[發明專利]一種油包水型生物柴油基鉆井液及其制備方法

有效

• 申請號: 201310261750.X
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN103320104A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 趙雄虎;李外;李玉飛;季一輝
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: C09K8/36
• 分類號: C09K8/36
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 韓蕾

技術領域

本發明涉及一種油包水型生物柴油基鉆井液及其制備方法，所述的油包水型生物柴油基鉆井液主要用于易塌井段、水平井、定向井、大位移井，或者用于鉆開儲層的鉆井作業中，屬于石油天然氣鉆井液技術領域。

背景技術

隨著國內外石油鉆探技術的迅速發展，勘探領域不斷擴大，鉆遇地層條件日益復雜，水基鉆井液不能滿足應對井下復雜情況的性能要求。具體表現在容易導致井壁水化垮塌、摩阻較大、易形成氣體水合物發生堵塞、機械鉆速較低等方面。因此，在鉆復雜結構井、大斜度定向井、水平井和各種復雜地層時，人們經常使用油基鉆井液。但油基鉆井液也有一些不可忽視的缺點，包括成本較高；難以生物降解，對環境的危害較大；具有熒光性，影響測井資料的解釋等。近年來隨著環保法規對鉆井行業的監管日益嚴格，傳統柴油基鉆井液的使用受到了嚴重限制。在這種背景下，酯基鉆井液應運而生。它既具備油基鉆井液的優良性能，而且還可以在不影響環境的情況下排放。另外由于酯基液中完全不含具有熒光性的芳香類物質，能徹底解決油基鉆井液影響測井和試井資料解釋的難題。

經文獻檢索，國內外有一些關于酯基鉆井液的研究和報道：

A.美國Halliburton公司以短鏈酯為基液，研發了一種無粘土合成基鉆井液。該鉆井液體系中無粘土，無褐煤類物質，完全通過調節乳狀液性質來控制鉆井液的流變性。該體系的當量循環密度較低，流變性平穩，作業性能優良。但該體系需加入大量流型調節劑，而且由于無褐煤類降濾失劑，要以較大的酯水比配制，故成本較高。另外該項技術的具體細節在文獻中提及甚少。

B.美國Baker?Hughes公司以酯和礦物油的混合物為基液，研制了一種合成基鉆井液體系。該體系的作業性能能夠滿足鉆井作業要求，毒性低，對橡膠無腐蝕作用。但該體系所用的酯是由棕櫚油提煉而成的，礦物油的成本也較高，故該體系成本偏高。

C.美國Baroid公司以一種脂肪鏈長度為8個碳的低粘度酯為基液研發了一種酯基鉆井液體系。該體系在低溫下有良好的流變性，抗污染性能較好，毒性較低，生物降解性能好。但自然界中這類物質并不多見，因此脂肪鏈長度為8個碳的酯的制備成本較高。另外該鉆井液體系主要是在低溫條件(如海洋鉆井條件)下使用，其在高溫下的作業性能未見報道。

D.澳大利亞聯邦科學與工業研究組織(CSIRO)在一項研究中用天然植物油(即高級脂肪酸的甘油酯)經過加工后作為鉆井液基液。植物油具有閃點、著火點高、熱穩定性好、對環境無害、抑制性強、易于生物降解、來源豐富穩定(來自農副產品市場而不受化工原料市場的價格影響)等諸多優點，并進行了鉆井液初步測試。但這種基液的傾點和粘度都較高，而且價格較貴，尚在進一步研究中。

E.在我國，本世紀初，石油大學(北京)的張琰等人研發了酯基鉆井液，并對它們的流變性能進行了研究。該體系無毒、無熒光、生物降解速度快、對環境無污染。但該體系的電穩定性稍差(破乳電壓低于1000V)。

F.湖北漢科新技術有限公司的許明標等人研發了一種酯基鉆井液，并對其各項性能進行了研究。該體系的抗污染性能和儲層保護性能均好，毒性低，但該體系所用的酯基液的密度和動力粘度偏高，在一定程度上影響了體系的流變性能。另外，該鉆井液體系的電穩定性不夠好，文獻中提供的各鉆井液配方的破乳電壓都未超過800V。

目前酯基鉆井液在國內外應用日益普遍，但各種酯基液的成本通常較高。