[發明專利]一種生物質合成基鉆井液及其制備方法

有效

• 申請號: 201811002980.3
• 申請日: 2018-08-30
• 公開（公告）號: CN110872493B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 單海霞;王中華;周亞賢;呂躍濱;張弌;李偉廷
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化中原石油工程有限公司;中石化中原石油工程有限公司鉆井工程技術研究院
• 主分類號: C09K8/03
• 分類號: C09K8/03
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

本發明提供了一種生物質合成基鉆井液，由包括以下組分的原料制備而成：生物質合成基液85重量份～100重量份；CaCl₂水溶液0重量份～15重量份；有機土3重量份～5重量份；乳化劑4重量份～8重量份；潤濕劑3重量份～5重量份；降濾失劑3重量份～5重量份；復合封堵劑3重量份～5重量份；氧化鈣2重量份～3重量份；所述生物質合成基液包括十二烷基甲醚、十二烷基乙醚和十二烷基丁醚中的一種或多種。與現有技術相比，本發明提供的生物質合成基鉆井液采用特定含量組分，各組分之間具有較好的相互作用，使產品具有優良的潤滑、抑制性能，同時又兼備綠色環保、可生物降解性。

技術領域

本發明涉及鉆井液技術領域，更具體地說，是涉及一種生物質合成基鉆井液及其制備方法。

背景技術

隨著鉆遇深井超深井、水平井、大斜度定向井的數量越來越多，鉆遇強水敏地層的幾率越來越高，合成基鉆井液因具備優良的潤滑、抑制等性能得到廣泛應用。然而，目前用于制備合成基鉆井液的基液主要是礦物油、線性α烯烴等化工產品，存在生物降解性能差、環境可接受程度低等缺陷，在一些環境敏感區域的應用已經受到限制。加之，深井和超深井的地層壓力系數高，地層溫度高，體系的粘度和切力受溫度影響很大，溫度略高，則體系的粘度和切力降低明顯，不利于鉆屑的懸浮攜帶。以上問題對現有的合成基鉆井液的環保性能和應用性能提出了雙重挑戰。

申請號為201210579597.0的中國專利文獻公開了一種合成基鉆井液，采用的基液為線性石蠟。申請號為201110292911.2的中國專利文獻公開了一種合成基鉆井液，所用的基液為檸檬烯、雙戊烯、乙二醇單丁醚、烷基糖苷、醇醚羧酸鹽、白油和二甲基硅油的混合物。申請號為201210251278.7的中國專利文獻公開了一種煤制油恒流變合成基鉆井液，所用的基液為煤制油。上述公開的合成基鉆井液雖然在性能上滿足了不同復雜井的鉆探需求，但是從環境可接受程度方面分析，由于使用的基液均為烷烴類化合物，生物降解難度大，后續使用后產生的鉆屑因為含有烴/水混合物被列為《國家危險廢物名錄》(危廢名錄號為HW-08)。綜上所述，傳統的合成基鉆井液環境可接受程度低。

隨著國家環保要求的日益嚴格，發展環保型合成基鉆井液，已經成為鉆井液研究和應用的主要方向。因此，開發潤滑、抑制性能強，又兼備綠色環保、可生物降解性的鉆井液體系，成為本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種生物質合成基鉆井液及其制備方法，本發明提供的生物質合成基鉆井液具有較好的潤滑、抑制性能，同時又兼備綠色環保、可生物降解性。

本發明提供了一種生物質合成基鉆井液，由包括以下組分的原料制備而成：

生物質合成基液85重量份～100重量份；

CaCl₂水溶液0重量份～15重量份；

有機土3重量份～5重量份；

乳化劑4重量份～8重量份；

潤濕劑3重量份～5重量份；

降濾失劑3重量份～5重量份；

復合封堵劑3重量份～5重量份；

氧化鈣2重量份～3重量份；

所述生物質合成基液包括十二烷基甲醚、十二烷基乙醚和十二烷基丁醚中的一種或多種。

優選的，所述CaCl₂水溶液的質量濃度為20％～40％。

優選的，所述有機土由鈉膨潤土經過烷基季銨鹽改性制備得到；所述烷基季銨鹽的碳原子數為12～30。

優選的，所述乳化劑具有式I所示結構：