[發明專利]一種抗高溫油基鉆井液體系

有效

• 申請號: 201310744170.6
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN103710010B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: 唐燕;呂志強;李占國;譚文軍;胡金虎
• 申請（專利權）人: 安東石油技術（集團）有限公司
• 主分類號: C09K8/32
• 分類號: C09K8/32
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙)11348
• 代理人: 王偉鋒,劉鐵生

技術領域

本發明涉及石油開采技術領域，特別是涉及一種抗高溫油基鉆井液體系。

背景技術

早在20世紀70年代，國外就開始研制一系列高溫油基鉆井液，并成功應用。此后，油基鉆井液得到了快速發展，并逐漸成為鉆探高難度的高溫深井、大斜度定向井、水平井、各種復雜井段和保護儲層的重要手段。與發達國家相比，我國在油基鉆井液體系研究和應用方面嚴重滯后，油基鉆井液體系大多存在抗溫性能差，維護處理困難，成本高等缺點。

發明內容

本發明的目的是提出一種抗高溫油基鉆井液體系，以解決現有體系使用過程中存在的：懸浮穩定性和沉降穩定性較差；現場配制和維護工藝復雜；國外鉆井液成本較高等缺陷。

為了解決上述技術問題，本發明采用了如下技術方案：一種抗高溫油基鉆井液體系，由以下組分組成：

油基鉆井液體系總體積0.5%～2%的有機土；

油基鉆井液體系總體積1%～3%的主乳化劑；所述主乳化劑由以下組分組成：乳化劑A：長鏈烷基脂肪醇酰胺類非離子表面活性劑；乳化劑B：磺酸鹽；乳化劑C：硬脂酸鹽；乳化劑A:乳化劑B:乳化劑C的質量配比1.5～2.5:0.8～1.2:1；

優選地，所述乳化劑B選自石油磺酸鐵、烷基芳基磺酸鈉和烷基丁二酸酯磺酸鈉中的一種或幾種。

優選地，所述乳化劑C選自硬脂酸聚氧乙烯酯或硬脂酸鋅中的一種或兩種。

油基鉆井液體系總體積1%～3%的輔乳化劑；

油基鉆井液體系總體積0.5%～1%的氧化鈣；

油基鉆井液體系總體積1%～3%的降濾失劑；

油基鉆井液體系總體積4%～38%的加重劑；

其余為基油和濃度為25wt%～35wt%的氯化鈣鹽水，二者體積比為75:25～90:10。

如上所述的抗高溫油基鉆井液體系，優選地，所述基油為柴油、白油和合成基液中的一種。

如上所述的抗高溫油基鉆井液體系，優選地，所述有機土為是膨潤土經過季銨鹽類表面活性劑處理后形成的親油粘土。更優選地，所述季銨鹽為十二烷基三甲基溴化銨、十二烷基二甲基芐基氯化銨中的一種或幾種。

如上所述的抗高溫油基鉆井液體系，優選地，輔乳化劑用HLB值為7.5的聚氧二烯二油酸酯和HLB值為8的聚氧丙烯硬脂酸酯按1:1～3的重量配比混合制得。

如上所述的抗高溫油基鉆井液體系，優選地，所述降濾失劑選自有機褐煤、氧化瀝青和乳化瀝青中的一種或幾種。

如上所述的抗高溫油基鉆井液體系，優選地，所述加重劑選自重晶石和石灰石中的一種或兩種。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：

本發明的抗高溫油基鉆井液體系包括基油和有機土、乳化劑、降濾失劑、氧化鈣、鹽水和加重劑，相對于水基泥漿，該鉆井液體系具有很強的抑制性，可以穩定井壁，防止坍塌，對油氣層特別是水敏地層有很好的保護性能，同時該鉆井液具有很好的抗高溫（180℃）性能和潤滑性能，主要是為了應對泥頁巖易坍塌地層、深井厚鹽膏層和復雜地層等，適用于深井、大斜井鉆探。本發明的抗高溫油基鉆井液體系有利于提高鉆井液的抗溫性、潤滑性和抑制性，增強體系的懸浮穩定性和保證加重材料具有良好的沉降穩定性。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細描述，但不作為對本發明的限定。

實施例1主乳化劑的制備

乳化劑A的制備過程為：月桂醇先與環氧乙烷發生取代反應，反應摩爾比為1～3:1，反應條件為：100℃～150℃溫度下反應2～5小時。反應產物進而加成聚合為醚，當加成上10～15個后，即得到乳化劑A。所制備的乳化劑A顯現出較佳的乳化能力、潤濕能力和生物降解能力。上述制備過程中的月桂醇也可替換為油醇、環己醇、硬脂醇。乳化劑B的制備過程為：石油磺酸鐵、烷基苯磺酸鈉、烷基丁二酸酯磺酸鈉三種原料按2:1:1重量比例，在60℃下高速攪拌混合均勻，即得到乳化劑B，制得的乳化劑B是良好的油溶性乳化劑、分散劑。乳化劑C為硬脂酸鋅，其具有很好的熱穩定性。

將上述得到的乳化劑A、乳化劑B和乳化劑C按表1中的質量比進行加合反應，反應時間為2～8小時，反應溫度為100～200℃，得到1#、2#、3#和4#主乳化劑。將主乳化劑分別加入到密度為1.8g/cm³油基鉆井液中，在150℃下熱滾16h，在65℃下對不同的主乳化劑進行性能評價，參數測試結果見表1。

表1主乳化劑的性能比較表