[發明專利]一種煤制油深水恒流變合成基鉆井液

有效

• 申請號: 201210251278.7
• 申請日: 2012-07-19
• 公開（公告）號: CN102807848A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 羅健生;李自立;田榮劍;耿鐵;劉剛;溫明;宋魯;李懷科
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海油田服務股份有限公司;北京盛世戎裝化工技術研究所
• 主分類號: C09K8/32
• 分類號: C09K8/32;C10G2/00
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 武晶晶;高瑜

技術領域

本發明涉及一種煤制油深水恒流變合成基鉆井液。

背景技術

和淺水作業相比，深水鉆井面臨的主要問題包括井壁穩定、鉆井液用量大、地層安全作業壓力窗口窄、井眼清潔問題、低溫下鉆井液變稠以及淺層天然氣與形成氣體水合物等多個方面的問題。綜合作業順利及安全考慮，合成基鉆井液提供了優越的井眼穩定性和最大化的機械鉆速，因此深水及超深水作業基本以合成基鉆井液體系為首選。然而傳統的合成基鉆井液的流變性受溫度和壓力的影響較大，如在水深為1000m的南中國海深水作業中，由于泥線溫度在4℃左右，在4℃～65.6℃油基鉆井液的流變性，尤其是YP(動切力)、Φ6、Φ3讀數變化較大，由于鉆井液在低溫增稠，導致作業時當量循環密度和啟動泵壓、激動泵壓變化較大不好控制，很容易導致大的井下漏失，從而增加非工作時間(NPT)和作業費用，也增加了合成基鉆井液的成本。

經文獻檢索，國內外也有相關深水合成基鉆井液流變性方面的研究：

A、長江大學化學與環境工程學院岳前升和中海油研究總院劉書杰等人研究了深水鉆井條件下合成基鉆井液流變性，通過測定線性α-烯烴合成基鉆井液在不同組成時的黏度-溫度特性，研究了乳化劑種類、有機土加量、油水比以及鉆井液密度等對合成基鉆井液低溫流動性影響。

B、長江大學化學與環境工程學院胡三清等人進行了低毒深水油基鉆井液室內研究，主要評價了低毒深水油基鉆井液性能及其對油氣層的保護效果。油基鉆井液使用的基液為白油，即礦物油。

C、中國石油大學(華東)石油工程學院管志川研究了溫度和壓力對深水鉆井油基鉆井液液柱壓力的影響，建立了溫度壓力影響下的油基鉆井液密度計算模型。油基鉆井液使用的基液為柴油或原油。

D、伊萊門蒂斯專業有限公司戴維·迪諾等公開了親有機粘土添加劑和具有更少依賴于溫度的流變學特性的油基鉆井液(專利申請號：200780002607.1)，用于油基鉆井液的有機土添加劑，使得油基鉆井液具有改進的不隨溫度改變的流變學特性。該種有機土所配的鉆井液在超過350°F(176.67℃)的溫度具有更穩定的粘度，并未涉及低溫時(4℃～65.6℃)鉆井液的粘度。

E、長江大學化學與環境工程學院王松的國外深水鉆井液技術進展，介紹了合成基鉆井液主要包括墨西哥灣的酯/烯烴基鉆井液、IO和酯基鉆井液及環境可接受的專用合成基鉆井液等。

F、中國石油大學北京石油工程教育部重點實驗室耿嬌嬌等介紹了具有恒流變特性的深水合成基鉆井液，指出近年來國外研制出了一類新型的具有恒流變特性的合成基鉆井液(CR-SBM)，其流變性，特別是動切力、靜切力和低剪切速率下的粘度等參數基本上不受溫度壓力的影響。文中涉及的是CR-SBM的組成與傳統SBM(合成基鉆井液)基本相同，不同之處在于有機土的加量和乳化劑的類型。

岳前升等人研究的是線性α-烯烴合成基鉆井液；胡三清等人研究的是礦物油基鉆井液；管志川研究的是柴油或原油基鉆井液；戴維·迪諾等人公開的是鉆井液在超過350°F(176.67℃)的溫度具有更穩定的粘度，并未涉及低溫時(4℃～65.6℃)鉆井液的粘度。王松的國外深水鉆井液技術進展主要包括墨西哥灣的酯/烯烴基鉆井液、IO和酯基鉆井液及環境可接受的專用合成基鉆井液等。耿嬌嬌等介紹了具有恒流變特性的深水合成基鉆井液是CR-SBM，其組成與傳統SBM(合成基鉆井液)基本相同，不同之處在于有機土的加量和乳化劑的類型。而本發明公開的是一種煤制油合成基鉆井液，其基液是用煤通過間接氣化等復雜工藝合成的，該油幾乎不含硫、氮及芳烴，運動粘度很小，有利于整個合成基鉆井液在不同溫度下流變性能的穩定。

發明內容

為了解決深水鉆井中的壓力控制等問題，本發明提供了一種以煤制油作為基液的深水恒流變合成基鉆井液體系。

具體地，實現本發明的技術方案為：一種煤制油深水恒流變合成基鉆井液，所述鉆井液包含以下組分：煤制油，按體積計60～90份；氯化鈣水溶液，按體積計10～40份；以及基于所述煤制油和所述氯化鈣水溶液的總體積計算，質量體積比為2.0％～3.5％的有機土，質量體積比為2％～5％的乳化劑，質量體積比為1.5％～3.5％的氧化鈣，質量體積比為0.5％～1.5％的潤濕劑，質量體積比為1％～4％的降濾失劑，質量體積比為32％～100％的加重劑。