[發明專利]一種穩定井壁的破巖劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201010283037.1
• 申請日: 2010-09-15
• 公開（公告）號: CN102399549A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: 孫金聲;楊宇平;蔣歡
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油集團鉆井工程技術研究院
• 主分類號: C09K8/68
• 分類號: C09K8/68;C09K8/575
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 謝小延

技術領域

本發明涉及一種穩定井壁的高效破巖劑(WGP)及其制備方法。?

背景技術

石油工程作業的對象是埋藏在地下數千米深的巖石，破巖效果是石油鉆井中的重要技術問題，它體現的是鉆井速度。鉆井速度是影響油田勘探與開發效益的關鍵因素，提高鉆井速度可以大幅度降低鉆井成本，加快勘探開發進程，也是深井超深井鉆井過程中迫切需要解決的問題。同時，鉆井速度的提高，能夠減少鉆井液浸泡油氣層的時間，降低鉆井液對儲層的損害，有利于發現油氣層及大幅度提高采收率。?

巖石力學研究的一個重要方面涉及鉆井過程中機械、水力及聯合破巖的高效破巖機理和方法；另一個重要方面涉及原地應力釋放后井壁穩定的問題，它包括力學、化學和水力三個因素作用對井壁穩定的影響。隨著油氣勘探開發領域的不斷擴展，鉆井過程中遇到的地層越來越復雜，井越來越深，井下的復雜情況更是難以預料，處理的難度也在增加，深井高壓下鉆遇硬質地層泥頁巖、軟頁巖、粘頁巖及膨脹性頁巖時，這類地層很容易水化膨脹導致井下復雜事故的發生，尤其是在西部深井鉆井、鉆遇山前強應力構造和大段泥頁巖井段過程中井壁失穩問題表現尤為突出。

目前在油氣勘探開發方面缺乏針對鉆遇同時兼顧高效破巖以及有利于井壁穩定的機理研究與鉆井液處理劑的研發，因此，開發出一套能夠能在瞬間有效降低地層巖石強度且有利于井壁穩定的鉆井液技術體系，對于提高油氣井勘探開發效益具有極為重要的意義。?

發明內容

本發明的目的是提供一種穩定井壁的破巖劑及其制備方法，破巖劑能夠瞬間有效降低地層巖石強度，利于井壁穩定，從而解決井壁垮塌，掉塊的問題，提高深井超深井鉆井速度，進而降低勘探開發成本，降低開發風險、保護油氣層、提高采收率。?

本發明所述的一種穩定井壁的破巖劑(WGP)，按質量份由80-100份植物蛋白、180-200份水、50-65份質量濃度20％的三氯氧磷(POCl₃)的正己烷溶液、20-40份的巰基聚醚多元醇、30-40份的磺化琥珀酸二辛酯、16-24份的磺化劑和pH值調節劑組成。?

一種穩定井壁高效破巖劑(WGP)的制備方法：破巖劑各成分按質量份數計，制備步驟如下：?

1)將80-100份的植物蛋白加入到180-200份水中，在常溫下靜置100-140分鐘后，在恒溫45-55℃的條件下，振蕩均勻；?

2)在40-60℃，向步驟1)的溶液中滴入16-24份磺化劑，恒溫攪拌反應60-80分鐘；?

3)將步驟2)溶液水浴加熱到80-100℃，用pH調節劑調節溶液pH值為7-9；?

4)用正己烷溶解三氯氧磷配成20％的三氯氧磷溶液，稱取50-65份三氯氧磷溶液加入步驟3)溶液中，恒溫攪拌反應80-100分鐘；?

5)用pH調節劑調節步驟4)溶液pH值7-9，加入裝有攪拌、溫度計、氮氣導管的四口燒瓶中；?

6)將20-40份的巰基聚醚多元醇和30-40份的磺化琥珀酸二辛酯混合均勻組成滴加液；?

7)攪拌，通氮氣，升溫至100-120℃，將巰基聚醚多元醇與磺化琥珀酸二辛酯組成的滴加液逐滴加入步驟5)的溶液中，在1～5小時加完，?縮聚反應1小時生成穩定井壁高效破巖劑。

磺化劑為發煙硫酸；?

pH值調節劑為濃度30-50％的氫氧化鈉水溶液。?

本發明穩定井壁高效破巖劑的工作原理：?