[發明專利]泥頁巖地層泡沫鉆井用耐鹽強抑制性發泡劑

在審

• 申請號: 201610964259.7
• 申請日: 2016-10-28
• 公開（公告）號: CN108003849A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 朱魁;袁俊秀;曾志強
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;南化集團研究院
• 主分類號: C09K8/035
• 分類號: C09K8/035;C09K8/38
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 湯志武

本發明公開了一種泥頁巖地層泡沫鉆井用強抑制性發泡劑。該發泡劑由10%～30%兩性離子發泡劑主劑、10%～25%多功能有機胺化合物、10%～20%的聚醚類化合物、水組成。所述的兩性離子發泡劑主劑為烷基甜菜堿、烷基酰胺甜菜堿、烷基氧化胺、烷基酰胺氧化胺之一；所述多功能有機胺類化合物選自含多胺基的有機胺及低聚合度聚胺類化合物；所述聚醚類化合物選自環氧乙烷和（或）環氧丙烷的共聚物或均聚物。本發明所提供的發泡劑應用于泥頁巖地層時，在保證良好的起泡性同時，提供了極其優良的抑制性。

技術領域

本發明涉及鉆井用化學助劑，具體涉及一種泥頁巖地層泡沫鉆井用耐鹽強抑制性發泡劑。

背景技術

空氣泡沫鉆井是欠平衡鉆井的主要方式之一，泡沫流體較常規泥漿鉆井液密度低，井底壓持效應小，不僅能夠有效控制鉆井液循環漏失、提高機械鉆速，而且能夠減輕儲層傷害，保護低壓油氣藏。與純氣體鉆井相比，泡沫流體粘度和切力高，懸浮和攜巖能力強，能夠有效解決氣體鉆井鉆遇地層出水時無法順利施工的技術難題，是漏失量較大的裂縫儲層、壓力衰竭地層和低壓低滲地層等油氣藏勘探開發較為理想的鉆井技術之一。但是，由于泡沫鉆井過程中泡沫流體所形成的液柱壓力不能平衡地層的坍塌壓力，而空氣泡沫流體又不能在井壁形成泥餅，在遇水膨脹、遇水坍塌等水敏性泥頁巖地層鉆進時極易造成井壁失穩，引起卡鉆等復雜事故，導致鉆井工程的失敗，因此，對泥頁巖地層采用強抑制性的泡沫鉆井液體系尤為關鍵。中國專利CN100535075C公開了一種強抑制性可循環微泡沫鉆井液或完井液，其配方為膨潤土+抗鹽粘土+純堿+復合抑制劑SD-YZ+低密度提粘劑SD-LVC+低密度提粘降濾失劑SD-LAC+低密度流型調節劑SD-LRC+低密度調節劑組成SD-LDC，其中SD-YZ、SD-LVC、SD-LAC、SD-LRC、SD-LDC均由多種化學劑復合而成，體系極其復雜，對現場應用工藝控制提出了嚴格的要求，泥漿維護不易。中國專利CN101798499B公開了一種鉆井用強抑制性防塌泡沫液，其配方為0.1份穩泡劑（0.05g高粘羧甲基纖維素+0.05g黃原膠）+0.4份發泡劑（0.15份十二烷基硫酸鈉K-12 + 0.15份脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉AES + 0.05份聚乙二醇辛基苯基醚OP-10 +0.05份商品發泡劑SW-1）+2.6份防塌劑（0.3份次生有機陽離子形成劑CSJ-1 + 0.3份泥頁巖抑制劑陽離子I + 2份氯化鉀）+3份降濾失劑（2份羧甲基淀粉 + 1份碳酸鈣），但該體系存在耐溫性能一般，超高分子量聚合物用量較多而導致的泡沫液配制溶解緩慢、降低了施工效率的問題，同時，該體系化學劑用量大，成本較高。

發明內容

為克服目前技術存在的不足，本發明的目的為應對泥頁巖地層泡沫鉆井中存在的井壁失穩問題，提供一種耐鹽性較高、強抑制性、組成簡單的發泡劑。

本發明所采用的技術方案為：泡沫劑的原料包括兩性離子表面活性劑主劑、兼具增溶劑及泥頁巖抑制劑作用的多功能有機胺類化合物、聚醚類化合物及水，按如下組分配制而成：

兩性離子表面活性劑主劑 10%～30%

多功能有機胺類化合物 10%～25%

聚醚類化合物 10%～20%

水 50%～70%。

其中兩性離子發泡劑主劑是發泡性能強的表面活性劑，在體系中主要起發泡作用，為烷基甜菜堿、烷基酰胺甜菜堿、烷基氧化胺、烷基酰胺氧化胺，最佳為十二烷基甜菜堿、椰油酰胺丙基甜菜堿、十二烷基氧化胺、椰油酰胺丙基氧化胺。