[發(fā)明專(zhuān)利]油基鉆井液用復(fù)合乳化劑及抗高溫超高密度油基鉆井液

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010012190.4
• 申請(qǐng)日: 2020-01-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111139044B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐興華;肖剛;李榮;張麗洋
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 成都西油華巍科技有限公司;庫(kù)爾勒同益工貿(mào)有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): C09K8/36
• 分類(lèi)號(hào): C09K8/36
• 代理公司: 成都欣圣知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51292
• 代理人: 王海文

本發(fā)明公開(kāi)了一種油基鉆井液用復(fù)合乳化劑，由主乳化劑、輔乳化劑、潤(rùn)濕劑、提切劑、抗溫劑和降凝劑組成。同時(shí)，本發(fā)明還公開(kāi)了一種抗高溫超高密度油基鉆井液，包括42.00％～95.00％(體積分?jǐn)?shù))的基礎(chǔ)油；0.90％～5.00％(重量/體積)的復(fù)合乳化劑；0.20％～3.00％(重量/體積)的增粘劑；5.00％～28.00％(體積分?jǐn)?shù))的氯化鈣水溶液；0.90％～3.00％(重量/體積)的堿度調(diào)節(jié)劑；1.00％～3.00％(重量/體積)的降濾失劑；0.00％～2.00％(重量/體積)的封堵劑；加重劑，加入量使得鉆井液的密度為0.93～3.00g/cm³。本發(fā)明提供了一種油基鉆井液用復(fù)合乳化劑及抗高溫超高密度油基鉆井液，復(fù)合乳化劑穩(wěn)定性好，低凝點(diǎn)，高閃點(diǎn)，配置的抗高溫超高密度油基鉆井液具有良好的抗高溫性、乳化穩(wěn)定性和流變性，對(duì)泥頁(yè)巖的強(qiáng)抑制性以及抗污染性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鉆井液技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及油基鉆井液用復(fù)合乳化劑及抗高溫超高密度油基鉆井液。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著中國(guó)石油和天然氣領(lǐng)域的研究不斷深入探索和發(fā)展，鉆井作業(yè)逐漸由淺層地層、簡(jiǎn)單地層向深層地層、復(fù)雜地層鉆探開(kāi)發(fā)，其中深井、超深井將是未來(lái)的勘探和開(kāi)發(fā)重點(diǎn)。鉆井過(guò)程中鉆遇的地層越來(lái)越復(fù)雜，鉆井施工難度越來(lái)越大。其中油基鉆井液由于優(yōu)良的抑制性、潤(rùn)滑性、熱穩(wěn)定性、抗污染性和儲(chǔ)層保護(hù)等優(yōu)良性能，已發(fā)展成為鉆高難度的深井、頁(yè)巖氣井、大斜度定向井、水平井和各種復(fù)雜地層井的重要手段。

但長(zhǎng)期以來(lái)，超高密度(≥2.4g/cm³)的油基鉆井液由于固相含量極高，其流變性與懸浮能力很難協(xié)調(diào)，要么粘度太高，流動(dòng)阻力太大，鉆井排量達(dá)不到凈化井眼要求；要么粘度不足，鉆井液中的加重劑在井內(nèi)高溫、低流速或靜態(tài)時(shí)沉降嚴(yán)重，造成故障，因此極難配制且穩(wěn)定性差，難以適應(yīng)超深油氣井和高壓頁(yè)巖氣井長(zhǎng)時(shí)間鉆井要求。

同時(shí)，目前國(guó)內(nèi)外常用的油包水型乳化劑主要有高級(jí)脂肪酸皂、Span80、油酸、環(huán)烷酸酰胺、環(huán)烷酸鈣、石油磺酸鐵、脂肪酸的胺類(lèi)衍生物等，主要是以單鏈的表面活性劑為主，價(jià)格相對(duì)便宜，但是加量大、乳化效果差、抗高溫能力不足。當(dāng)溫度到達(dá)180℃時(shí)，易出現(xiàn)破乳、粘度降低、濾失量急劇增大等問(wèn)題。

超高密度油基鉆井液在現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)過(guò)程中，由于受到巖屑，地層水、酸性氣體等污染，性能遭到破壞，粘度大幅度升高；也可能在高溫下出現(xiàn)處理劑失效等現(xiàn)象；隨著鉆井難度和環(huán)保要求的進(jìn)一步提高，迫切需要研究一種既能抗高溫又高效的乳化劑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種油基鉆井液用復(fù)合乳化劑及抗高溫超高密度油基鉆井液，解決現(xiàn)有油基鉆井液在應(yīng)對(duì)高溫高壓及強(qiáng)水敏性地層時(shí)需求的，可抗高溫且抗高溫超高密度油基鉆井液，以及在超高密度情況下油基鉆井液存在的乳化穩(wěn)定性和流變性差、井壁易掉塊坍塌、易出現(xiàn)阻卡和鉆井周期長(zhǎng)等復(fù)雜情況。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

油基鉆井液用復(fù)合乳化劑，由以下組分原料按照質(zhì)量和100％構(gòu)成：

主乳化劑，20.00％～55.00％；

輔乳化劑，4.00％～20.00％；

潤(rùn)濕劑，10.00％～45.00％；

提切劑，1.00％～6.00％；

抗溫劑，0.10％～10.00％；

降凝劑，0.10％～10.00％；

所述主乳化劑為末端為羧酸的長(zhǎng)鏈烷基脂肪酸聚酰胺類(lèi)非離子表面活性劑，化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下：Y{O(CH₂)_e}_a{NX(CH₂)_e}_b{NH(CH₂)_e}_dNHZ，