[發明專利]油包水型乳液及其制備方法和油基鉆井液

在審

• 申請號: 201910335958.9
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN110003865A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 孫強;趙春花;耿鐵;王偉;樊哲;羅健生;苗海龍;劉剛;李超;孫德軍;張厲
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油集團有限公司;中海油田服務股份有限公司;山東大學
• 主分類號: C09K8/03
• 分類號: C09K8/03;C09K8/36
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 陳丹;張奎燕

一種油包水型乳液及其制備方法和一種油基鉆井液。所述油包水型乳液包括油相、水相和疏水改性氣相氧化硅，并且以所述油相和所述水相的總含量為100重量份計，所述油相的含量為60重量份至90重量份，所述水相的含量為10至40重量份，所述疏水改性氣相氧化硅的含量為0.5重量份至1.5重量份。所述方法包括：將所述疏水改性氣相氧化硅分散在所述油相中并攪拌，得到疏水改性氣相氧化硅?油分散體系；將所述水相加入所述疏水改性氣相氧化硅?油分散體系中，攪拌后進行超聲乳化，即得。本申請的油包水型乳液具有優良的穩定性和寬溫區恒流變性能，可用于模擬或構建適用于深水及凍土帶低溫地層的鉆井工程的無土相油基鉆井液。

技術領域

本申請涉及鉆井技術領域，尤指一種油包水型乳液及其制備方法和一種油基鉆井液。

背景技術

深水和凍土帶蘊藏的油氣資源豐富，有巨大潛力。與陸地鉆井相比，深水高溫及凍土帶低溫的地層環境使鉆井工作面臨很多技術問題。在墨西哥灣、我國南海、西非海域的深水鉆井溫度可高至200℃，在新疆、青海、西藏、黑龍江等地的鉆探工作常在超低溫的環境下進行。這就要求鉆井液能夠在較寬的溫度范圍內進行操作。

國內外對于深水及凍土帶低溫地層鉆井液的研究是十分有限的，且多采用水基鉆井液進行鉆探工作。但水基鉆井液很難完全解決深水淺部的疏松地層導致的井壁失穩、以及在低溫高壓的環境下天然氣水合物抑制性差等問題。油基鉆井液以其優異的抑制性和穩定性，成為復雜地層鉆井的首選。然而，現有油基鉆井液體系中多含有有機土，高溫時，有機土將會發生不可逆的絮凝和膠凝；低溫時，鉆井液的粘度、切力大幅度上升，油基鉆井液會出現明顯的膠凝現象，從而使當量循環密度過高，進而引發井漏等問題，例如，在5℃至75℃溫度范圍內，含有有機土的油基鉆井液體系增稠明顯，粘度變化率高達80％，極大地限制了鉆井效率。因此，含有有機土的油基鉆井液體系不具有良好的寬溫區恒流變性能，難以在較寬的溫度范圍內進行操作。

因此，亟需開發一種適用于深水和凍土帶油氣鉆探的鉆井液。

發明內容

本申請提供了一種油包水型乳液及其制備方法和油基鉆井液，當采用該油包水型乳液模擬或構建油基鉆井液時，無需再添加有機土，而且得到的油基鉆井液具有良好的寬溫區恒流變性能，適用于深水和凍土帶油氣鉆探。

本申請提供了一種油包水型乳液，所述油包水型乳液包括油相、水相和疏水改性氣相氧化硅，并且以所述油相和所述水相的總含量為100重量份計，所述油相的含量為60重量份至90重量份，所述水相的含量為10至40重量份，所述疏水改性氣相氧化硅的含量為0.5重量份至1.5重量份。

在本申請的實施例中，所述疏水改性氣相氧化硅可以選自甲基改性氣相氧化硅、乙基改性氣相氧化硅和異丙基改性氣相氧化硅中的任意一種或多種。

在本申請的實施例中，所述疏水改性氣相氧化硅可以為甲基改性氣相氧化硅。

在本申請的實施例中，所述疏水改性氣相氧化硅的三相接觸角范圍可以為128°至143°。該范圍的三相接觸角能夠保證疏水改性氣相氧化硅的大部分位于油相與水相的界面上，從而形成穩定的油包水型乳液。

在本申請的實施例中，所述油相為氣制油和白油中的任意一種或多種。

在本申請的實施例中，所述白油可以包括3#白油和5#白油。

在本申請的實施例中，所述水相可以為水或氯化鈣水溶液。任選地，所述氯化鈣水溶液的濃度不超過25wt％。

本申請還提供了如上所述的油包水型乳液的制備方法，所述方法包括：將所述疏水改性氣相氧化硅分散在所述油相中并攪拌，得到疏水改性氣相氧化硅-油分散體系；將所述水相加入所述疏水改性氣相氧化硅-油分散體系中，攪拌后進行超聲乳化，即得到所述油包水型乳液。

在本申請的實施例中，所述超聲乳化的超聲功率可以為200W至400W，超聲時間可以為50s至100s。