[發明專利]鉆井液及方法

無效

• 申請號: 201110185893.8
• 申請日: 2011-07-01
• 公開（公告）號: CN102851007A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: C·K·史密斯
• 申請（專利權）人: 技術之星流體系統公司
• 主分類號: C09K8/06
• 分類號: C09K8/06;E21B37/06
• 代理公司: 北京市浩天知識產權代理事務所 11276
• 代理人: 雒純丹

技術領域

本發明涉及用于油井的鉆井和完井的液體，尤其是用于阻止焦油/重油聚集于金屬表面的液體。

背景技術

在地面上鉆孔以提取自然資源的方法，需要一種液體，以從井眼中除去巖屑，控制地層壓力并保持井孔穩定。鉆進到油沙地層時，造成焦油在鉆井工具上加積的問題。加積在金屬表面的瀝青損害鉆井施工，由于遮住泥漿振動篩，塞堵離心機和鉆頭，轉矩和阻力增加并阻塞管道或套管。一般鉆進到疏松的油沙地層時，也會導致井孔不穩定的問題。

如果水平鉆進這些地層，地層和鉆桿間的轉矩和阻力限制了鉆進速率和能夠完成的水平段鉆進的最大長度。

溶劑、表面活性劑和增粘劑已經應用到鉆井液體中，用于鉆進重油，包括含有瀝青的地層。除此之外，還可以選擇冷卻鉆井液體以阻止加積并增強井孔的穩定性。

發明內容

本發明發明了一種鉆井液體和一種用于鉆井的方法。

根據本發明的一個方面，提供一種水性鉆井液，包括：0.01-0.5％重量的支化脂肪醇乙氧基化物和/或封端脂肪醇乙氧基化物；和0.01-0.5％重量的洗滌增效助劑。

根據本發明的另一方面，提供一種地層鉆孔的方法，該方法包括：操作鉆井裝置進行井孔鉆進，并且鉆進時在井孔中循環鉆井液，鉆井液是水基的且其包括：0.01-0.5％重量的支化脂肪醇乙氧基化物和/或封端脂肪醇乙氧基化物；和洗滌增效助劑。

應該可以理解的是，通過以下發明詳述，對本領域技術人員而言，本發明的其它方面是顯而易見的，其中通過舉例說明的方法，說明和描述本發明的各種具體實施方式。所有適用于其它和不同的具體實施方式的，以及其多種細節在各種其它方面能夠變形的發明，在不脫離本發明精神和范圍的情況下，都將實現。相應的附圖和發明詳述應當被認為是性質的說明，而不應當作為限制。

具體實施方式

本發明發明了一種鉆井液和一種用于鉆井的方法，應用在具有重油(也稱為瀝青或焦油)地層中鉆進。當在鉆井液中使用標準增粘劑和其它化學劑施工時，該鉆井液和方法用于限制并可能除去金屬表面上的焦油加積，降低轉矩以及阻力和/或保持鉆孔穩定性。因此該鉆井液和方法能保護環境以及經濟上可行。

根據本發明的鉆井液包括非離子表面活性劑，包含：至少一種支化脂肪醇乙氧基化物(i)或封端脂肪醇乙氧基化物(ii)；以及洗滌增效助劑。

在鉆井液中，可以確信，非離子表面活性劑起限制焦油砂加積到金屬表面的作用，可能是活性劑通過吸咐到表面或界面，從而改變了界面張力和/或電位。非離子表面活性劑能有效產生硬脂屏障，以防止焦油沉積。表面活性劑吸咐在瀝青上，將產生面向金屬的親水基團。吸咐到瀝青顆粒上的表面活性劑分子，將具有面向金屬的親水基團。由于增粘劑可能是陰離子的，當與增粘劑一起使用時，加入非離子表面活性劑避免了反應的發生，例如沉淀。非離子表面活性劑最好具有親水、洗滌的性質，例如，它們可以具有11-15的親水-親油平衡值(HLB)。HLB大于15的表面活性劑能溶解瀝青，且該溶解性通常是不理想的，由于這會導致進孔不穩定性、高沖失和鉆進液浪費。該非離子表面活性劑還可以是低起泡的。通過用支鏈代替直鏈親脂基基團或通過使用兩個不同大小或形狀的親脂基基團，能夠實現改性表面活性劑分子的結構，以保持表面活性同時產生不穩定泡沫。通過以一定間隔例如一些碳原子而在分子中設置第二個親脂基基團，或通過在同一個碳原子上放置兩個大體積的親脂基基團，可以在分子的親水部分實現表面活性分子結構的改變。一些有用的非離子表面活性劑包括封端或支化脂肪醇乙氧基化物，諸如乙氧基化醇(ethoxylated?alcohol)、乙氧基丙氧基化醇(ethoxylated?propoxylated?alcohol)等。“封端”的意思是-OH基被例如短烷基的基團封住。可以用在鉆井液中的一些商購非離子表面活性劑，包括如下的一種或多種：