[發明專利]用于低壓水敏地層的鉆井液

有效

• 申請號: 201210239981.6
• 申請日: 2012-07-12
• 公開（公告）號: CN103540299B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 何秀娟;高磊;沈之芹;陳安猛
• 申請（專利權）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
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種用于低壓水敏地層的鉆井液。

背景技術

對于低壓儲層的鉆探和開發，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，泡沫應用于鉆井過程可以提高機械鉆速、減少卡鉆次數、降低鉆頭消耗和所需功率。但是目前常規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介質，依靠發泡劑的作用，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，鉆井液穩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，限制了該技術的應用。

油基泡沫鉆井技術是新興的鉆井技術，能夠在超低壓、高溫、深井和水敏性強地層應用。發展油基泡沫鉆井，可以解決常規水基泡沫鉆井遇到的由于水化作用引發的井漏、井壁坍塌、卡鉆等復雜問題；并且易于維護，熱穩定性好，是一種很有潛力的鉆井方法。然而油基泡沫的穩定以及抵抗地層水污染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。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有低壓及水敏性儲層鉆井過程中存在的井漏、井壁坍塌、卡鉆的問題，提供一種用于低壓水敏地層的鉆井液。該鉆井液具有低密度、低濾失量、抵抗地層水污染以及良好的油氣層保護效果的優點。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：一種用于低壓水敏地層的鉆井液，以重量分數計包括以下組份：

?(1)90份的油作為連續相；

(2)1～5份的有機土；

(3)2～5份的增粘劑；

(4)2～4份的泡沫劑；

(5)1～4份的乳化劑；

其中，發泡劑為失水山梨醇脂肪酸酯，乳化劑為油酸鈣，增粘劑為油溶性的高分子化合物。

上述技術方案中，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，優選方案為白油、柴油等；泡沫劑為失水山梨醇脂肪酸酯；乳化劑為油酸鈣；增粘劑為油溶性的高分子化合物，優選方案為順丁橡膠或乙丙橡膠。

該鉆井液體系中還可以包含有穩泡劑，優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。

本發明的用于低壓水敏地層的鉆井液通過采用油作為基液，具有很強的抑制性，應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，使得泡沫更加穩定；體系中采用的乳化劑可以和泡沫劑發揮良好復配協同作用，在不影響泡沫性能的同時乳化鉆井層的出水形成油包水的穩定乳液。

該鉆井液體系可形成密度0.6g/cm³～0.9?g/cm³的油基泡沫，半衰期20分鐘以上，添加10?份(以重量分數計)地層水或飽和氯化鈣鹽水后形成的泡沫依然穩定，0.7MPa條件下未有水分濾失，具有良好的抵抗地層水污染的能力和油層保護效果，取得了較好的技術效果。

下面通過實施例對本發明作進一步闡述。

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具體實施方式

【實施例1】

取90份的白油和2份的有機土攪拌30分鐘，配成基漿；然后依次加入3份的順丁橡膠、2份的油酸鈣、2份的失水山梨醇油酸酯，攪拌至體系均勻。測定該體系發泡200mL、密度0.79g/cm³、泡沫半衰期20分鐘。

向該體系加入10份飽和氯化鈣鹽水，攪拌至體系均勻，測定該體系發泡210mL、密度0.80g/cm³、泡沫半衰期25分鐘。0.7MPa條件下未有水分濾失。

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【實施例2】

取90份的白油和5份的有機土攪拌40分鐘，配成基漿；然后依次加入2份的乙丙橡膠、2份的油酸鈣、3份的失水山梨醇油酸酯，攪拌至體系均勻。測定該體系發泡205mL、密度0.79g/cm³、泡沫半衰期21分鐘。

向該體系加入10份飽和氯化鈣鹽水，攪拌至體系均勻，測定該體系發泡200mL、密度0.80g/cm³、泡沫半衰期23分鐘。0.7MPa條件下未有水分濾失。

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【實施例3】