[發明專利]可循環使用的微泡鉆井液

有效

• 申請號: 201310260227.5
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN103320105B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 謝建宇;周亞賢;郝紀雙;耿曉慧;盧國林;劉光成;萬龍
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中石化中原石油工程有限公司鉆井工程技術研究院
• 主分類號: C09K8/38
• 分類號: C09K8/38
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司41119
• 代理人: 韓天寶

技術領域：

本發明涉及一種可循環使用的微泡鉆井液，具體涉及低壓易漏地層鉆井過程中可循環使用的微泡鉆井液，屬于油田鉆井液技術領域。

技術背景：

目前，國內油田在低壓或欠平衡鉆井過程中，往往采用泡沫鉆井液來降低鉆井液密度，保證鉆井施工安全。但普通泡沫粒徑大，嚴重影響泥漿泵的上水效率，并且需要配套的注入氣體的設備（壓縮機及生產和注入氣體的設備等），鉆井成本較高。而微泡鉆井液是一種由表面活性劑和聚合物共同形成的一種直徑在25～200μm之間的微泡沫，具有密度低，可重復使用，不受MWD和鉆井液馬達等井下工具的影響，現場不用添加注入氣體的設備，能有效防止低壓破碎、高滲透率砂巖及裂縫性漏失地層漏失，保護油氣層，降低鉆井成本等優勢。國內一些油田也先后開展了相關研究。在ZL200910157353.1中公開了一種微泡鉆井液，但這種鉆井液抗溫性能在120℃以下；在ZL200710113558.0中公開了一種抗高溫可循環微泡沫鉆井液或完井液，但這種鉆井液中微泡的抗壓縮能力不足，在井底高壓條件下，空氣從泡沫中擴散出來，造成鉆井液井底密度顯著升高，影響鉆井施工安全。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種可循環使用的微泡鉆井液，抗溫、抗壓縮能力強，可循環使用。

本發明通過以下技術方案加以實現：

可循環使用的微泡鉆井液，各成分及配比按重量份如下：

（1）基漿：膨潤土3～6份純堿0.1～0.4份清水100份

（2）處理劑：

所述發泡劑為質量比為十二烷基二甲基甜菜堿：α-烯基磺酸鈉：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉=1：0.1～1：0.1～1比例的混合物；

所述穩泡劑為質量比為溫輪膠：高粘度羧甲基纖維素鈉=1:0.2～1比例的混合物；

所述泡沫增強劑為質量比為十二醇：三乙醇胺=1：0.1～1比例的混合物；

所述降濾失劑為質量比為低粘度羧甲基纖維素鈉：磺化酚醛樹脂：磺化褐煤=1:0.5～4:0.5～4比例的混合物；

所述抑制劑為物質的量比為丙烯酰胺：二甲胺：環氧氯丙烷=1：0.5：0.5的共聚物，相對分子質量5萬；

所述流型調節劑為物質的量比為丙烯酸：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸=1：0.1的共聚物，相對分子質量3000。

配制方法：上述物質按其組份及含量，在常溫常壓下將膨潤土和純堿加入清水中配制基漿（1），然后將處理劑（2）依次加入基漿（1）中，混合攪拌均勻待用。

本發明的微泡鉆井液抗溫可達135℃，泡沫穩定、抗壓縮能力強，在井底高壓條件下仍可保持較低的鉆井液密度，并且抗鹽、鈣污染能力強，抑制泥頁巖水化分散效果好。

附圖說明

圖1為微泡鉆井液壓力與密度關系圖。

具體實施方式：

實施例1

在100g清水中加入6g膨潤土和0.3g純堿，高速攪拌2h，室溫下放置養護24h，即得基漿（1），然后將0.8g發泡劑（由十二烷基二甲基甜菜堿：α-烯基磺酸鈉：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉=1:0.3:0.8的質量比例相混合）、0.5g穩泡劑（由溫輪膠：高粘度羧甲基纖維素鈉=1:1的質量比例相混合）、0.2g泡沫增強劑（由十二醇：三乙醇胺=1:0.5的質量比例相混合）、3g降濾失劑（由低粘度羧甲基纖維素鈉:磺化酚醛樹脂：磺化褐煤=1:2:2的質量比例相混合）、0.2g抑制劑和0.3g流型調節劑依次加入基漿（1）中，用攪拌器將處理劑混合均勻待用。所述抑制劑為物質的量比為丙烯酰胺：二甲胺：環氧氯丙烷=1：0.5：0.5的共聚物，相對分子質量5萬；所述流型調節劑為物質的量比為丙烯酸：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸=1：0.1的共聚物，相對分子質量3000。

實施例2～5步驟與實施例1相同，處理劑種類及用量如表1所示：

表1處理劑種類及用量表

注：BS-12為十二烷基二甲基甜菜堿，AOS為α-烯基磺酸鈉，AES為脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉，Hv-cmc為高粘度羧甲基纖維素鈉，Lv-cmc為低粘度羧甲基纖維素鈉，SMP磺化酚醛樹脂，SMC為磺化褐煤；上述表中的比例為質量比。

將實施例1中配制的鉆井液在高速攪拌條件下進行發泡，對得到的微泡鉆井液進行性能評價。

（1）抗溫性能評價

將微泡鉆井液在135℃高溫老化16h后，用六速旋轉粘度計測定鉆井液流變性，結果如表2所示。

表2 微泡鉆井液性能