[發(fā)明專利]一種油基鉆井液

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410132954.8
• 申請日: 2014-04-03
• 公開（公告）號: CN103923623A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王京光;楊斌;張小平;趙海峰;吳滿祥;王勇強(qiáng);曹輝;吳超;寄曉寧
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司工程技術(shù)研究院
• 主分類號: C09K8/34
• 分類號: C09K8/34;C09K8/035
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責(zé)任公司 61108
• 代理人: 張培勛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于油氣田化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種油基鉆井液，特別涉及一種用以植物松焦油和植物油酸為組分的潤濕劑配制的高密度油基鉆井液。?

背景技術(shù)

鉆井液又稱為鉆孔沖洗液，是鉆探過程中孔內(nèi)使用的循環(huán)沖洗介質(zhì)。鉆井液在鉆井過程中主要完成懸浮、壓力控制、巖層穩(wěn)定性、浮力、潤滑和冷卻的任務(wù)。鉆井液具有清潔井底、攜帶巖屑；冷卻和潤滑鉆頭及鉆柱；平衡井壁巖石側(cè)壓力、封閉和穩(wěn)定井壁；平衡地層壓力；降低巖屑沉降速度；在地面能沉除砂子和巖屑；有效傳遞水力功率；承受鉆桿和套管的部分重力；提供所鉆地層的大量資料；通過水力破碎巖石等重要作用。鉆井液主要由液相、固相和化學(xué)處理劑組成。鉆井液按分散介質(zhì)（連續(xù)相）可分為油基鉆井液、水基鉆井液、氣體型鉆井流體等。?

目前，在實(shí)際應(yīng)用中常用的鉆井液為油基鉆井液和水基鉆井液。其中，油基鉆井液是一種以油為分散介質(zhì)的溶膠懸浮混合體系。隨著油氣資源勘探開發(fā)的不斷深入，對鉆井液的質(zhì)量和性能提出了更全面、更高的要求。尤其是國內(nèi)外對以頁巖氣為標(biāo)志的非常規(guī)氣藏的大規(guī)模開發(fā)的進(jìn)行，油基鉆井液的應(yīng)用越來越廣泛。與傳統(tǒng)的水基鉆井液相比，油基鉆井液因其良好的抑制性能、潤滑性能、流變性能在頁巖氣鉆探中得以廣泛應(yīng)用。?

在加重的油基鉆井液中，使用各種親水性加重材料，如重晶石、鐵礦粉等，大多數(shù)加重材料是親水的。當(dāng)重晶石粉和鉆屑等親水的固體顆粒進(jìn)人油基鉆井液時(shí)，它們趨向于與水結(jié)合并發(fā)生聚結(jié)，導(dǎo)致鉆井液流變性控制困難，鉆井液濾失量變大，破乳電壓大幅度下降，從而破壞乳狀液的穩(wěn)定性，尤其是在高密度油基鉆井液中導(dǎo)致體系的高密度難以維持，帶來了相當(dāng)大的井控風(fēng)險(xiǎn)。?

為了解決這一問題，目前油基鉆井液體系均使用潤濕劑，使加重材料表面發(fā)生加重材料親油反轉(zhuǎn)。潤濕劑的加入使剛進(jìn)入油基鉆井液的重晶石和鉆屑顆粒表面迅速轉(zhuǎn)變?yōu)橛H油性物質(zhì)，從而保證它們能較好地懸浮在油相中。雖然用做乳化劑的表面活性劑也能夠在一定程度上起潤濕劑的作用，但其潤濕效果不理想。在鉆井施工中，常用的潤濕效果較好的潤濕劑有季銨鹽(如十二烷基三甲基溴化銨)、卵磷脂和石油磺酸鹽等。國外常用的潤濕劑有DV-33、DWA、EZ-Mul和VERSA-WET等，其中DWA和EZ-Mul可同時(shí)兼作乳化劑。?

需要特別說明的是，國外潤濕劑產(chǎn)品潤濕效果好，尤其是在高密度油基鉆井液中對體系的流變性影響較小，不會導(dǎo)致高密度鉆井液增稠，但是價(jià)格高，來源有限。國內(nèi)產(chǎn)品在高密度條件下潤濕效果不理想，加重材料因潤濕不良而大量沉淀導(dǎo)致密度難以穩(wěn)定往往大幅提高體系的粘度，導(dǎo)致鉆井液過稠，嚴(yán)重影響體系的流變性，給后續(xù)鉆井施工帶來一系列問題，例如起下鉆不暢，鉆井液粘鉆桿等，并且國內(nèi)產(chǎn)品抗溫能力不足。因此，為彌補(bǔ)國內(nèi)油基鉆井液的缺陷，有必要根據(jù)高密度油基鉆井液的特性，亟需開發(fā)一種價(jià)格低廉、性能優(yōu)異的新型油基鉆井液解決上述難題，滿足非常規(guī)油氣藏的開發(fā)過程中對于高密度油基鉆井液的要求。?

發(fā)明內(nèi)容

為有效保證加重材料在鉆井液中具有良好的親油懸浮性能，提升油基鉆井液在高密度條件下的適應(yīng)性，滿足非常規(guī)油氣藏的開發(fā)對高密度油基鉆井液的要求，本發(fā)明提供了一種價(jià)格低廉、性能優(yōu)異的新型油基鉆井液。?

本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：?

一種油基鉆井液，除包括基礎(chǔ)油、CaCl₂鹽水、乳化劑、降濾失劑、氫氧化鈣、提切劑、增粘劑和加重材料等組分外，還包含有以植物松焦油和植物油酸為組分的潤濕劑；按重量百分比計(jì)，該鉆井液由所述潤濕劑1%~3%、基礎(chǔ)油50%~80%、CaCl₂鹽水5%~10%、乳化劑2%~5%、降濾失劑3%~6%、氫氧化鈣0.5%~3%、提切劑0.3%~2%、增粘劑0.5%~3%、加重材料余量組成；所述CaCl₂鹽水的質(zhì)量百分濃度為32%。

所述潤濕劑中植物松焦油和植物油酸，按重量百分比計(jì)，植物松焦油占潤濕劑總量的60%，植物油酸占潤濕劑總量的40%。?

所述基礎(chǔ)油為3#白油、0#柴油、氣制油Saraline?185V中的任一種。?

所述乳化劑為石油磺酸鈣，石油磺酸鋇、十二烷基苯磺酸鈣、十六烷基甲基氯化銨、SPAN-80中的任一種。?

所述降濾失劑為氧化瀝青或腐植酸酰胺。?

所述提切劑為肉豆蔻酸或異辛酸鋁。?

所述增粘劑為硬脂酸或硬脂酸鋁。?

所述加重材料為重晶石、鐵礦粉、石灰石粉、四氧化錳中的任一種。?