[發明專利]一種高潤滑微泡沫鉆井液及其制備方法

在審

• 申請號: 201610753824.5
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN107794010A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 張慶軍
• 申請（專利權）人: 盤錦百利化工有限公司
• 主分類號: C09K8/38
• 分類號: C09K8/38
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標代理有限公司21107
• 代理人: 史力伏

技術領域

本發明屬于油田鉆井用鉆井液領域，特別涉及一種高潤滑泡沫鉆井液及其制備方法。

背景技術

微泡鉆井液技術是在21世紀由國外引進，是一種含空氣氣核的泡沫，采用表面活性劑和聚合物結合在一起產生的一種微泡沫。微泡通過加強氣核壁的強度提高了氣泡的穩定性，形成了一種可以阻止或者延緩鉆井液侵入地層的泡沫網絡。微泡鉆井液不僅提高了鉆井效益，還可以進一步優化鉆井液的性能。并且微泡鉆井液的制備和維護簡單方便，且具有極佳的井眼清潔效果和懸浮能力，這些特點使其廣泛應用于鉆井工作中。

鉆井液是鉆探過程中使用的循環介質。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、潤滑和冷卻等任務。鉆井液的潤滑性能對減少卡鉆等井下復雜情況、保證安全和快速鉆進起著至關重要的作用。在鉆井過程中，為了改善鉆井液的潤滑性能，提高鉆速，減少扭矩和阻力，延長鉆具的使用壽命，通常在鉆井液基漿中加入適量的潤滑劑，是鉆井液形成水包油或者油包水型泥漿，減少油水界面張力，并使鉆具表面形成一層潤滑膜，降低摩阻系數，從而提高鉆進的速度和鉆具的使用壽命， 防止卡鉆等事故的發生。

現有微泡沫鉆井技術CN201410238108、CN200910157353、CN201410269615等報道了微泡沫鉆井液的配制及其使用。但都存在著一些缺陷，例如：應用局限、泡沫穩定性差，潤滑性差等，制約著微泡沫鉆井液的應用。

為了增加微泡沫鉆井液的潤滑性，對原有配方進行了改造，極大了增強了微泡沫鉆井液的潤滑性，提高了它的應用價值。

發明內容

本發明目的在于解決現有技術中存在的上述技術問題，提供一種高潤滑微泡沫鉆井液及其制備方法。

為了實現上述目的，本發明提供的高潤滑微泡沫鉆井液，由基漿、潤滑劑和添加劑組成。

所述的基漿，其原料按重量份數配比如下：膨潤土 8-12 份、堿0.2-0.3份、水100-140 份。

所述的添加劑，其原料按重量份數配比如下：增粘劑5-10份、氧化鋁1-5份、聚季銨鈉1-5份、磺酸鹽 10-15份、羧甲基纖維素2-6份、納米氯化鈦0.5-1份、降粘劑0.5-1份、十二烷基硫酸鈉0.1-0.5份。

所述的潤滑劑為肪族琥珀酸，用量按重量份數計為5-10份。

所述的膨潤土為鈉基膨潤土或鈣基膨潤土。

所述的堿為氫氧化鈉、碳酸鈉或碳酸堿中的一種。

所述的磺酸鹽為磺酸鈉、磺酸鉀或磺酸鈣中的一種。

所述的增粘劑為黃原膠和高粘羧甲基纖維素鈉；所述的黃原膠與高粘羧甲基纖維素鈉重量份數比為5:2-4。

所述的降粘劑為聚醚類降粘劑。

所述的脂肪族琥珀酸為十八碳烯琥珀酸酐或二硫代烷基醇。

為了實現上述目的，本發明還提供一種該鉆井液的制備方法，具體如下，在常溫常壓下，依次加入各成分按上述份數配比稱取，混合均勻后攪拌2-6小時，攪拌轉數為500-1000r/min，即得產品。

本發明的有益效果。

本發明中，采用十八碳烯琥珀酸酐或二硫代烷基醇為潤滑劑，能夠有效的改善成品的潤滑性，摩阻系數能夠很好的維持在0.1以下，其潤滑性能夠滿足水平井的要求。高潤滑微泡沫鉆井液可以有效的減少鉆具的扭矩、磨損和疲勞；減少了鉆具的摩擦阻力；能夠有效的防止鉆卡，防止鉆頭包泥；有效的延長了鉆具的使用壽命。體系中不含人為加入的膨潤土，固相含量低，在油層保護劑的協同作·用下能最大限度地保護油氣層。且配制原料成本低，來源廣泛，對環境沒有污染，屬于環境友好型材料，抗污染性能優良，使用安全的優點，具有很大的應用潛力。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明作進一步的說明。

實施例1。

一種高潤滑微泡沫鉆井液，其原料按重量份數配比如下：鈉基膨潤土 12份、氫氧化鈉0.3、水140份、黃原膠5份、高粘羧甲基纖維素鈉2份、氧化鋁1份、聚季銨鈉1份、磺酸鈉 10份、羧甲基纖維素2份、納米氯化鈦0.5份、聚苯二醚0.5份、十二烷基硫酸鈉0.1 份、十八碳烯琥珀酸5份。

該鉆井液的制備方法，具體如下，在常溫常壓下，依次加入各成分按上述份數配比稱取，混合均勻后攪拌2小時，攪拌轉數為1000r/min，即得產品。

實施例2。