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油基钻井液及其制备方法和应用与流程

  • 国知局
  • 2024-08-02 17:52:33

本发明涉及油气勘探,具体涉及一种油基钻井液及其制备方法和应用。

背景技术:

1、目前国内研究以高温高密度油基钻井液为主要方向,抗温200℃,密度2.20g/cm3以上,但对钻井液体系的抗高温长效稳定性方面研究较少。在应用过程中,超深复杂页岩/碳酸盐岩长水平段水平井勘探开发过程中,存在一些特殊作业工况、如长时间停待、处理复杂、下套管等,井下高温条件下,油基钻井液长时间高温静置,常规油基钻井液长时间井下高温静置后,易出现切力降低、滤失量增大、乳化稳定性降低等突出问题,这对井壁稳定有较大影响,井下极易出现井壁失稳、岩屑床沉积,导致环空憋堵、掉块卡钻等复杂情况。

2、因此,一种抗高温长效稳定油基钻井液体系,对于页岩\碳酸盐岩超长水平井油气勘探开发有重要意义。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的常规油基钻井液长时间井下高温静置后,易出现切力降低、滤失量增大、乳化稳定性降低等问题,提供一种油基钻井液及其制备方法和应用,该油基钻井液具有较好的乳化、流变、封堵的长效稳定性。

2、为了实现上述目的,本发明第一方面提供一种油基钻井液,该钻井液包含以下组分:油相、水相、乳化剂、润湿剂、流型调节剂、亲油胶体、降滤失剂和碱度调节剂;其中,所述油相和所述水相的体积比为(70-90):(10-30)。

3、本发明第二方面提供一种本发明提供的油基钻井液的制备方法,包含以下步骤:

4、(1)将所述油相、所述乳化剂和所述润湿剂进行混合,制得混合物s1;

5、(2)将混合物s1与所述水相进行混合,制得混合物s2;

6、(3)将混合物s2与所述流型调节剂、所述亲油胶体、所述降滤失剂和碱度调节剂进行混合,制得所述油基钻井液。

7、本发明第三方面提供一种本发明提供的油基钻井液或本发明提供的制备方法制得的钻井液在储层保护中的应用。

8、通过上述技术方案,本发明可以获得的有益效果包括:本发明的钻井液中,乳化剂具有多个亲水和亲油基团的大分子基团,在油水界面形成一个定向排列的吸附层,亲水基团在水相中形成一个水溶剂化层,油相一侧则有油溶剂化层,在吸附层界面防止液滴聚结合并,从而降低油水的界面张力,增强油水两相的乳化效果,同时配合亲油胶体,在油相中更容易有序定向排布,显著提高了连续相的结构力,从而提升体系粘切。本发明选择合适的主乳化剂、辅乳化剂和亲油胶体,并将主乳化剂、辅乳化剂和亲油胶体的比例控制在合适范围内,使钻井液有良好的乳化稳定性、降滤失能力和封堵能力,且高温下具有较好携岩效率。该钻井液体系在180℃连续老化7天条件下,其破乳电压≥600v,动切力≥8.0pa,动塑比≥0.2,高温高压滤失量≤4.0ml,保证钻井液在高温下具有较好携岩效率、乳化稳定性以及封堵防塌性能,保证井下安全。

技术特征:

1.一种油基钻井液,其特征在于,该钻井液包含以下组分:油相、水相、乳化剂、润湿剂、流型调节剂、亲油胶体、降滤失剂和碱度调节剂;其中,所述油相和所述水相的体积比为(70-90):(10-30)。

2.根据权利要求1所述的钻井液,其特征在于,所述油相和所述水相的体积比为(75-85):(15-25)。

3.根据权利要求1或2所述的钻井液,其特征在于,相对于100ml的所述油相和所述水相的总和,该钻井液中乳化剂为4.5-7g、润湿剂为0.5-1g、流型调节剂为0.2-0.8g、亲油胶体为2-3g、降滤失剂为3-5g和碱度调节剂为2.5-4g;

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的钻井液,其特征在于,所述乳化剂包含主乳化剂和辅乳化剂,其中,所述主乳化剂为松香酸盐类表面活性剂,所述辅乳化剂为烷醇酰胺类非离子表面活性剂;

5.根据权利要求4所述的钻井液,其特征在于,所述松香酸盐类表面活性剂选自松香酸钠盐、松香酸钙盐和松香酸钾盐中的至少一种;

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的钻井液,其特征在于,所述水相为不饱和盐溶液,其中,以所述盐溶液的总重量为基准,所述盐溶液中盐的质量分数为20-30%,

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的钻井液,其特征在于,该钻井液还包含加重剂;

8.一种油基钻井液的制备方法,其特征在于,包含以下步骤:

9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)-(3)中所述混合的时间为20-30min,所述混合的搅拌转速为10000-12000r/min;

10.权利要求1-7中任意一项所述的钻井液或权利要求8-9所述的制备方法制得的钻井液在储层保护中的应用。

技术总结本发明涉及油气勘探技术领域,公开了一种油基钻井液及其制备方法和应用。该钻井液包含以下组分:油相、水相、乳化剂、润湿剂、流型调节剂、亲油胶体、降滤失剂和碱度调节剂;其中,所述油相和所述水相的体积比为(70‑90):(10‑30)。该油基钻井液经过180℃连续高温老化7天后,其破乳电压ES≥600V,动切力YP≥8Pa,动塑比YP/PV≥0.20,高温高压滤失量≤4.0mL,体现出较好的乳化、流变、封堵的长效稳定性。技术研发人员:李大奇,何龙,韩子轩,王显光,韩秀贞,董波,陈晓飞受保护的技术使用者:中国石油化工股份有限公司技术研发日:技术公布日:2024/7/9

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