一种α-烯烃基液及其在钻井液中的应用制造技术

本发明专利技术涉及一种α

【技术实现步骤摘要】
一种
α
‑
烯烃基液及其在钻井液中的应用


[0001]本专利技术属于石油工业钻探
，具体涉及一种α
‑
烯烃基液及其在钻井液中的应用。

技术介绍

[0002]随着能源问题与环境问题的逐渐突出，以及石油钻探技术的高速发展，人们对于能源开采尤其是石油开采提出了越来越高的要求。传统的水基钻井液适用范围较窄，在当今逐渐复杂化的井下情况，越来越不能满足需求，而油基钻井液因为对环境有较大的污染，迫于相关环保法规的约束，一直难以推广使用。因此，作为二者的替代体系出现的合成基钻井液在既保留水基钻井液的环保特性的同时，又很好的继承了油基钻井液的性能特点，成为了海上复杂地层以及其它敏感陆地区域钻井过程中必不可少的钻井液体系。根据现场的使用情况反映：合成基钻井液具有携砂能力强，润滑性好以及抑制页岩等一系列优点，同时其有效地避免了油基钻井液所出现的污染环境、影响测井和试井资料等问题。
[0003]基液是制作钻井液的主要成分，其性能指标决定了钻井液的绝大部分性能指标，例如闪点、粘度和凝固点等。目前，合成基钻井液的基液可分为酯基类、醚基类、α
‑
烯烃类三种；α
‑
烯烃基液由于分子末端保留有双键，易被微生物分解，且基液中不含有毒的芳香烃和环烃化合物，同时，相较其他基液，α
‑
烯烃基液具有粘度低、倾点低、在钻屑上残留少、单位成本低等优势，因此，α
‑
烯烃钻井液应用最为广泛。
[0004]随着α
‑
烯烃钻井液的广泛应用，一些新的问题也慢慢出现，主要在于低温时α
‑
烯烃钻井液粘度太高，高温时α
‑
烯烃钻井液粘度太低，特别是动切力太低，不足以有效携带钻井液中的固相。为应对各种复杂的石油工业开采环境，提供一种在低温或高温条件下粘度变化不大α
‑
烯烃钻井液是十分必要的。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有技术的不足，提供了一种α
‑
烯烃基液及其在钻井液中的应用。含有本专利技术所述α
‑
烯烃基液的α
‑
烯烃钻井液能够应付各种复杂的石油工业开采环境。
[0006]为此，本专利技术第一方面提供了一种α
‑
烯烃基液，其包括线性α
‑
烯烃、非离子表面活性剂、矿物油和液体石蜡。
[0007]在本专利技术的一些实施方式中，所述线性α
‑
烯烃、非离子表面活性剂、矿物油和液体石蜡的质量比为(90～100):(4～5):(8～10):(1～2)。
[0008]在本专利技术的另一些实施方式中，所述线性α
‑
烯烃选自碳原子数为7～18的线性α
‑
烯烃中的一种或多种。在本专利技术的一些具体实施方式中，所述线性α
‑
烯烃选自1
‑
庚烯和1
‑
癸烯中的至少一种。在本专利技术的一些优选的具体实施方式中，所述线性α
‑
烯烃为1
‑
庚烯和1
‑
癸烯的混合物，其混合物中所述1
‑
庚烯和1
‑
癸烯的质量为(1～2):(1～2)，优选为1:1。
[0009]在本专利技术的一些实施方式中，所述非离子表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚。本专利技术选用的烷基酚聚氧乙烯醚化学稳定性高，即使在高温下也不易被强酸、强碱破坏，进而使
制备的α
‑
烯烃基液的性质稳定。在本专利技术的一些优选的实施方式中，所采用的烷基酚聚氧乙烯醚中的烷基可以为8～16个碳的烷基。在本专利技术的一些具体实施方式中，所采用的烷基酚聚氧乙烯醚的商品牌号可以为OP
‑
10等。
[0010]在本专利技术的另一些实施方式中，所述矿物油为白油。白油基本组成为饱和烃结构，芳香烃、氮、氧、硫等物质含量近似于零，对环境友好，具有良好的氧化安定性和化学稳定性。
[0011]本专利技术的α
‑
烯烃基液含有特定配比的组分，且通过选用表面活性高的非离子表面活性剂，以及在低温下物理性质极为稳定的矿物油和液体石蜡，使得本专利技术的α
‑
烯烃基液在低温下稳定，进而有效避免了因钻井过程中温度过低时导致的钻井液粘度升高，引起泵压升高，地层破裂和井壁失稳等不良后果。
[0012]本专利技术第二方面提供了一种α
‑
烯烃钻井液，以重量份数计，所述α
‑
烯烃钻井液包括如下组分：
[0013][0014][0015]在本专利技术的一些优选的实施方式中，以重量份数计，所述α
‑
烯烃钻井液包括本专利技术第一方面所述的α
‑
烯烃基液90份、盐水10份、乳化剂4份、降滤失剂2.5份、碱度调节剂6份、有机土2份、润湿剂2份、珍珠岩20份与加重剂200份。
[0016]在本专利技术的一些实施方式中，所述碱度调节剂为硅酸盐。本专利技术选用硅酸盐作为碱度调节剂，原因在于硅酸盐用于调节钻井液碱度时，在使用过程中不会吸水膨胀，能够避免在钻井过程中可能发生的页岩膨胀。
[0017]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述碱度调节剂为五水偏硅酸钠。选用五水偏硅酸钠作为碱度调节剂，原因在于五水偏硅酸钠具有pH缓冲能力，能够避免钻井液使用过程中因环境因素引发的钻井液pH值的变化导致钻井液粘度，乳化性能等物理性质发生改变，从而影响钻井的效果。
[0018]本专利技术所述α
‑
烯烃钻井液中的珍珠岩，在低温时作为α
‑
烯烃钻井液的加重物质，当温度升高时，珍珠岩软化(根据温度的高低，其软化程度也会相应的改变)，可以使钻井液在高温时保持稳定的粘度，进而避免α
‑
烯烃钻井液因温度升高而导致的粘度降低，引起加重剂(如，重晶石)沉降、高循环压耗等弊病。
[0019]在本专利技术的一些实施方式中，所述珍珠岩的膨胀倍数≥20。本专利技术选用的珍珠岩膨胀倍数≥20，原因在于如果采用膨胀倍数过低的珍珠岩，其容重低，无法在钻井液温度升
高时保持钻井液的粘度。
[0020]在本专利技术的另一些实施方式中，所述盐水为20～30wt％的氯化钙溶液。
[0021]在本专利技术的一些实施方式中，所述乳化剂为妥尔油脂肪酸。
[0022]在本专利技术的另一些实施方式中，所述降滤失剂为氧化沥青。
[0023]在本专利技术的一些实施方式中，所述润湿剂包括松焦油和油酸；优选地，所述松焦油和油酸的质量比为(5～7):(3～5)；进一步优选地，所述松焦油和油酸的质量比为7:3。
[0024]在本专利技术的另一些实施方式中，所述加重剂为重晶石。
[0025]本专利技术第三方面提供了一种如本专利技术第二方面所述的α
‑
烯烃钻井液的制备方法，其包括如下步骤：
[0026]S1，将专利技术第一方面所述的α
‑
烯烃基液与乳化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种α
‑
烯烃基液，其包括线性α
‑
烯烃、非离子表面活性剂、矿物油和液体石蜡。2.根据权利要求1所述的α
‑
烯烃基液，其特征在于，所述线性α
‑
烯烃、非离子表面活性剂、矿物油和液体石蜡的质量比为(90～100):(4～5):(8～10):(1～2)。3.根据权利要求1或2所述的α
‑
烯烃基液，其特征在于，所述线性α
‑
烯烃选自碳原子数为7～18的线性α
‑
烯烃中的一种或多种；和/或所述非离子表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚；和/或所述矿物油为白油。4.一种α
‑
烯烃钻井液，以重量份数计，其包括如下组分：5.根据权利要求4所述的α
‑
烯烃钻井液，其特征在于，所述碱度调节剂为硅酸盐；优选为五水偏硅酸钠。6.根据权利要求4或5所述的α
‑
烯烃钻井液，其特征在于，所述珍珠岩的膨胀倍数≥20。7.根据权利要求4
‑
6中任意一项所述的α
‑
烯烃钻井液，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈二丁，赵红香，张海青，李海斌，王旭东，李波，王雪晨，
申请(专利权)人：中石化胜利石油工程有限公司中石化胜利石油工程有限公司钻井液技术服务中心，
类型：发明
国别省市：