[發(fā)明專利]低密度油基鉆井液

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210150219.0
• 申請日: 2012-05-16
• 公開（公告）號: CN103421474A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何秀娟;高磊;沈之芹;李應(yīng)成
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: C09K8/38
• 分類號: C09K8/38;C09K8/34
• 代理公司: 上海東方易知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 31121
• 代理人: 沈原

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種低密度油基鉆井液。

背景技術(shù)

對于低壓儲層的鉆探和開發(fā)，最理想的鉆井液為泡沫鉆井液。早在上世紀50年代，國外就認識到泡沫密度小，具有較強的清除和攜帶巖屑能力，泡沫應(yīng)用于鉆井過程可以提高機械鉆速、減少卡鉆次數(shù)、降低鉆頭消耗和所需功率。但是目前常規(guī)的泡沫鉆井液如專利CN200410021014.8、CN200410013232.7、以及CN200710113558.0等都是以水相為連續(xù)介質(zhì)，依靠發(fā)泡劑的作用，通過與空氣混合來降低密度形成的泡沫或微泡，由于基液密度高，體系密度的降低程度受客觀條件的限制，特別是在一些低壓深井地區(qū)，鉆井液穩(wěn)定性受到較大的影響，而且在水敏性強的低壓儲層容易造成泥頁巖水化膨脹，限制了該技術(shù)的應(yīng)用。

油基泡沫鉆井技術(shù)是新興的鉆井技術(shù)，能夠在超低壓、高溫、深井和水敏性強地層應(yīng)用。發(fā)展油基泡沫鉆井，可以解決常規(guī)水基泡沫鉆井遇到的由于水化作用引發(fā)的井漏、井壁坍塌、卡鉆等復(fù)雜問題；并且易于維護，熱穩(wěn)定性好，是一種很有潛力的鉆井方法。然而油基泡沫的穩(wěn)定是目前該鉆井液體系面臨的主要難題。

專利AU2006202080A1中公開了一種低密度的油基泡沫鉆井液體系，但是該文獻中形成的泡沫半衰期只有10分鐘，難以滿足鉆井工藝的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是是現(xiàn)有低壓及水敏性儲層鉆井過程中存在的井漏、井壁坍塌、卡鉆等復(fù)雜問題，提供一種新的低密度油基鉆井液。該鉆井液具有密度低、抑制泥巖水化膨脹以及良好的油氣層保護效果的優(yōu)點。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種低密度油基鉆井液，以重量分數(shù)計包括以下組份：

(1)90份的油作為連續(xù)相；

(2)1～5份的有機土；

(3)2～5份的增粘劑；

(4)1～4份的發(fā)泡劑；

(5)0.2～2份的穩(wěn)泡劑；

其中，發(fā)泡劑為失水山梨醇脂肪酸酯，穩(wěn)泡劑為油溶性的氟或硅表面活性劑，增粘劑為油溶性的高分子化合物。

上述技術(shù)方案中，油為石油油料或其餾分、植物油、各種合成的有機液體或其混合物，優(yōu)選方案為白油、柴油等；發(fā)泡劑為失水山梨醇脂肪酸酯；穩(wěn)泡劑為可在油中穩(wěn)定泡沫的氟或硅表面活性劑，優(yōu)選方案為長鏈烷基硅油、烷基硅油、氟碳丙烯酸酯或其混合物；增粘劑為油溶性的高分子化合物，優(yōu)選方案為順丁橡膠、乙丙橡膠。

本發(fā)明的低密度油基鉆井液通過采用油作為基液，具有很強的抑制性，應(yīng)用于低壓及水敏性儲層鉆井過程中油層保護效果顯著；選擇的失水山梨醇脂肪酸酯和穩(wěn)泡劑組成的泡沫體系可以降低油/空氣表面張力，有利于油基泡沫的生成，從根本上降低鉆井液密度，同時借助于增粘劑和固體顆粒的作用，使得泡沫更加穩(wěn)定。

該鉆井液體系可控制形成密度0.5g/cm³～0.9?g/cm³的油基泡沫，半衰期30分鐘以上，取得了較好的技術(shù)效果。

下面通過實施例對本發(fā)明作進一步闡述。

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具體實施方式

【實施例1】

取90份的白油和5份的有機土攪拌30分鐘，配成基漿；然后加入3份的順丁橡膠、2份的失水山梨醇油酸酯和2份的長鏈烷基硅油，攪拌至體系均勻。測定該體系發(fā)泡230mL、密度0.69g/cm³、泡沫半衰期40分鐘。

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【實施例2】

取90份的白油和3份的有機土攪拌40分鐘，配成基漿；然后依次加入4份的乙丙橡膠、2份的失水山梨醇油酸酯和1份的甲基硅油，攪拌至體系均勻。測定該體系發(fā)泡255mL、密度0.62g/cm³、泡沫半衰期35分鐘。

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【實施例3】

取90份的白油和2份的有機土攪拌40分鐘，配成基漿；然后依次加入3份的順丁橡膠、2份的失水山梨醇油酸酯和1.5份的氟碳丙烯酸酯，攪拌至體系均勻。測定該體系發(fā)泡235mL、密度0.65g/cm³、泡沫半衰期穩(wěn)定32分鐘。

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【實施例4】

取90份的白油和3份的有機土攪拌30分鐘，配成基漿；然后依次加入5份的順丁橡膠、3份的失水山梨醇月桂酸酯和0.2份的長鏈烷基硅油，攪拌至體系均勻。測定該體系發(fā)泡260mL、密度0.58g/cm³、泡沫半衰期穩(wěn)定30分鐘。

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【實施例5】