机聚合物。
根据本发明的一些实施方式，所述改性淀粉由淀粉在碱性条件下经醚化制得。
根据本发明的一些实施方式，按重量份计，包括：
乳化剂0.5～2.0份，黏弹性聚合物0.1～0.3份，改性淀粉0.2～1.0份。
根据本发明的一些实施方式，乳化剂的份数为0.5、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0及其之间的任意值。
根据本发明的一些实施方式，黏弹性聚合物的份数为0.1、0.15、0.2、0.25、0.3及其之间的任意值。
根据本发明的一些实施方式，改性淀粉的份数为0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0及其之间的任意值。
根据本发明的一些实施方式，所述乳化剂选自非离子表面活性剂、多羟基表面活性剂中的一种或多种。
根据本发明的一些实施方式，所述非离子表面活性剂包括司盘类表面活性剂和/或吐温类表面活性剂。
根据本发明的一些实施方式，所述司盘类表面活性剂包括SP-20、SP-40、SP-60和SP-80中的一种或多种。
根据本发明的一些实施方式，所述吐温类表面活性剂包括TW-20、TW-40、TW-60和TW-85中的一种或多种。
根据本发明的一些实施方式，所述多羟基表面活性剂包括聚乙烯醇。
根据本发明的一些实施方式，所述多羟基表面活性剂包括聚乙烯醇BP05、聚乙烯醇1288、聚乙烯醇1488和聚乙烯醇1788中的一种或多种。
根据本发明的一些实施方式，所述黏弹性聚合物包括低分子量高温稳泡剂TFS、黄原胶XC和羟乙基纤维素HEC中的一种或多种。
根据本发明的一些实施方式，所述黏弹性聚合物的重均分子量为100万～300万。
根据本发明的一些实施方式，所述改性淀粉包括羧甲基淀粉CMS和抗高温淀粉CMS-K中的一种或多种。
本发明的第二方面提供了第一方面所述的抗油稳泡剂的制备方法，包括将乳化剂、黏弹性聚合物和改性淀粉混合的步骤。
本发明的第三方面提供了一种流体，包括发泡剂、油脂、水和第一方面所述的抗油稳泡剂或第二方面所述的制备方法制备得到的抗油稳泡剂。
根据本发明的一些实施方式，所述流体的密度为0.6～0.99g/cm3。
根据本发明的一些实施方式，所述流体的半衰期为1h以上。
根据本发明的一些实施方式，所述流体的半衰期为168h以上。
本发明中，半衰期是指将微泡沫流体静置，泡沫中排出液体的体积为泡沫未排液时全部液体体积的一半所需的时间，或者泡沫消减沉降的体积为泡沫未排液时全部液体体积的一半所需的时间。
根据本发明的一些实施方式，所述流体中油脂占流体总重量的5wt％以上。
根据本发明的一些实施方式，所述流体中油脂占流体总重量的60wt％以上。
根据本发明的一些实施方式，以重量份数计，所述流体包括水100～105份，油脂5～60份，乳化剂0.5～2.0份，黏弹性聚合物0.1～0.3份，改性淀粉0.2～1.0份，发泡剂0.3～0.8份。
根据本发明的一些实施方式，所述发泡剂包括阴离子形发泡剂和非离子型发泡剂中的一种或多种。
根据本发明的一些实施方式，所述阴离子型发泡剂包括十二烷基苯磺酸钠SDBS、十二烷基硫酸钠SDS和α-烯烃磺酸钠AOS中的一种或多种。
根据本发明的一些实施方式，所述非离子型发泡剂包括椰子油二乙醇酰胺、椰油酰胺丙基二甲基叔胺PKO和油酸酰胺丙基二甲基叔胺PKO-O中的一种或多种。
本发明的第四方面提供了第三方面所述的流体的制备方法，包括将乳化剂、黏弹性聚合物、改性淀粉、发泡剂、油脂和水混合。
根据本发明的一些实施方式，包括以下步骤：
S1：获得乳化剂的水溶液；
S2：将黏弹性聚合物、改性淀粉、发泡剂与所述乳化剂的水溶液混合，得到混合物；
S3：将所述混合物与油脂、任选的水接触进行乳化，得到所述流体。
根据本发明的一些实施方式，步骤S1的水溶液包括水95～105份和乳化剂0.5～2.0份。
根据本发明的一些实施方式，步骤S1获得乳化剂的水溶液的方法包括将水与乳化剂混合。
根据本发明的一些实施方式，步骤S1中混合的温度为80～100℃。
根据本发明的一些实施方式，步骤S1中混合的方法包括搅拌。
根据本发明的一些实施方式，搅拌时间为10～20min。
根据本发明的一些实施方式，步骤S2中混合的方法包括搅拌。
根据本发明的一些实施方式，所述搅拌的速度为800～1200rpm。
根据本发明的一些实施方式，所述搅拌的时间为2～3h。
根据本发明的一些实施方式，步骤S3中乳化使用的油脂为5～60份。
根据本发明的一些实施方式，步骤S3中乳化使用的油脂为50～60份。
根据本发明的一些实施方式，步骤S3中乳化使用的水为0～5份。
根据本发明的一些实施方式，步骤S3中乳化使用的水为1～5份。
根据本发明的一些实施方式，步骤S3中，所述乳化的方法包括：向所述混合物中加入油脂和任选的水。
根据本发明的一些实施方式，所述油脂分两次加入，即向所述混合物中加入油脂，加入水，再加入油脂。
根据本发明的一些实施方式，第一次加入油脂后搅拌20～30min，再加入水。
根据本发明的一些实施方式，第二次加入油脂后搅拌10～30min。
根据本发明的一些实施方式，第一次加入5～10份油脂，第二次加入0～50份油脂。
根据本发明的一些实施方式，第一次加入5～10份油脂，第二次加入45～50份油脂。
根据本发明的一些实施方式，所述油脂包括柴油、煤油、白油、合成基油和原油中的一种或多种。
本发明提供的抗油稳泡剂，包括乳化剂、黏弹性聚合物和改性淀粉。改性淀粉和黏弹性聚合物共同作用将体系中的自由水紧密束缚并吸附少量油膜。具体原理为：黏弹性聚合物通过临时性超分子网络结构提升微泡沫流体分子内聚力，从而增强液膜强度；改性淀粉在水中的溶胀提升流体黏度；改性淀粉的伸展链能够与黏弹性聚合物的网络结构形成穿插结构，从而进一步促进其对自由水的束缚作用；两者形成的结构在乳化剂的作用下与少量油脂形成高质量含油液膜。
本发明提供的微泡沫流体，当外界有大量的油脂侵入时，通过添加自由水，在高速剪切作用下，发明中的乳化剂对高含量的油脂进行乳化，而且在改性淀粉和黏弹性聚合物形成的网络结构作用下，其乳化作用进一步提高；稳定的微泡沫群体不受侵扰，微泡沫流体抗油能力提高到60％以上，其半衰期从25h提高到7d以上。
本发明提供的微泡沫流体，不需要特殊的油水兼容型或者油基发泡剂提高水基微泡沫流体抗油性能，变油脂污染为油脂性能促进，提高微泡沫流体技术含油容量限的同时，提高了微泡沫流体稳定性，延长了泡沫半衰期，增加了流体循环使用效率。使微泡沫流体不仅具备低密度和高抗油特性，同时具有媲美油基钻井液优良的抑制性、润滑性和油气层保护效果，不仅可应用于灰岩地层防漏穿漏，也适应于泥页岩地层井壁失稳地层安全钻进。
本发明提供的技术思路新颖，操作适应性强，可应用于增强水基微泡沫流体的含油容量，同时可反向应用于增强油基微泡沫流体对水污染的容量。
具体实施方式
为使本发明更加容易理解，下面将结合实施例来详细说明本发明，这些实施例仅起说明性作用，并不局限于本发明的应用范围。
本发明的测试方法如下：
(1)本发明中表观黏度AV的计算方法为：Φ600/2
(2)塑性黏度PV的计算方法为：Φ600-Φ300
(3)动切力YP的计算方法为：(Φ300-PV)/2。
其中，Φ600和Φ300分别代表黏度计在600rpm和300rpm转速下的读值。
弹性模量(G′)：G′代表黏弹性流体的弹性大小，意味着弹性能量的存储，以后可以恢复。采用美国生产的采用AR1500ex型旋转流变仪对聚合物水溶液进行振荡扫描，振荡频率为0.01～100Hz。
黏性模量(G″)：G〞为损耗模量，反映了黏弹流体的黏性大小，意味着初始流动所用能量是不可逆损耗。采用美国生产的采用AR1500ex型旋转流变仪对聚合物水溶液进行振荡扫描，振荡频率为0.01～100Hz。
在本发明中，聚乙烯醇1788购自上海影佳实业发展有限公司，重均分子量1700，醇解度85～89％；
聚乙烯醇1488购自上海影佳实业发展有限公司，重均分子量1400，醇解度85～89％；
聚乙烯醇1288购自上海影佳实业发展有限公司，重均分子量1200，醇解度85～89％；
聚乙烯醇BP05购自上海影佳实业发展有限公司，重均分子量为17600～26400；
黄原胶(G′/G″为2.66，分子量为241万)购自胜利油田胜大纤维素厂，生物聚合物黄原胶XC GB/T 5005；
低分子量高温稳泡剂TFS(G′/G″为4.18，分子量为126万)选自中国发明专利“一种低分子量高温稳泡剂及其制备方法”，申请号201911401646.X中实施例2制得的低分子量高温稳泡剂；
羟乙基纤维素HEC(G′/G″为1.50)购自山东省肥城雨田化工有限公司，重均分子量为250-450万；
羧甲基淀粉CMS购自山东得顺源石油科技有限公司，重均分子量为300-500万；
抗高温淀粉CMS-K购自郑州晶元泥浆材料有限公司；
十二烷基苯磺酸钠SDBS购自山东永旺化工有限公司，CAS号为25155-30-0；
十二烷基硫酸钠SDS购自山东国化化学有限公司，CAS号为151-21-3；
α-烯烃磺酸钠AOS购自α-烯烃磺酸钠购于中轻化工股份有限公司，CAS号为68439-57-6；
椰油酰胺丙基二甲基叔胺PKO购自济南宝利源化工有限公司，CAS号为68140-01-2；
柴油购自中国石化销售股份有限公司湖北荆州石油分公司，牌号为柴油0#、5#或10#；
白油购自中国石化集团资产经营管理有限公司荆门分公司，牌号为白油3#、5#、7#、10#或15#；
合成基油购自中国石化销售股份有限公司湖北荆州石油分公司，牌号为气制油合成基液GTL。
实施例1
本实施例提供了一种水基微泡沫流体，制备方法如下：
S1：取100份清水，加入0.5份聚乙烯醇1788，边搅拌边升温至90℃，保持搅拌20min至充分溶解，待冷却后得到乳化剂的水溶液；
S2：准确称取0.1份黄原胶XC、0.3份羧甲基淀粉CMS、0.2份十二烷基苯磺酸钠SDBS和0.1份十二烷基硫酸钠SDS，充分混匀后加入乳化剂的水溶液中，用低速强力搅拌器，800rpm速度下持续搅拌3h，得到混合物；
S3：在相同的搅拌速度下，向混合物中加入5份柴油，搅拌30min后加入1份清水，搅拌30min后再加入5份柴油，得到含油容量10％的微泡沫流体。
实施例2
本实施例提供了一种水基微泡沫流体，制备方法与实施例1相同，区别仅在于S3不同：
S3：在相同的搅拌速度下，向混合物中加入5份柴油，搅拌30min后加入1份清水，搅拌30min后再加入10份柴油，得到含油容量15％的微泡沫流体。
实施例3
本实施例提供了一种水基微泡沫流体，采用本发明实施例1的高含油容量的微泡沫流体制备方法，不同之处仅在于S3中不加入水和第二次油脂，具体制备方法如下：
S1：取100份清水，加入0.5份聚乙烯醇1788，边搅拌边升温至90℃，保持搅拌20min至充分溶解，待冷却后得到乳化剂的水溶液；
S2：准确称取0.1份黄原胶XC、0.3份CMS、0.2份十二烷基苯磺酸钠SDBS和0.1份十二烷基硫酸钠SDS，充分混匀后加入乳化剂的水溶液中，用低速强力搅拌器，800rpm速度下持续搅拌3h，得到混合物；
S3：在相同的搅拌速度下，向混合物中加入5份柴油，搅拌30min后得到含油容量5％的微泡沫流体。
实施例4
本实施例提供了一种水基微泡沫流体，采用本发明实施例1的高含油容量的微泡沫流体制备方法，不同之处仅在于S3中不加入水，具体制备方法如下：
S1：取100份清水，加入0.5份聚乙烯醇1788，边搅拌边升温至90℃，保持搅拌20min至充分溶解，待冷却后得到乳化剂的水溶液；
S2：准确称取0.1份黄原胶XC、0.3份羧甲基淀粉CMS、0.2份十二烷基苯磺酸钠SDBS和0.1份十二烷基硫酸钠SDS，充分混匀后加入乳化剂的水溶液中，用低速强力搅拌器，800rpm速度下持续搅拌3h，得到混合物；
S3：在相同的搅拌速度下，向混合物中加入5份柴油，搅拌30min后再加入5份柴油，继续搅拌30min，得到含油容量10％的微泡沫流体。
测试例1
(1)密度测试。采用YM-7型度量程为0.1-1.5g/cm3液体密度计，分别测试实施例1-实施例4制备的微泡沫流体的密度并记录，具体数据见表1。
(2)流变性能测试。采用ZNN-D6型六速旋转黏度计分别测试实施例1、实施例2、实施例3和实施例4的制备的微泡沫流体在Φ600和Φ300转速下的读值并记录，计算微泡沫流体表观黏度、塑性黏度和动切力，具体数据见表1，AV代表表观黏度，PV代表塑性黏度，YP代表动切力。
(3)半衰期测试。将实施例1-实施例4制备的微泡沫流体倒入250mL量筒中，测试由泡沫中排出液体的体积为泡沫未排液时全部液体体积的一半所需的时间，或者泡沫消减沉降的体积为泡沫未排液时全部液体体积的一半所需的时间，具体数据见表1。
(4)测试4：润滑性能测试。
采用美国OFI测试设备公司制造的EP极压润滑仪，分别测试实施例1、-实施例4制备的微泡沫流体在不同柴油加量下的极压润滑系数，试验步骤如下：
先对EP极压润滑仪进行预热，在300r/min下运转15min。再使用蒸馏水对仪器进行校正，60r/min及扭矩为150psi下运转5min，记录仪表的读数。最后，测试不同含油量试样的润滑系数，测试条件为60r/min，测试扭矩为150psi，测试时间为5min，5min后记录仪表读数，其中Kf代表极压润滑系数。
(5)测试5：抑制性测试。采用页岩回收率法测试微泡沫流体的抑制性。试验步骤如下：
①取6～10目的干燥岩样50g(准确至0.1g)，装入盛有350mL待测液的泥浆罐中，加盖旋紧；
②将泥浆罐放入设定好温度的滚子炉中，恒温滚动16h。
③滚动16h后，取出泥浆罐，冷至室温。将罐内的液体和岩样全部倾倒在40目分样筛上，在盛自来水的槽中湿式筛选1min。
④将40目筛余岩样放入105±3℃的恒温干燥箱中烘干4h。取出冷却，并在空气中静放24h，然后称量记为M1(准确至0.1g)。
⑤计算回收率R＝M1/50×100％。
岩芯选取清水回收率为35％～40％的深灰色泥岩岩屑，浸泡于实施例1～实施例4中，分别经过150℃/16h热滚后，测试页岩回收率，得到的数据见表1。
表1实施例1～实施例4微泡沫流体的各项参数及流变性测试数据
从表1可知，本发明初始密度在0.61g/cm3的的微泡沫流体，随着含油量达到15％时，其变化范围极小，密度稳定；微泡沫质量升高，半衰期变长，动塑比升高，悬浮稳定性进一步增加；而且润滑性能良好，对页岩具有较强的抑制性。
实施例5
本实施例提供了水基微泡沫流体，具体制备方法如下：
S1：取100份清水，加入0.5份聚乙烯醇1488，边搅拌边升温至90℃，保持搅拌20min至充分溶解，待冷却后得到乳化剂的水溶液；
S2：准确称取0.1份低分子量高温稳泡剂TFS、0.1份羟乙基纤维素HEC、0.5份羧甲基淀粉CMS、0.3份α-烯烃磺酸钠AOS和0.2份十二烷基硫酸钠SDS，充分混匀后加入乳化剂的水溶液中，用低速强力搅拌器，900rpm速度下持续搅拌3h，得到混合物；
S3：在相同的搅拌速度下，向混合物中加入5份柴油，搅拌30min后加入2份清水，搅拌30min后再加入10份白油，得到高含油容量的微泡沫流体。
实施例6
本实施例提供了水基微泡沫流体，制备方法与实施例5相同，区别仅在S3不同：
S3：在相同的搅拌速度下，向混合物中加入5份柴油，搅拌30min后加入2份清水，搅拌30min后再加入20份白油，得到高含油容量的微泡沫流体。
实施例7
本实施例提供了水基微泡沫流体，制备方法与实施例5相同，区别仅在S3中不加入水和第二次油脂，具体制备方法如下：
S1：取100份清水，加入0.5份聚乙烯醇1488，边搅拌边升温至90℃，保持搅拌20min至充分溶解，待冷却后得到乳化剂的水溶液；
S2：准确称取0.1份低分子量高温稳泡剂TFS、0.1份羟乙基纤维素HEC、0.5份羧甲基淀粉CMS、0.3份α-烯烃磺酸钠AOS和0.2份十二烷基硫酸钠SDS，充分混匀后加入乳化剂的水溶液中，用低速强力搅拌器，900rpm速度下持续搅拌3h，得到混合物；
S3：在相同的搅拌速度下，向混合物中加入5份柴油，搅拌30min后得到含油容量5％的微泡沫流体。
实施例8
本实施例提供了水基微泡沫流体，制备方法与实施例5相同，区别仅在于S3中不加入水，具体制备方法如下：
S1：取100份清水，加入0.5份聚乙烯醇1488，边搅拌边升温至90℃，保持搅拌20min至充分溶解，待冷却后得到乳化剂的水溶液；
S2：准确称取0.1份低分子量高温稳泡剂TFS、0.1份羟乙基纤维素HEC、0.5份羧甲基淀粉CMS、0.3份α-烯烃磺酸钠AOS和0.2份十二烷基硫酸钠SDS，充分混匀后加入乳化剂的水溶液中，用低速强力搅拌器，900rpm速度下持续搅拌3h，得到混合物；
S3：在相同的搅拌速度下，向混合物中加入5份柴油，搅拌30min后再加入5份白油，继续搅拌30min，得到含油容量10％微泡沫流体。
测试例2
采用测试例1所用的测试方法，对实施例5～实施例8制备得到的微泡沫流体进行密度、半衰期和流变性的测试，得到测试结果如表2所示。
表2实施例5～实施例8微泡沫流体质量及流变性测试数据
从表2可知，本发明初始密度在0.74g/cm3的微泡沫流体，随着含油量达到25％时，其变化范围极小，Δρ仅上升了0.02g/cm3，密度稳定；微泡沫质量升高，半衰期变长，动塑比升高，悬浮稳定性进一步增加；而且润滑性能良好，对页岩具有较强的抑制性。
实施例9
本实施例提供了水基微泡沫流体，具体制备方法如下：
S1：取100份清水，加入1份聚乙烯醇1288，边搅拌边升温至90℃，保持搅拌20min至充分溶解，待冷却后得到乳化剂的水溶液；
S2：准确称取0.1份低分子量高温稳泡剂TFS、0.1份黄原胶XC、0.8份抗高温淀粉CMS-K、0.3份α-烯烃磺酸钠AOS和0.2份十二烷基硫酸钠SDS，充分混匀后加入乳化剂的水溶液中，用低速强力搅拌器，1000rpm速度下持续搅拌3h，得到混合物；
S3：在相同的搅拌速度下，向混合物中加入5份白油，搅拌30min后加入3份清水，搅拌30min后再加入10份合成基油，得到高含油容量的微泡沫流体。
实施例10
本实施例提供了水基微泡沫流体，制备方法与实施例9相同，区别仅在于S3不同：
S3：在相同的搅拌速度下，向混合物中加入5份白油，搅拌30min后加入3份清水，搅拌30min后再加入20份合成基油，得到高含油容量的微泡沫流体。
实施例11
本实施例提供了水基微泡沫流体，制备方法与实施例9相同，区别仅在于S3不同：
S3：在相同的搅拌速度下，向混合物中加入5份白油，搅拌30min后加入4份清水，搅拌30min后再加入40份合成基油，得到高含油容量的微泡沫流体。
实施例12
本实施例提供了水基微泡沫流体，制备方法与实施例9相同，区别仅在于S3不同：
S3：在相同的搅拌速度下，向混合物中加入5份白油，搅拌30min后加入4份清水，搅拌30min后再加入50份合成基油，得到高含油容量的微泡沫流体。
实施例13
本实施例提供了水基微泡沫流体，制备方法与实施例9相同，区别仅在于S3中不加入水和第二次油脂，具体制备方法如下：
S1：取100份清水，加入1份聚乙烯醇1288，边搅拌边升温至90℃，保持搅拌20min至充分溶解，待冷却后得到乳化剂的水溶液；
S2：准确称取0.1份低分子量高温稳泡剂TFS、0.1份黄原胶XC、0.8份抗高温淀粉CMS-K、0.3份α-烯烃磺酸钠AOS和0.2份十二烷基硫酸钠SDS，充分混匀后加入乳化剂的水溶液中，用低速强力搅拌器，1000rpm速度下持续搅拌3h，得到混合物；
S3：在相同的搅拌速度下，向混合物中加入5份白油，搅拌30min后得到含油容量5％的微泡沫流体。
实施例14
本实施例提供了水基微泡沫流体，制备方法与实施例9相同，区别仅在于S3中不加入水，具体制备方法如下：
S1：取100份清水，加入1份聚乙烯醇1288，边搅拌边升温至90℃，保持搅拌20min至充分溶解，待冷却后得到乳化剂的水溶液；
S2：准确称取0.1份低分子量高温稳泡剂TFS、0.1份黄原胶XC、0.8份抗高温淀粉CMS-K、0.3份α-烯烃磺酸钠AOS和0.2份十二烷基硫酸钠SDS，充分混匀后加入乳化剂的水溶液中，用低速强力搅拌器1000rpm速度下持续搅拌3h，得到混合物；
S3：在相同的搅拌速度下，向混合物中加入5份白油，搅拌30min后再加入5份合成基油，继续搅拌30min得到含油容量10％微泡沫流体。
实施例15
本实施例提供了水基微泡沫流体，制备方法与实施例9相同，区别仅在于S3中不加入水，具体制备方法如下：
S1：取100份清水，加入1份聚乙烯醇1288，边搅拌边升温至90℃，保持搅拌20min至充分溶解，待冷却后得到乳化剂的水溶液；
S2：准确称取0.1份低分子量高温稳泡剂TFS、0.1份黄原胶XC、0.8份抗高温淀粉CMS-K、0.3份α-烯烃磺酸钠AOS和0.2份十二烷基硫酸钠SDS，充分混匀后加入乳化剂的水溶液中，用低速强力搅拌器1000rpm速度下持续搅拌3h，得到混合物；
S3：在相同的搅拌速度下，向混合物中加入5份白油，搅拌30min后再加入10份合成基油，继续搅拌30min得到含油容量15％微泡沫流体。
测试例3
采用测试例1所用的测试方法，对实施例9～实施例15制备得到的微泡沫流体进行密度、半衰期和流变性的测试，得到测试结果如表3所示。
表3实施例9～实施例15微泡沫流体的各项参数及流变性测试数据
从表3可知，本发明初始密度在0.82g/cm3的微泡沫流体含油量达到55％时，密度稳定，微泡沫质量升高，半衰期变长，动塑比升高，悬浮稳定性进一步增加；而且润滑性能良好，对页岩具有较强的抑制性。
实施例16
本实施例提供了水基微泡沫流体，具体制备方法如下：
S1：取100份清水，加入2份聚乙烯醇BP05，边搅拌边升温至90℃，保持搅拌20min至充分溶解，待冷却后得到乳化剂的水溶液；
S2：准确称取0.3份低分子量高温稳泡剂TFS、0.5份羧甲基淀粉CMS、0.3份抗高温淀粉CMS-K、0.5份α-烯烃磺酸钠AOS和0.3份椰油酰胺丙基二甲基叔胺PKO，充分混匀后加入乳化剂的水溶液中，用低速强力搅拌器，1000rpm速度下持续搅拌3h，得到混合物；
S3：在相同的搅拌速度下，向混合物中加入10份原油，搅拌30min后加入5份清水，搅拌30min后再加入20份合成基油，得到高含油容量的微泡沫流体。
实施例17
本实施例提供了水基微泡沫流体，制备方法与实施例16相同，区别仅在于S3不同：
S3：在相同的搅拌速度下，向混合物中加入10份原油，搅拌30min后加入5份清水，搅拌30min后再加入30份合成基油，得到高含油容量的微泡沫流体。
实施例18
本实施例提供了水基微泡沫流体，制备方法与实施例16相同，区别仅在于S3不同：
S3：在相同的搅拌速度下，向混合物中加入10份原油，搅拌30min后加入5份清水，搅拌30min后再加入50份合成基油，得到高含油容量的微泡沫流体。
实施例19
本实施例提供了水基微泡沫流体，制备方法与实施例16相同，区别仅在于S3中不加入水和第二次油脂，具体制备方法如下：
S1：取100份清水，加入2份聚乙烯醇BP05，边搅拌边升温至90℃，保持搅拌20min至充分溶解，待冷却后得到乳化剂的水溶液；
S2：准确称取0.3份低分子量高温稳泡剂TFS、0.5份羧甲基淀粉CMS、0.3份抗高温淀粉CMS-K、0.5份α-烯烃磺酸钠AOS和0.3份椰油酰胺丙基二甲基叔胺PKO，充分混匀后加入乳化剂的水溶液中，用低速强力搅拌器，1000rpm速度下持续搅拌3h，得到混合物；
S3：在相同的搅拌速度下，向混合物中加入10份原油，搅拌30min后得到含油容量为10％微泡沫流体。
实施例20
本实施例提供了水基微泡沫流体，制备方法与实施例16相同，区别仅在于S3中不加入水，具体制备方法如下：
S1：取100份清水，加入2份聚乙烯醇BP05，边搅拌边升温至90℃，保持搅拌20min至充分溶解，待冷却后得到乳化剂的水溶液；
S2：准确称取0.3份低分子量高温稳泡剂TFS、0.5份羧甲基淀粉CMS、0.3份抗高温淀粉CMS-K、0.5份α-烯烃磺酸钠AOS和0.3份椰油酰胺丙基二甲基叔胺PKO，充分混匀后加入乳化剂的水溶液中，用低速强力搅拌器，1000rpm速度下持续搅拌3h，得到混合物；
S3：在相同的搅拌速度下，向混合物中加入10份原油，搅拌30min后再加入5份合成基油，继续搅拌30min得到含油容量15％微泡沫流体。
对比例1
本对比例提供了水基微泡沫流体，不加入乳化剂、S3中不加入水和第二次油脂，具体制备方法如下：
S1：准确称取0.3份低分子量高温稳泡剂TFS、0.5份羧甲基淀粉CMS、0.5份抗高温淀粉CMS-K、0.3份α-烯烃磺酸钠AOS和0.2份椰油酰胺丙基二甲基叔胺PKO，充分混匀后加入100份清水中，用低速强力搅拌器，1000rpm速度下持续搅拌3h，得到乳化剂的水溶液；
S2：在相同的搅拌速度下，向乳化剂的水溶液中加入5份原油，搅拌30min后得到含油容量5％微泡沫流体。
对比例2
本对比例提供了水基微泡沫流体，不加入黏弹性聚合物、余量清水和油脂，具体制备方法如下：
S1：取100份清水，加入2份聚乙烯醇BP05，边搅拌边升温至90℃，保持搅拌20min至充分溶解，待冷却后得到乳化剂的水溶液；
S2：准确称取0.5份羧甲基淀粉CMS、0.5份抗高温淀粉CMS-K、0.3份α-烯烃磺酸钠AOS和0.2份椰油酰胺丙基二甲基叔胺PKO，充分混匀后加入乳化剂的水溶液中，用低速强力搅拌器，800rpm速度下持续搅拌3h，得到混合物；
S3：在相同的搅拌速度下，向混合物中加入5份原油，搅拌30min后得到含油容量5％微泡沫流体。
对比例3
本对比例提供了水基微泡沫流体，不加入改性淀粉、S3中不加入水和第二次油脂，具体制备方法如下：
S1：取100份清水，加入2份聚乙烯醇BP05，边搅拌边升温至90℃，保持搅拌20min至充分溶解，待冷却后得到乳化剂的水溶液；
S2：准确称取0.3份低分子量高温稳泡剂TFS、0.3份α-烯烃磺酸钠AOS和0.2份椰油酰胺丙基二甲基叔胺PKO，充分混匀后加入乳化剂的水溶液中，用低速强力搅拌器，1000rpm速度下持续搅拌3h，得到混合物；
S3：在相同的搅拌速度下，向混合物中加入5份原油，搅拌30min后得到含油容量5％微泡沫流体。
测试例4
采用测试例1所用的测试方法，对实施例16～实施例20和对比例1～对比例3制备得到的微泡沫流体进行密度、半衰期和流变性的测试，得到测试结果如表4所示。
表4实施例16～实施例20及对比例的微泡沫流体的各项参数及流变性测试数据
其中，实施例20的流体密度高于水，泡沫含量极低甚或完全无泡，已经失去低密度低压欠平衡钻进的功能，因此没有测试半衰期数据。
从表4可知，本发明初始密度在0.92g/cm3的微泡沫流体，随着含油量达到60％时，其变化范围极小，Δρ甚至只下降了0.03g/cm3，密度稳定；微泡沫质量升高，半衰期变长，动塑比升高，悬浮稳定性进一步增加；而且润滑性能良好，对页岩具有较强的抑制性。
综上所述，本发明在微泡沫流体中加入抗油稳定剂，制备得到的微泡沫流体抗油能力大幅提高，半衰期延长，稳定性好，具有低密度和高抗油性的优点。
以上所述的仅是本发明的优选实例。应当指出对于本领域的普通技术人员来说，在本发明所提供的技术启示下，作为本领域的公知常识，还可以做出其它等同变型和改进，也应视为本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种抗油稳泡剂，其特征在于，包括乳化剂、黏弹性聚合物和改性淀粉；
所述黏弹性聚合物为1＜弹性模量与黏性模量的比值＜10的有机聚合物；
所述改性淀粉由淀粉在碱性条件下经醚化制得。
2.根据权利要求1所述的抗油稳泡剂，其特征在于，按重量份计，包括：
乳化剂0.5～2.0份，黏弹性聚合物0.1～0.3份，改性淀粉0.2～1.0份。
3.根据权利要求1或2所述的抗油稳泡剂，其特征在于，所述乳化剂选自非离子表面活性剂、多羟基表面活性剂中的一种或多种；
优选地，所述非离子表面活性剂选自司盘类表面活性剂和/或吐温类表面活性剂；
优选地，所述多羟基表面活性剂包括聚乙烯醇。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的抗油稳泡剂，其特征在于，所述黏弹性聚合物选自低分子量高温稳泡剂、黄原胶和羟乙基纤维素中的一种或多种；
和/或，所述改性淀粉选自羧甲基淀粉CMS和抗高温淀粉CMS-K中的一种或多种；
优选地，所述黏弹性聚合物的重均分子量为100万～300万。
5.权利要求1-4中任一项所述的抗油稳泡剂的制备方法，其特征在于，包括将乳化剂、黏弹性聚合物和改性淀粉混合的步骤。
6.一种流体，其特征在于，包括发泡剂、油脂、水和抗油稳泡剂，所述抗油稳泡剂为权利要求1-4中任一项所述的抗油稳泡剂或权利要求5制备得到的抗油稳泡剂。
7.根据权利要求6所述的流体，其特征在于，所述流体的密度为0.6～0.99g/cm3；
和/或，所述流体的半衰期为1h以上，优选为168h以上；
和/或，所述流体中油脂占流体总重量的5wt％以上，优选为60wt％以上；
优选地，以重量份数计，所述流体包括水100～105份，油脂5～60份，乳化剂0.5～2.0份，黏弹性聚合物0.1～0.3份，改性淀粉0.2～1.0份，发泡剂0.3～0.8份。
8.根据权利要求6或7所述的流体，其特征在于，所述发泡剂选自阴离子型发泡剂和非离子型发泡剂中的一种或多种；
优选地，所述阴离子型发泡剂选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠和α-烯烃磺酸钠中的一种或多种；
优选地，所述非离子型发泡剂选自椰子油二乙醇酰胺、椰油酰胺丙基二甲基叔胺和油酸酰胺丙基二甲基叔胺中的一种或多种。
9.权利要求6-8中任一项所述的流体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括将乳化剂、黏弹性聚合物、改性淀粉、发泡剂、油脂和水混合的步骤。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：获得乳化剂的水溶液；
S2：将黏弹性聚合物、改性淀粉、发泡剂与所述乳化剂的水溶液混合，得到混合物；
S3：将所述混合物与油脂、任选的水混合进行乳化，得到所述流体；
优选地，步骤S1的水溶液包括水95～105重量份和乳化剂0.5～2.0重量份；
优选地，步骤S1获得乳化剂的水溶液的方法包括将水与乳化剂混合的步骤，混合的温度优选为80～100℃；
优选地，步骤S3中混合物为1～4重量份；油脂为5～60重量份，更优选为50～60重量份；水为0～5重量份，更优选为1～5重量份。
11.根据权利要求9或10所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述乳化的方法是向所述混合物中加入油脂和任选的水；
优选地，所述油脂分成油酯I和油酯II，经两次加入混合物中；
更优选地，先向所述混合物中加入油脂I，再加入水，再加入油脂II；
优选地，油脂I为5～10重量份，油脂II为0～50重量份；
更优选地，油脂I为5～10重量份，油脂II为45～50重量份。
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