專利名稱：一種硬膠極壓油包水乳化鉆井液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明用于石油天然氣欠平衡鉆井，屬于使用欠平衡井鉆進(jìn)的低密度鉆井液配方 技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
為了更好的保護(hù)和開發(fā)油氣層，目前大量的采用欠平衡的鉆井方式實(shí)施鉆井工 程，在實(shí)施欠平衡鉆井中，很重要的任務(wù)就是需要將使用的鉆井液配置到低于地層壓力的 密度，這樣才能在鉆井工程中不使鉆井液因?yàn)槊芏认禂?shù)大于地層壓力系數(shù)而浸入地層，對(duì) 產(chǎn)油或者產(chǎn)氣的產(chǎn)層造成傷害，特別是實(shí)施欠平衡井的鉆進(jìn)，由于實(shí)施欠平衡的鉆進(jìn)，主要 目的是為了更好的發(fā)現(xiàn)油氣儲(chǔ)集層，提高開發(fā)的產(chǎn)量，所以，在欠平衡井的鉆進(jìn)中，更需要 能夠充分保護(hù)油氣藏的鉆井液，因?yàn)?，只有采用密度低于地層壓力系?shù)，而且同時(shí)具有良好 潤(rùn)滑性能的鉆井液，才能在實(shí)施欠平衡鉆井時(shí)能有效的保護(hù)產(chǎn)層，又能為鉆井提供必需的 潤(rùn)滑性能，為了達(dá)到這個(gè)目的，現(xiàn)有技術(shù)在產(chǎn)層壓力當(dāng)量密度為1.00 1. 03g/cm3之間時(shí) 采用了空心玻璃微珠將聚磺鉆井液密度控制在1.00g/cm3以內(nèi)的鉆井液，現(xiàn)有技術(shù)中鉆井 液存在的問題是采用的空心玻璃微珠雖然具有降低鉆井液密度的效果，但是空心玻璃微 珠易破損，破裂后不但起不到減輕密度的作用，反而增加鉆井液密度；同時(shí)，空心玻璃微珠 的破裂增加了泥漿的摩阻，給鉆井液的潤(rùn)滑性能帶來危害，另外，現(xiàn)有空心玻璃微珠水基鉆 井液的防塌性能不理想，而且空心玻璃微珠水基鉆井液的生產(chǎn)成本較高。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種硬膠極壓油包水乳化鉆井液，本鉆井液 密度低，潤(rùn)滑防塌性能明顯，安全性較好，且生產(chǎn)成本低廉，本發(fā)明尤其適用于石油天然氣 欠平衡鉆井要求。本發(fā)明是通過采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種硬膠極壓油包水乳化鉆井液，其特征在于，按占鉆井液總重量百分比計(jì)各組 分包括柴油60_66%；有機(jī)土3_4% ；鉆井液用硬膠乳化潤(rùn)濕劑(JY-I) 6-7% ；鉆井液用固壁防塌劑(RLClOl) 8-9% ；油基鉆井液用燃燒延遲劑(ZRJ-I) 6-7% ；水7.5-8%;生石灰1.5-2%;油包水鉆井液用穩(wěn)定劑(ALR) :2_3%。本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案為柴油63%；
有機(jī)土3.5%;鉆井液用硬膠乳化潤(rùn)濕劑(JY-I) 6.5% ；鉆井液用固壁防塌劑(RLClOl) 8. 5% ；油基鉆井液用燃燒延遲劑(ZRJ-I) 6.5% ；水7.75%;
生石灰1.75%;油包水鉆井液用穩(wěn)定劑(ALR) :2. 5%。所述的柴油為0#、-10#或-20#。所述的有機(jī)土是指在石油鉆井領(lǐng)域普遍使用的、用于提粘、提切的有機(jī)土，是一種 配漿材料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果表現(xiàn)在1、將上述各組分按照本領(lǐng)域制備鉆井液的常規(guī)方法制備出合格的鉆井液，通過實(shí) 施，可以表明本發(fā)明鉆井液體系的防塌、潤(rùn)滑、攜砂能力特別強(qiáng)，適合于欠平衡井的鉆井要 求，同時(shí)本體系密度易調(diào)整，不僅適用于低密度鉆井液，同樣也適用于高密度鉆井液。參照表1 以本配方制備的鉆井液的總體性能，以本配方形成的鉆井液性能穩(wěn)定， 其流變性、潤(rùn)滑性、失水造壁性均能滿足天然氣欠平衡鉆井要求，且密度能控制在0. 88 0. 95g/cm3且容易調(diào)整。2、參照表2，采用本配方形成的鉆井液，在鹽污染后鉆井液的性能基本無變化，抗 鹽性能極好。3、參照表3，采用本配方形成的鉆井液，加入紅層泥巖后，表現(xiàn)出極強(qiáng)的防塌性能 和抗泥巖污染特性。因此，采用本配方制備的鉆井液，具有較強(qiáng)的抗鹽能力，極強(qiáng)的防塌、抗泥巖污染 能力。4、參照表4，采用本配方的鉆井液的燃點(diǎn)顯著提高，可達(dá)到102°C，所以安全性能 好。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1本發(fā)明公開了一種硬膠極壓油包水乳化鉆井液，按占鉆井液總重量百分比計(jì)各組 分包括柴油60_66% ；有機(jī)土 3_4% ；鉆井液用硬膠乳化潤(rùn)濕劑(JY-1) 6-7% ；鉆井液 用固壁防塌劑(RLClOl)油基鉆井液用燃燒延遲劑(ZRJ-I)；水7. 5-8% ；生 石灰1.5-2% ；油包水鉆井液用穩(wěn)定劑(ALR) :2-3%。所述的柴油，不受型號(hào)限制的柴油，如0#、-10#、_20#柴油均可，因?yàn)椴裼偷男吞?hào) 對(duì)本申請(qǐng)的一種硬膠極壓油包水乳化鉆井液的應(yīng)用效果不產(chǎn)生影響。本申請(qǐng)所指有機(jī)土是指在石油鉆井領(lǐng)域普遍使用的、用于提粘、提切的有機(jī)土，是 一種配漿材料，和“有機(jī)質(zhì)土”完全沒有一點(diǎn)關(guān)系，是完全不同的兩種物質(zhì)。河南新鄉(xiāng)市富 邦科技有限公司生產(chǎn)并銷售本申請(qǐng)中的有機(jī)土，有機(jī)土的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)是經(jīng)河南省新鄉(xiāng)市延津 縣技術(shù)監(jiān)督局審查通過的、備案的、已公開發(fā)行的有效企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)名稱為“低毒油基鉆井液用有機(jī)土”，標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為Q/FB 034-2009，標(biāo)準(zhǔn)備案號(hào)為20090008。鉆井液用硬膠乳化潤(rùn)濕劑(JY-I)是由四川省成都欣義茂科技開發(fā)有限責(zé)任公司 生產(chǎn)的產(chǎn)品，是現(xiàn)有的東西，該產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)是經(jīng)四川省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局審查通過、備案的、 已公開發(fā)行的有效企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)名稱為“鉆井液用硬膠乳化潤(rùn)濕劑(JY-I) ”，標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為 Q/79496014-5. 15-2008，標(biāo)準(zhǔn)備案號(hào)為B51. 93-2008。 鉆井液用固壁防塌劑(RLClOl)是由四川省成都欣義茂科技開發(fā)有限責(zé)任公司 生產(chǎn)的產(chǎn)品，是現(xiàn)有的東西，該產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)是經(jīng)四川省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局審查通過、備案的、 已公開發(fā)行的有效企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)名稱為“鉆井液用固壁防塌劑(RLClOl) ”，標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為 Q/79496014-5. 9-2008，標(biāo)準(zhǔn)備案號(hào)為B51. 87-2008。油基鉆井液用燃燒延遲劑(ZRJ-I)是由四川省成都欣義茂科技開發(fā)有限責(zé)任公 司生產(chǎn)的產(chǎn)品，是現(xiàn)有的東西，該產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)是經(jīng)四川省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局審查通過、備案 的、已公開發(fā)行的有效企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其備案號(hào)為B51. 94-2008。油包水鉆井液用穩(wěn)定劑(ALR)是由四川省成都欣義茂科技開發(fā)有限責(zé)任公司生 產(chǎn)的產(chǎn)品，是現(xiàn)有的東西，該產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)是經(jīng)四川省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局審查通過、備案的、已 公開發(fā)行的有效企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其備案號(hào)為B51. 98-2008。將上述各組分按照本領(lǐng)域制備鉆井液的常規(guī)方法制備出合格的鉆井液，通過實(shí) 施，可以表明本發(fā)明鉆井液體系的防塌、潤(rùn)滑、攜砂能力特別強(qiáng)，適合于欠平衡井的鉆井要 求，同時(shí)本體系密度易調(diào)整，不僅適用于低密度鉆井液，同樣也適用于高密度鉆井液。實(shí)施例2下面給出本發(fā)明的最佳實(shí)施例本發(fā)明以柴油為主要原料，形成具有較好潤(rùn)滑性能的油基鉆井液，在此基礎(chǔ)上還 要兼?zhèn)淇故唷⒖果}、抗泥頁(yè)巖污染的性能，還要有較好的穩(wěn)定性，構(gòu)成本發(fā)明鉆井液的材 料包括柴油(0#、-10#、_20#均可)、有機(jī)土、鉆井液用硬膠乳化潤(rùn)濕劑(JY-I)、鉆井液用固 壁防塌劑(RLClOl)、油基鉆井液用燃燒延遲劑(ZRJ-I)、水、生石灰和油包水鉆井液用穩(wěn)定 劑(ALR)，配方是63%柴油(0#或-10#或_20#均可)+3.5%有機(jī)土+6.5%鉆井液用硬膠 乳化潤(rùn)濕劑(JY-I)+8. 5%鉆井液用固壁防塌劑(RLC101)+6.5%油基鉆井液用燃燒延遲劑 (ZRJ-I)+7. 75%水+1. 75%生石灰+2. 5%油包水鉆井液用穩(wěn)定劑(ALR)。將上述材料按照上述比例進(jìn)行1. 5小時(shí)攪拌，在80°C的條件下恒溫16小時(shí)，取出 在50°C的環(huán)境下進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明，本發(fā)明配方的鉆井泥漿在密度、粘度、塑性粘度、 動(dòng)切、初切、終切以及極壓潤(rùn)滑系數(shù)等指標(biāo)方面都有很好的結(jié)果。測(cè)試結(jié)果如下1、以本配方形成的鉆井液的總體性能-J -T7 HTHP 密度粘度表觀塑粘 g ^ 終切 pH 濾失 極壓潤(rùn)滑 g/cm1 s mPa. s mPa. s Pa (mL) 系數(shù) ________^____8(TC__ 2、以本配方形成的鉆井液的抗鹽性能評(píng)價(jià) 表2所顯示的結(jié)果表明5%的鹽污染鉆井液性能基本無變化。表3以本配方形成的鉆井液的抗泥頁(yè)巖污染評(píng)價(jià)
密度I粘度 表觀I塑粘I動(dòng)切I初切I終切IAPIFl APIFC
0.91 572375 19 175 3 5 8 9 ~2 θ7δ~表3所顯示配方加入5%的沙一泥巖10 20目巖樣，表現(xiàn)出極強(qiáng)的防塌性能和抗 泥巖污染特性。表4以本配方形成的鉆井液的安全性評(píng)價(jià) 表4表明，加6 7%的油基鉆井液用燃燒延遲劑(ZRJ-I)后燃點(diǎn)已能達(dá)到102°C， 說明本發(fā)明配方的鉆井液系統(tǒng)安全性好。實(shí)施例3本發(fā)明的另一配方柴油60% ；有機(jī)土 4% ；鉆井液用硬膠乳化潤(rùn)濕劑(JY-I)7% ；鉆井液用固壁防塌劑(RLClOl) 9% ；油基鉆井液用燃燒延遲劑(ZRJ-I) 7%冰8% ； 生石灰2% ；油包水鉆井液用穩(wěn)定劑(ALR) :3%。實(shí)施例4 本發(fā)明再一配方為柴油66% ；有機(jī)土 3% ；鉆井液用硬膠乳化潤(rùn)濕劑(JY-I) 6% ；鉆井液用固壁防塌劑(RLClOl) 8% ；油基鉆井液用燃燒延遲劑(ZRJ-I) 6% ；水 7. 5% ；生石灰1. 5% ；油包水鉆井液用穩(wěn)定劑(ALR) :2%。
權(quán)利要求
一種硬膠極壓油包水乳化鉆井液，其特征在于按占鉆井液總重量百分比計(jì)各組分包括柴油60-66％；有機(jī)土3-4％；鉆井液用硬膠乳化潤(rùn)濕劑6-7％；鉆井液用固壁防塌劑8-9％；油基鉆井液用燃燒延遲劑6-7％；水7.5-8％；生石灰1.5-2％；油包水鉆井液用穩(wěn)定劑2-3％。
2.根據(jù)權(quán)利1所述的硬膠極壓油包水乳化鉆井液，其特征在于按占鉆井液總重量百 分比計(jì)各組分具體為柴油63% ； 有機(jī)土 3. 5% ；鉆井液用硬膠乳化潤(rùn)濕劑6. 5% ； 鉆井液用固壁防塌劑8.5% ； 油基鉆井液用燃燒延遲劑6. 5% ； 水-J. 75% ； 生石灰1. 75% ； 油包水鉆井液用穩(wěn)定劑-.2. 5%。
3.根據(jù)權(quán)利1或2所述的硬膠極壓油包水乳化鉆井液，其特征在于所述的柴油為 0#、-10#或-20#。
4.根據(jù)權(quán)利1或2所述的硬膠極壓油包水乳化鉆井液，其特征在于所述的有機(jī)土是 指在石油鉆井領(lǐng)域普遍使用的、用于提粘、提切的有機(jī)土，是一種配漿材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硬膠極壓油包水乳化鉆井液，屬于使用欠平衡井鉆進(jìn)的低密度鉆井液配方技術(shù)領(lǐng)域。按占鉆井液總重量百分比計(jì)各組分包括柴油60-66％；有機(jī)土3-4％；鉆井液用硬膠乳化潤(rùn)濕劑6-7％；鉆井液用固壁防塌劑8-9％；油基鉆井液用燃燒延遲劑6-7％；水7.5-8％；生石灰1.5-2％；油包水鉆井液用穩(wěn)定劑2-3％。本鉆井液密度低，潤(rùn)滑防塌性能明顯，安全性較好，且生產(chǎn)成本低廉，本發(fā)明尤其適用于石油天然氣欠平衡鉆井要求。
文檔編號(hào)C09K8/36GK101838525SQ201010180110
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2010年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月21日
發(fā)明者姚建華, 安利, 張坤, 張遠(yuǎn)彬, 李家龍, 李朝川, 王和金, 秦宗倫, 鄭建昆, 陳富全, 馬臣喜, 黃平 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司