[發明專利]一種無土相油基鉆井液

有效

• 申請號: 201410024741.3
• 申請日: 2014-01-20
• 公開（公告）號: CN103788934A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 王京光;楊斌;張小平;趙海峰;吳滿祥;王勇強;曹輝;吳超
• 申請（專利權）人: 中國石油集團川慶鉆探工程有限公司工程技術研究院
• 主分類號: C09K8/32
• 分類號: C09K8/32
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 張培勛

技術領域

本發明涉及一種無土相油基鉆井液，尤其是一種高密度無土相油基鉆井液。

背景技術

隨著國內外對以頁巖氣為標志的非常規氣藏的大規模開發的進行，油基鉆井液的應用越來越廣泛。目前在開發頁巖氣及非常規氣藏的過程中使用的油基鉆井液均為有土相油基鉆井液，在我國第一個商業化開采頁巖氣的區塊就采用有土相油基鉆井液。有土相油基鉆井液采用有機土作為增粘劑、懸浮重晶石。有土相體系在高密度條件下暴露出流變性差、起下鉆不暢、易粘卡引發井下復雜事故、低固相含量高、當量循環密度高，易誘發井漏，鉆遇塑性泥巖時機械鉆速低，亟需開發一種新型無土相油基鉆井液解決上述難題。例如我國西南地區某井在鉆遇高壓層位壓井時，由于有土相鉆井液體系流變性差，誘發漏失，該井漏失油基鉆井液450m³，直接經濟損失630萬元，處理復雜損失工時28天。該區塊另一口井漏失油基鉆井液520m³，直接經濟損失728萬元，處理復雜損失工時35天，井漏的同時也伴隨嚴重得井控風險。

發明內容

本發明的目的為克服現有技術中有土相油基鉆井液在高密度條件下流變性差、起下鉆不暢、易粘卡引發井下復雜事故和易誘發井漏的問題。

為此，本發明提供了一種無土相油基鉆井液，由以下重量百分比的原材料制備而成：基礎油50～85%，CaCl₂鹽水5～30%，復合型乳化劑G326-HEM?1～4%，降濾失劑G328?1～5%，堿度調節劑.5～3%，增粘劑0.5～3%，提切劑0.2～2%，其余為重晶石。

??所述基礎油與CaCl₂鹽水的質量百分比比例70：30～90：10。

??所述體系配方使用重晶石加重，所述基礎油為氣制油、柴油或白油，所述堿度調節劑為石灰。

????所述體系配方性能如下：密度為1.0～2.5g/cm³，高溫高壓濾失量≤5ml，PV為8～35mPa.s，6rpm：5～13，?3rpm：3～10，破乳電壓>800V。

本發明的有益效果是：本發明提供的這種無土相油基鉆井液體系電穩定性能強，破乳電壓高于800V，抗溫性能好，鉆井液抗溫性能高于180℃；配方簡單，現場操作維護簡便，尤其在高密度條件下不使用潤濕劑仍然具有良好流變性能；該體系對基礎油適應廣泛，可用于礦物油或氣質油；為降低油基鉆井液的井漏損失提供了一種新方法，為頁巖氣藏的開發提供技術支持，同時顯著降低鉆井液成本，獲得良好的經濟效益和社會效益，值得推廣應用。

具體實施方式

實施例1：

1）復合乳化劑G326-HEM的制備：按照重量百分比稱取60%松香、20%環己烷和20%3#白油，取重量為松香酸重量2~3倍的乙醇；在反應釜中依次按比例加入乙醇、松香酸，充分攪拌至松香酸完全溶解到乙醇中并加熱；當反應釜溫度達到60℃~80℃時，在0.5h~1h內勻速滴加完環己胺，在100?r/min~120?r/min轉速的攪拌下保溫反應4h～8h；繼續加熱至90℃~100℃蒸餾出乙醇，加入3#白油，攪拌0.5h，制得本無土相油基鉆井液用乳化劑G326-HEM。

??2）降濾失劑G328的制備：稱取100g腐植酸置于250?mL三口燒瓶中，稱取50g十八伯胺于200mL燒杯中，用50mL無水乙醇溶解然后倒入三口燒瓶中，加熱回流40?min；蒸餾出無水乙醇，剩余的固體粉末在180℃油浴中反應30?min，將上述粉末置于滾子加熱爐，氮氣保護，180℃裂解反應8h，制得本無土相油基鉆井液用降濾失劑G328。

??3）無土相油基鉆井液的制備：配50方（O/W：80/20）無土相油基鉆井液，洗凈并準備好兩個混合罐。用泵將配漿用40方氣制油Saraline?185V泵入1號罐內，按預先計算的量加入所需的1500kg復合型乳化劑G326-HEM和1500kg降濾失劑G328、1000kg石灰。石灰加完后進行充分攪拌3～4h，直至所有油溶性組分全部溶解。

將10方清水泵入2號罐內，加入2000kgCaCl₂。在鉆井液槍等專門設備強有力的攪拌下，將CaCl₂鹽水緩慢加入油相。最好是在3.45MPa以上的泵壓下，通過1.27cm的鉆井液槍噴嘴對鉆井液進行攪拌。若泵壓達不到3.45MPa，則應選用更小噴嘴，并降低加水速度。