[發明專利]一種油基鉆井液潤濕劑及其應用

在審

• 申請號: 201410133509.3
• 申請日: 2014-04-03
• 公開（公告）號: CN103911129A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 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;寄曉寧
• 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: C09K8/035
• 分類號: C09K8/035;C09K8/34
• 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

本發明屬于油氣田化工技術領域，涉及一種油基鉆井液潤濕劑及其應用，特別涉及一種用植物松焦油和植物油酸配制的潤濕劑及其在油基鉆井液中的應用。

背景技術

鉆井液又稱為鉆孔沖洗液，是鉆探過程中孔內使用的循環沖洗介質。鉆井液在鉆井過程中主要完成懸浮、壓力控制、巖層穩定性、浮力、潤滑和冷卻的任務。鉆井液具有清潔井底、攜帶巖屑；冷卻和潤滑鉆頭及鉆柱；平衡井壁巖石側壓力、封閉和穩定井壁；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、固相和化學處理劑組成。鉆井液按分散介質（連續相）可分為油基鉆井液、水基鉆井液、氣體型鉆井流體等。

在實際應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連續相的熱力學不穩定的多相體系。為了保證體系的穩定性和各種性能的調節及控制，要求體系中的各種組分必須具有強的親油性。隨著油氣資源勘探開發的不斷深入，對鉆井液的質量和性能提出了更全面、更高的要求。尤其是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。與傳統的水基鉆井液相比，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，大多數加重材料是親水的。當重晶石粉和鉆屑等親水的固體顆粒進人油基鉆井液時，它們趨向于與水結合并發生聚結，引起高粘度和沉降，從而破壞乳狀液的穩定性，尤其是在高密度油基鉆井液中導致體系的高密度難以維持，帶來了相當大的井控風險。

加重材料在油中不易分散，因此必須將它們的親水表面轉變為親油表面。隨著鉆井的進行，地層中的親水性鉆屑不斷侵污油基鉆井液，大量親水性物質的存在，導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。因此，目前油基鉆井液體系均使用潤濕反轉劑。潤濕劑是具有兩親結構的表面活性劑，分子中親水的一端與固體表面有很強的親合力。當潤濕劑分子聚集在油和固體的界面并將親油端指向油相時，原來親水的固體表面便轉變為親油，這一過程常被稱為潤濕反轉。

潤濕劑的加入使剛進入油基鉆井液的重晶石和鉆屑顆粒表面迅速轉變為親油性物質，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可同時兼作乳化劑。

需要特別說明的是，國外潤濕劑產品潤濕效果好，尤其是在高密度油基鉆井液中對體系的流變性影響較小，不會導致高密度鉆井液增稠，但是價格高，來源有限。國內產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致密度難以穩定往往大幅提高體系的粘度，導致鉆井液過稠，嚴重影響體系的流變性，給后續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，并且國內產品抗溫能力不足。因此，為彌補國內油基鉆井液潤濕劑產品的缺陷，有必要根據高密度油基鉆井液的特性，結合所用的油基鉆井液潤濕劑特點，亟需開發一種來源廣、潤濕效果好、價格低廉、抗溫性能強的新型油基鉆井液潤濕劑解決上述難題，滿足非常規油氣藏的開發過程中對于高密度油基鉆井液的要求。

發明內容

本發明的目的是開發一種來源廣、潤濕效果好、價格低廉的新型油基鉆井液潤濕劑，并滿足在非常規油氣藏的開發過程中對高密度油基鉆井液的性能要求，為此，本發明提供了一種油基鉆井液潤濕劑及其應用。

本發明采取的技術方案是：

一種油基鉆井液潤濕劑，按重量百分比計，由如下成分組成：60%~90%的松焦油、10%~40%的油酸。

所述松焦油為植物松焦油。

所述油酸為植物油酸，所述植物油酸以大豆、棕櫚、米糠為原料制得。

作為優選，所述油基鉆井液潤濕劑的組分按重量百分比計，由60%~80%的植物松焦油、20%~40%的植物油酸組成。

更進一步地，所述油基鉆井液潤濕劑的組分按重量百分比計，由60%植物松焦油和40%植物油酸組成。

一種油基鉆井液潤濕劑的應用，向油基鉆井液中加入潤濕劑，潤濕劑占油基鉆井液的重量百分比為1%~3%。

前述油基鉆井液潤濕劑的應用，向油基鉆井液中加入潤濕劑，潤濕劑占油基鉆井液的重量百分比為2%~3%。