CN1400277A

CN1400277A - 一种复合有机盐水乳化钻井液

Info

Publication number: CN1400277A
Application number: CN 02132830
Authority: CN
Inventors: 柳颖
Original assignee: INST OF ENGINEERING TECHNOLOGY LIAOHE PETROLEUM EXPLORATION BUREAU
Current assignee: INST OF ENGINEERING TECHNOLOGY LIAOHE PETROLEUM EXPLORATION BUREAU
Priority date: 2002-08-27
Filing date: 2002-08-27
Publication date: 2003-03-05

Abstract

本发明涉及一种用于石油钻井工程，特别是适用于特殊油藏水平井、侧钻水平井钻井的复合有机盐水乳化钻井液。此种钻井液以复合有机盐水为基液，油相为内相，添加适量钻井液添加剂与少量复合乳化剂配制而成，兼有油基钻井液的长处，且可避免对环境造成污染。其中足量的抑制性阳离子可以有效防止泥页岩的膨胀和分散，有机酸根可避免无机盐中Cl^－、SO₄ ⁼等对钻井液性能和稳定性的破坏及对钻具的腐蚀，节省其他处理剂，良好的润滑性能可有效提高钻速和防止压差卡钻。该钻井液比油基钻井液易于发现油气显示，且不影响测井作业。

Description

一种复合有机盐水乳化钻井液

技术领域：

本发明涉及一种用于石油钻井工程特别是适用于特殊油藏水平井和侧钻水平井钻井的乳化钻井液。

技术背景：

钻井液是在钻井过程中起到携带清除钻屑、冷却润滑钻头、平衡地层压力、保护井壁与油层等多种作用的工作流体，其性能直接影响钻井效率、井下安全和成本控制，是钻井工程技术的重要组成部分。钻井液可分为水基、油基、含气等三大类，在钻特殊井时通常采用油基钻井液，其缺点是会对环境造成污染，近年来现场尝试采用酯基或水包油钻井液取代油基钻井液，并获得较好的成效和进展。但是，由于水平井或侧钻水平井对钻井液润滑性能、携带岩屑能力、稳定井壁、油层保护等方面有更高的要求，目前使用的钻井液性能尚不能完全满足，使得钻井效率、质量受到严重影响。

本发明的目的在于提供一种可以全面满足在低渗透油层、松散易塌油层、水敏性泥页岩地层等条件复杂地层钻井要求的复合有机盐水乳化钻井液。

技术方案：

本发明提供的钻井液以复合有机盐水为基液，由水相作为外相油相作为内相，添加适量的钻井液添加剂和少量复合乳化剂配制而成，其体积配比为水相占60-80％，油相占20-40％，复合乳化剂用量占总体积重量的0.8-1.2％，即8-12kg/m³。其中，水相的基本组成是复合有机盐水，由乙酸盐、甲酸盐混配，其金属离子最好是二价的Zn⁺⁺、Mg⁺⁺，也可以是一价的Na⁺、K⁺等，如需要可加入占总盐量20％左右的无机盐；盐水浓度可为5-25％，最好为10-15％。油相的基本组成是柴油，在对环境要求严格的地区可以采用低毒矿物油白油。复合乳化剂采用具有抗盐能力的山梨糖醇类、聚醚类、季胺盐类复合乳化剂，基本组成由非离子型与阳离子型乳化剂复合，亦可采用非离子型、阳离子型与少量阴离子型乳化剂的三元复合。该钻井液在室温下的主要性能参数如下：密度0.95--1.07g/cm³；润滑系数0.06--0.105；API滤失量4--6ml/min；表观粘度30--40mpa.s；塑性粘度15--20mpa.s。

本发明提供的钻井液的制造方法步骤如下：

1、在自来水中加入需要的复合有机盐，高速搅拌使其溶解；

2、按比例加入柴油或矿物油。室内配制时，采用性能良好的剪切搅拌设备；钻井现场配制时，使用钻井循环系统进行剪切搅拌。搅拌同时加入定量的复合乳化剂，如气泡较多可加入适量消泡剂；

3、将充分乳人后呈乳白色的上述混合液在室温条件下放置数小时至无可分层时为止，即可制得以有机复合盐水为基液的乳化钻井液。

使用时，该钻井液可根据钻井工程和地层需要加入增粘剂、降失水剂、加重剂、屏蔽暂堵剂、专用润滑剂、发泡剂等各种改变、调整性能用添加剂。

本发明提供的复合有机盐水乳化钻井液兼有油基钻井液的长处，且可避免对环境造成污染，其中足量的抑制性阳离子可以有效防止泥页岩的膨胀和分散；有机酸根可避免无机盐中Cl^-、SO4^-等对钻井液性能和稳定性的破坏和对钻具的腐蚀，节省其他处理剂以降低成本；良好的润滑性能可以有效地提高钻速和防止压差卡钻。该钻井液比油基钻井液易于发现油气显示，且不影响测井作业。

该复合有机盐水乳化钻井液配制实施例如下：

实施例1：

在400毫升水中加入1克黄原胶，加入10克预胶化淀粉，高速搅拌30分钟；再加入45克甲酸钾和30克甲酸钠，继续高速搅拌20分钟；加入100毫升柴油、6克OT、1克IIY，再高速搅拌20分钟，形成稳定乳状液即可。

实施例2：

在350毫升水中加入1克黄原胶，加入7.5克预胶化淀粉，高速搅拌30分钟；再加入45克甲酸钾和30克甲酸钠，继续高速搅拌20分钟；加入150毫升白油、4.8克OT、1克SP-80、0.5克IIY，再高速搅拌20分钟，形成稳定乳状液即可。

实施例3：

在300毫升水中加入1克黄原胶，加入10克预胶化淀粉，高速搅拌30分钟；再加入60克甲酸钾和50克甲酸钠，继续高速搅拌20分钟；加入200毫升柴油、6克OT、1克IIY，再高速搅拌20分钟形成稳定乳状液即可。

Claims

1、一种复合有机盐水乳化钻井液，其特征在于，此种钻井液以复合有机盐水为基液，由水相作为外相，油相作为内相，添加复合乳化剂配制而成，其体积比为水相60-80％，油相20-40％；其中，水相的基本组成是复合有机盐水，由乙酸盐、甲酸盐混配，金属离子为Zn⁺⁺、Mg⁺⁺或Na⁺、K⁺，需要时可加入占总盐量20％左右的无机盐，盐水浓度可为5-25％；油相的基本组成是柴油或低毒矿物油；复合乳化剂由非离子型与阳离子型乳化剂复合，亦可采用非离子型、阳离子型与少量阴离子型乳化剂三元复合。

2、根据权利要求1所述的复合有机盐水乳化钻井液，其特征在于，该钻井液的制备方法及步骤如下：

(1)在自来水中加入需要的复合有机盐，高速搅拌使其溶解；

(2)按比例加入矿物油或柴油，室内配制时采用性能良好的剪切搅拌设备，钻井现场配制时使用钻井循环系统进行剪切搅拌；同时，加入定量的复合乳化剂，如气泡较多可加入适量消泡剂；

(3)将充分乳化后呈乳白色的上述混合液在室温下放置数小时至无可见分层时止，即可制得该钻井液。