[發明專利]一種復合有機鹽水乳化鉆井液

無效

• 申請號: 02132830.7
• 申請日: 2002-08-27
• 公開（公告）號: CN1400277A
• 公開（公告）日: 2003-03-05
• 發明（設計）人: 柳穎
• 申請（專利權）人: 遼河石油勘探局工程技術研究院
• 主分類號: C09K7/02
• 分類號: C09K7/02
• 代理公司: 盤錦遼河專利代理有限公司
• 代理人: 吳士華

技術領域：

本發明涉及一種用于石油鉆井工程特別是適用于特殊油藏水平井和側鉆水平井鉆井的乳化鉆井液。

技術背景：

鉆井液是在鉆井過程中起到攜帶清除鉆屑、冷卻潤滑鉆頭、平衡地層壓力、保護井壁與油層等多種作用的工作流體，其性能直接影響鉆井效率、井下安全和成本控制，是鉆井工程技術的重要組成部分。鉆井液可分為水基、油基、含氣等三大類，在鉆特殊井時通常采用油基鉆井液，其缺點是會對環境造成污染，近年來現場嘗試采用酯基或水包油鉆井液取代油基鉆井液，并獲得較好的成效和進展。但是，由于水平井或側鉆水平井對鉆井液潤滑性能、攜帶巖屑能力、穩定井壁、油層保護等方面有更高的要求，目前使用的鉆井液性能尚不能完全滿足，使得鉆井效率、質量受到嚴重影響。

本發明的目的在于提供一種可以全面滿足在低滲透油層、松散易塌油層、水敏性泥頁巖地層等條件復雜地層鉆井要求的復合有機鹽水乳化鉆井液。

技術方案：??

本發明提供的鉆井液以復合有機鹽水為基液，由水相作為外相油相作為內相，添加適量的鉆井液添加劑和少量復合乳化劑配制而成，其體積配比為水相占60-80％，油相占20-40％，復合乳化劑用量占總體積重量的0.8-1.2％，即8-12kg/m³。其中，水相的基本組成是復合有機鹽水，由乙酸鹽、甲酸鹽混配，其金屬離子最好是二價的Zn⁺⁺、Mg⁺⁺，也可以是一價的Na⁺、K⁺等，如需要可加入占總鹽量20％左右的無機鹽；鹽水濃度可為5-25％，最好為10-15％。油相的基本組成是柴油，在對環境要求嚴格的地區可以采用低毒礦物油白油。復合乳化劑采用具有抗鹽能力的山梨糖醇類、聚醚類、季胺鹽類復合乳化劑，基本組成由非離子型與陽離子型乳化劑復合，亦可采用非離子型、陽離子型與少量陰離子型乳化劑的三元復合。該鉆井液在室溫下的主要性能參數如下：密度0.95--1.07g/cm³；潤滑系數0.06--0.105；API濾失量4--6ml/min；表觀粘度30--40mpa.s；塑性粘度15--20mpa.s。

本發明提供的鉆井液的制造方法步驟如下：

1、在自來水中加入需要的復合有機鹽，高速攪拌使其溶解；

2、按比例加入柴油或礦物油。室內配制時，采用性能良好的剪切攪拌設備；鉆井現場配制時，使用鉆井循環系統進行剪切攪拌。攪拌同時加入定量的復合乳化劑，如氣泡較多可加入適量消泡劑；

3、將充分乳人后呈乳白色的上述混合液在室溫條件下放置數小時至無可分層時為止，即可制得以有機復合鹽水為基液的乳化鉆井液。

使用時，該鉆井液可根據鉆井工程和地層需要加入增粘劑、降失水劑、加重劑、屏蔽暫堵劑、專用潤滑劑、發泡劑等各種改變、調整性能用添加劑。

本發明提供的復合有機鹽水乳化鉆井液兼有油基鉆井液的長處，且可避免對環境造成污染，其中足量的抑制性陽離子可以有效防止泥頁巖的膨脹和分散；有機酸根可避免無機鹽中Cl^-、SO4^-等對鉆井液性能和穩定性的破壞和對鉆具的腐蝕，節省其他處理劑以降低成本；良好的潤滑性能可以有效地提高鉆速和防止壓差卡鉆。該鉆井液比油基鉆井液易于發現油氣顯示，且不影響測井作業。

該復合有機鹽水乳化鉆井液配制實施例如下：

實施例1：

在400毫升水中加入1克黃原膠，加入10克預膠化淀粉，高速攪拌30分鐘；再加入45克甲酸鉀和30克甲酸鈉，繼續高速攪拌20分鐘；加入100毫升柴油、6克OT、1克IIY，再高速攪拌20分鐘，形成穩定乳狀液即可。

實施例2：

在350毫升水中加入1克黃原膠，加入7.5克預膠化淀粉，高速攪拌30分鐘；再加入45克甲酸鉀和30克甲酸鈉，繼續高速攪拌20分鐘；加入150毫升白油、4.8克OT、1克SP-80、0.5克IIY，再高速攪拌20分鐘，形成穩定乳狀液即可。

實施例3：

在300毫升水中加入1克黃原膠，加入10克預膠化淀粉，高速攪拌30分鐘；再加入60克甲酸鉀和50克甲酸鈉，繼續高速攪拌20分鐘；加入200毫升柴油、6克OT、1克IIY，再高速攪拌20分鐘形成穩定乳狀液即可。