[發明專利]一種無固相可循環微泡鉆井液及其制備方法

有效

• 申請號: 201410133839.2
• 申請日: 2014-04-03
• 公開（公告）號: CN103937469A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 李中鋒
• 申請（專利權）人: 北京百利時能源技術有限責任公司
• 主分類號: C09K8/12
• 分類號: C09K8/12
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司 11241
• 代理人: 左明坤

技術領域

本發明涉及一種鉆井液，特別是涉及一種無固相可循環微泡鉆井液及其制備方法。

背景技術

井漏是地層壓力小于液柱壓力時，鉆井液大量漏入地層的現象。井漏會引起井下事故或復雜情況，導致施工時間延長，作業成本增加，甚至是油氣井報廢，進而造成嚴重資源浪費和巨大經濟損失。不僅如此，由于大量鉆井液進入油氣層，造成儲層產油氣能力下降，還要投入更大的人力和物力來提高產量和采收率，影響了油田經濟效益。因此，要提高油田經濟效益，必須從根本上控制鉆井液漏失然而。

微泡沫鉆井液技術是21世紀初由國外引進，這種微泡沫體系就是采用某些表面活性劑與聚合物結合在一起產生一種微泡沫，形成一種可以阻止或延緩鉆井液侵入地層的微泡沫網絡，在國外主要用于衰竭油層、低壓地層鉆井、欠平衡井及水平井鉆井中。

在國內，2002年以后勝利、吐哈等油田陸續開始研究，取得了較好的效果，主要解決低壓易漏地層所遇到的嚴重井漏和油層污染問題。目前國內外應用微泡沫鉆井液土要在于解決低壓易漏區塊的鉆井復雜和油層污染問題。研究的范圍只是針對某些具體的現象，不具備廣泛的適應性，微泡抗溫、抗壓能力差，所選發泡劑抗油性差，不能適應水平井或大斜度井的鉆井作業。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種無固相可循環微泡鉆井液，所述鉆井液密度低，屏蔽效果好，低壓易漏層防漏效果顯著，配制簡易，密度可調，可適用于低壓，易漏及多壓力系統地層，且發泡劑具有良好地抗油性，鉆井作業結束后可消泡，密度恢復至基液密度。

一種無固相可循環微泡鉆井液，包括：每升清水中加入1-2克NaOH，3-5克黃原膠XC，3-5克聚陰離子纖維素PAC，10-20克改性淀粉，1-6克發泡劑BZ-MBS-1，1-6克穩泡劑BZ-MBSF-1，60-80克潤滑劑。

XC為黃原膠，俗稱玉米糖膠、漢生膠，是一種糖類，通常經由玉米淀粉制造。黃原膠是白色或淺黃色的粉末，具有優良的增稠性、懸浮性、乳化性和水溶性，并具有良好的熱、酸堿穩定性，鉆井液用主要利用其增稠性；PAC聚陰離子纖維素(Poly?anioniccellulose)簡稱PAC，是由天然纖維素經化學改性而制得的水溶性纖維素醚類衍生物，是一種重要的水溶性纖維素醚，通常應用其鈉鹽，廣泛應用于石油鉆井。

本發明所述的無固相可循環微泡鉆井液，其中所述改性淀粉采用的是羧甲基淀粉鈉。

本發明所述的無固相可循環微泡鉆井液，其中所述發泡劑BZ-MBS-1為質量比為6.5:3:0.5的十二烷基硫酸鈉、十二烷基本磺酸鈉與三聚磷酸鈉的混合物；所述穩泡劑為質量比為7:3的硅樹脂聚醚乳液和十二醇的混合物。

本發明所述的無固相可循環微泡鉆井液，其中所述無固相可循環微泡鉆井液具有抗油性，鉆井作業結束后可采用消泡劑BZ-MBDF消泡，密度恢復至基液密度，可循環使用，所述消泡劑BZ-MBDF為粘度300-500mpa.s的二甲基硅油。

一種制備無固相可循環微泡鉆井液的方法，包括如下步驟：在1L清水中加入0.1-0.2%的NaOH，調節鉆井液的pH值在8-10之間；按照加料次序，按照設計的比例依次緩慢加入黃原膠XC，聚陰離子纖維素PAC和改性淀粉，充分攪拌均勻，測定其性能，性能滿足設計需要后，加入穩泡劑BZ-MBSF-1，緩慢加入并充分攪拌均勻后，再加入發泡劑BZ-MBS-1，利用攪拌器、泥漿槍和循環系統，充分攪拌、噴刺，高低壓雙泵大循環，使其充分混合溶解，并充分循環均勻，直到形成粘度為45～55s，密度為0.85-0.90g/cm3的穩定的可循環微泡鉆井液，按比例單獨準備潤滑劑。

在泵入井的過程中，由于密度下降，可能會導致泵壓下降，泵的排量不足，影響鉆屑的上返速度，致使鉆屑不能有效地攜帶出來，造成鉆井過程中阻力增大，甚至會導致卡鉆等井下復雜，在泥漿泵入罐和泥漿泵之間添加一灌注泵，可有效調節鉆井過程中入井鉆井液的排量，提高攜帶效率。

本發明無固相可循環微泡鉆井液與現有技術不同之處在于：本發明無固相可循環微泡鉆井液由普通無固相鉆井液轉化為微泡沫鉆井液后，密度有較大幅度降低，其它性能更趨合理，抗溫120℃，抗潤滑劑能力達10%，抗壓能力達30MPa以上；無固相可循環微泡鉆井液能在近井壁形成虛泥餅，具有較好的防漏和油氣層保護效果，模擬堵漏實驗證明，研究的微泡沫鉆井液在滲漏地層有顯著的減少漏失和消除漏失的作用，防漏效果顯著。