合成基钻井液制造技术

技术编号:8526310 阅读:208 留言:0更新日期:2013-04-04 07:10
本发明专利技术公开了一种合成基钻井液,属于石油天然气合成基钻井液拓展技术领域。由下述重量百分比的原料混合而成:60~70%的合成基;2.0%~4.0%的有机土;3.0%~5.0%的主乳化剂;2.0%~4.0%的辅乳化剂;0.1%~0.2%的润湿剂;0.5%~2.0%的流型调节剂;2.0%~3.0%的CaO;10%~15%的CaCl2水溶液;4.0%~6.0%的降滤失剂和2.0%~3.0%防塌封堵剂。本合成基钻井液具有防塌抑制性强、抗盐钙侵性能好、润滑性能明显的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术用于深井、超深井、特殊井、复杂井和页岩气井的钻井工程中,属于石油天然气合成基钻井液拓展

技术介绍
随着勘探领域不断扩大,深井、超深 井、特殊井和复杂井不断增加,无论是国内还是国外,石油勘探开发都逐渐向深部地层和海上发展,钻遇地层条件日益复杂,钻井深度不断增加。近年来,随着水平井、工艺井、欠平衡井数量增加,钻井难度越来越大,特别是遇到强水敏性地层,用水基钻井液钻进容易导致井壁垮塌,因此现有水基钻井液技术在很多情况下已无法满足安全顺利钻井需要,尤其是在水平井,高温深井,储层保护等方面。公开号为CN1660958,公开日为2005年8月31日的中国专利文献公开了一种合成基钻井液,由基础液、主乳化剂、辅乳化剂、润湿剂、流型调节剂、降滤失剂、有机土混合成;该基础液由基液与CaCl2水溶液组成,其中,基液重量百分比为75%至90%,其余为CaCl2水溶液;主乳化剂占基础液的重量百分比为2%至7% ;辅乳化剂占基础液的重量百分比为2%至7% ;润湿剂占基础液的重量百分比为1. 5%至4% ;流型调节剂占基础液的重量百分比为1.0%至3. 5% ;降滤失剂占基础液的重量百分比为2%至5% ;有机土占基础液的重量百分比为2. 0%至3. 5% ;为逆乳化悬浮分散体系的新型泥浆体系,是环境可接受和保护储层的泥浆体系,毒性小,可生物降解,可在寒冷地区和深水海域使用,对储层损害小;使用其钻井井眼稳定,清洗效果好。但随着常规天然气资源不断枯竭,页岩气等非常规天然气资源正成为开发热点。我国页岩气藏资源量丰富,从目前四川盆地的多口先导性试验井来看,页岩的主要特点是易垮塌,以上述专利文献为代表的合成基钻井液抑制能力差,容易引起页岩的水化膨胀,所以合成基钻井液不能有效解决页岩气探井及开发井钻井过程中的井眼坍塌难题。
技术实现思路
为解决上述现有技术所存在的技术问题,本专利技术提出了一种合成基钻井液,本合成基钻井液具有防塌抑制性强、抗盐钙侵性能好、润滑性能明显的特点。本专利技术是通过采用下述技术方案实现的一种合成基钻井液,其特征在于由下述重量百分比的原料混合而成60 70%的合成基;2. 0% 4. 0%的有机土 ;3. 0% 5. 0%的主乳化剂;2. 0% 4. 0%的辅乳化剂;0. 1% O.2%的润湿剂;0. 5% 2. 0%的流型调节剂;2. 0% 3. 0%的CaO ;10% 15%的CaCl2水溶液;4. 0% 6. 0%的降滤失剂和2. 0% 3. 0%防塌封堵剂。所述的防塌封堵剂是由油溶性树脂、刚性粒子、表面活性剂复配制成的油基钻井液用封堵剂,属于现有技术,其全名为油基钻井液用封堵剂树脂胶束粒子(ZCY-STAB),属市售产品,生产厂家是中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院。所述的合成基是线性石蜡基液,属于现有技术,是可以直接在市面上购买的原料。所述的有机土是由钠土通过有机改性剂反应制得的一种亲油胶体,属于现有技术,在化工市场上能直接购买得到。所述的主乳化剂是以不饱和脂肪酸为主要原材料、烷基胺为辅料,合成的油基钻井液用主乳化剂烷酸酰胺,属于现有技术,全名为油基钻井液用主乳化剂烷酸酰胺(ZCY-PEMUL),属市售产品,生产厂家是中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院。所述的辅乳化剂是以脂肪酸、醇类为原材料,经酯化合成反应生成的油基钻井液用辅乳化剂脂肪酸酯,属于现有技术,全名为油基钻井液用辅乳化剂脂肪酸酯(ZCY-SMUL),属市售产品,生产厂家是中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院。所述的润湿剂是由C12 C18的直链季胺与烷基卤化物合成反应制成的油基钻井液用润湿剂季铵盐,属于现有技术,全名为油基钻井液用润湿剂季铵盐(ZCY-WET),属市售产品,生产厂家是中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院。所述的流型调节剂是由甲基丙烯酸十八酯、马来酸酐、苯乙烯为原料,通过三元共聚反应制成的油基钻井液用流型调节剂油溶性聚合物,属现有技术,全名为油基钻井液用流型调节剂油溶性聚合物(ZCY-RMOD),属市售产品,生产厂家是中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院。降滤失剂是以树脂、浙青为主要材料,经化学合成的油基钻井液用降滤失剂树脂浙青,属于现有技术,全名为油基钻井液用降滤失剂磺化树脂(ZCY-FTR0L),属市售产品,生产厂家是中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院。所述CaCl2水溶液的质量浓度为20%。合成基钻井液的制备方法,其特征在于包括如下步骤 a、在搅拌条件下,以重量百分比计,将2.0% 4. 0%的有机土、3. 0% 5. 0%的主乳化 剂、2. 0% 4. 0%的辅乳化剂、O. 1% O. 2%的润湿剂、O. 5% 2. 0%的流型调节剂、2. 0% 3. 0%的CaO加入到60 70%的合成基中,搅拌30min ; b、配制质量浓度为20%CaCl2溶液,使CaCl2完全溶解; C、在搅拌条件下将重量百分比为10% 15%的CaCl2溶液缓慢加入合成基中;d、在搅拌条件下将重量百分比为4. 0% 6. 0%的降滤失剂和2. 0% 3. 0%防塌封堵剂加入到合成基中,形成合成基钻井液。在所述d步骤后还有步骤e、加入重晶石到合成基中达到所需的密度要求。合成基钻井液的维护方法,其特征在于在维护处理时控制合成基钻井液中的含水量在10% 15%之间。进一步的,以整个钻井液中的质量百分比计,维持合成基的含量在60 70%之间,维持主乳化剂的含量在3. 0% 5. 0%之间,维持辅乳化剂的含量在2. 0% 4. 0%之间,同时维持破乳电压高于400V ; 进一步的,以整个钻井液中的质量百分比计,保持合成基钻井液中4. 0% 6. 0%的降滤失剂含量和2. 0% 3. 0%的防塌封堵剂含量,控制钻井液中高温高压滤失量小于6ml ;进一步的,以体积百分比计,控制合成基钻井液中含砂量小于O. 2%,固相含量小于30%,振动筛采用大于或等于120目的细目筛布,定期使用离心机,除去有害固相,清洁钻井液。与现有技术相比,本专利技术所达到的有益效果如下1、本专利技术中,由“60 70%的合成基;2. 0% 4. 0%的有机土 ;3. 0% 5. 0%的主乳化剂;2. 0% 4. 0%的辅乳化剂;0. 1% O. 2%的润湿剂;0. 5% 2. 0%的流型调节剂;2. 0% 3. 0%的CaO ;10% 15%的CaCl2水溶液;4. 0% 6. 0%的降滤失剂和2. 0% 3. 0%防塌封堵剂”混合而成的合成基钻井液,与公开号为CN1660958专利文献相比,一方面,增加了防塌封堵剂,能在页岩井壁形成封堵层,抑制页岩垮塌,减少井下复杂,另一方面,经过反复试验,本专利技术确定了上述特定配比关系的各个组分配方,所形成的合成基钻井液,在100°C的条件下滚动恒温16小时,取出在50°C的环境下进行测试,测试结果表明,本专利技术配方的钻井泥浆在流变性能以及极压润滑系数等指标方面都有很好的结果,对配方的评价实验表明,配方中加入盐和石膏后,对钻井液的性能基本无影响,配方中加入的页岩和膨润土,表现出极强的防塌抑制性能,因此,该钻井液配方具有较强的防塌抑制性、抗盐钙侵、润滑本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种合成基钻井液,其特征在于:由下述重量百分比的原料混合而成:60~70%的合成基;2.0%~4.0%的有机土;3.0%~5.0%的主乳化剂;2.0%~4.0%的辅乳化剂;0.1%~0.2%的润湿剂;0.5%~2.0%的流型调节剂;2.0%~3.0%的CaO;10%~15%的CaCl2水溶液;4.0%~6.0%的降滤失剂和2.0%~3.0%防塌封堵剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王睿欧阳伟吴正良王先兵刘伟李巍曾婷
申请(专利权)人:中国石油集团川庆钻探工程有限公司
类型:发明
国别省市:

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